飼料を食べずに試験管の中で「育てられた」牛肉は美味しいのでしょうか？

最近では、牛肉のタンパク質含有量は豚肉や羊肉よりも高く、脂肪含有量ははるかに低いため、多くの人が牛肉を好んで食べています。したがって、体重を減らすためでも、健康を維持するためでも、牛肉を食べるのが最良の選択です。しかし、私たちが食べている肉が、牧草地で草を食べて少しずつ育てられるのではなく、試験管の中で「育てられる」ようになる日が来るかもしれないと考えたことはありますか？

細胞を成長させて「肉」にするというのは、一見SF映画のワンシーンのように聞こえるかもしれないが、細胞培養肉はすでに現実に登場している。この肉はいったい何なのか、どこから来たのか、どんな味がするのか、そして安全ではないのか?

まず最初に明確にしておかなければならないことが一つあります。今回取り上げる細胞培養肉は、植物性タンパク質などの原料から合成された「ベジタリアン肉」ではなく、本物の肉です。

細胞を通して肉を育てる方法

2014年、イギリスの首都ロンドンで世界初の「試験管バーガー」が発売されました。このハンバーガーはちょっと特別です。高価なだけでなく、コストだけでも32万ドルにもなります。さらに重要なのは、使用されている肉が通常とは異なるということです。それらはどう違うのでしょうか?細胞培養肉です。この肉の学名は「幹細胞人工肉」です。これはオランダの科学者が牛の幹細胞を使って試験管で培養したものです。基本的な構成は肉と同じなので、本質的には肉のままです。違いは、牛から切り取られたものではなく、牛の幹細胞が試験管内でさらに多くの細胞に複製され続け、最終的に肉に変わることです。つまり、牛肉を得るために牛を飼育する必要すらありません。

これらの質問を理解するには、まず肉の本質が何であるかを理解する必要があります。動物の肉は、一定数の細胞が整然と並んで構成されており、生体内で特定の機能を果たすことができます。例えば、私たちが普段食べている赤身の肉は動物の筋肉組織であり、トリッパは牛の胃袋です。したがって、理論的には、細胞を継続的に増殖させて結合させることができれば、臓器や生物を形成することさえ可能です。高校生の頃、「動物細胞培養技術」を習ったのを覚えています。培養皿に細胞をいくつか入れて、しばらくすると細胞が増えるというものでした。大学に入学後、多くの人が卒業研究で細胞培養に取り組みました。しかし、一定の制限があるため、培養した細胞は「細胞株」としか呼べず、食べることはできません。

通常の牛肉、写真はTuchong.comより

1997年、クローン羊「ドリー」の繁殖に成功し、この原理を利用して哺乳類の無性生殖が実現しました。しかし、この技術の難しさは、細胞-組織-臓器-個体という構造レベルの経路において、細胞の束か個体のどちらかが得られるものの、細胞が分裂して分化してさらに多くの細胞を形成し、次に組織や臓器を形成し、そして停止するという、細胞分裂と分化の方向を制御することが非常に難しいという事実にあります。

しかし、2012年のノーベル生理学・医学賞を受賞した山中伸弥博士の発見により、この問題は見事に解決されました。彼は高度に分化した線維芽細胞を多能性幹細胞に変換することに成功し、変換後に培養された人工多能性細胞（IPS細胞）は分化の方向を制御できるようになり、未熟な細胞があらゆる種類の細胞に発達できるようになりました。これにより、人工肉を得るために細胞を人工的に培養するための技術的基盤も築かれることになります。

「幹細胞人工肉」の製造工程に戻りましょう。まず、牛から細胞組織を抽出し、幹細胞を分離する必要があります。幹細胞だけが分化能力を持ち、他の細胞は分化能力を持たないためです。次に、幹細胞を糖分、アミノ酸、油分、ミネラル、さまざまな栄養素を含む栄養液に浸します。細胞は溶液中の栄養素を吸収し、ゆっくりと成長して分化し、最初は粘着性のある物質に成長します。次に、この粘着性物質の塊は「成長」を続け、長さ約 3 cm、幅約 1.5 cm、厚さ約 0.5 cm の小さな「肉片」に伸びます。理論的には今でも食べられますが、歯の隙間を埋めるには小さすぎます。つまり、通常は約 3,000 枚の肉片を混ぜ合わせ、実験室で培養された動物性脂肪約 200 枚を加えて調理することになります。

この肉は美味しいですか？

これは多くの人にとって懸念事項だと思います。細胞培養肉の技術は徐々に成熟しつつある。 2019年には、南京農業大学の国家肉質安全制御工学技術研究センターも中国初の人工培養肉を培養した。この技術の生産コストは継続的に低下しており、地元のレストランの中には、対応する食材を発売しているところもあります。

動物から直接切り取ったものではなく、培養した細胞を積み重ねたものなので、栄養を供給する血管や結合組織、脂肪といった組織がありません。色は本物の肉のような鮮やかな赤ではなく、ほんのりピンクがかった黄色です。味も本物の肉とはちょっと違っていて、より柔らかくて柔らかいです。

現在、細胞培養肉については賛否両論ある。これはエネルギーを節約し、さらには食糧危機などの問題を解決する良い方法だと考える人もいます。科学者の中には、肉に血管を追加して、天然の肉の味に近づける方法を研究している人もいる。結局のところ、臓器としての肉には、上皮組織、筋肉組織、結合組織、神経組織など、基本的に動物のすべての組織が含まれます。ただし、この技術はリスクがあり、特に倫理的なリスクがあるという意見もあり、抵抗する必要があると考える組織さえあります。

個人的には、あらゆるテクノロジーの出現には2つの側面があり、その肯定的な役割を依然として認識する必要があると考えています。宇宙飛行や恒星間探査、あるいは環境保護や食糧不足の問題など、どんな問題にも役立つでしょう。もちろん、この技術は人工臓器の研究のためにも開発を続けることができます。ただし、商業利用には、依然として多くの研究投資と時間が必要になる可能性があります。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: 張宇

査読者: タオ・ニン (中国科学院生物物理研究所准研究員)

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司