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皇家战斗正在酝酿什么称为细胞培养中生长的动物细胞作为食物。它应该是体外肉类,细胞肉类,养殖肉类还是发酵肉类?那些无动物的肉类,无屠宰的肉类,人造肉类,合成肉类,僵尸肉类,实验室种植的肉类,非肉类或人造肌肉蛋白质呢?
然后是极化的“假”与“干净”的肉框架,将这个复杂的话题归结为简单的好与坏的二分法。当然,与假的相反的是模糊但渴望的“自然”。并且以“清洁”能量为模型,“干净”的肉是通过推理优于其替代品,其必须在逻辑上是“脏”肉。
现在,我们称之为养殖肉类的叙述,支持者认为动物农业需要大量的土地和水,并产生高水平的温室气体(GHG)。然后将产品(例如牛肉汉堡)的环境影响与通过基于组织工程的细胞农业生产培养汉堡肉饼的预期影响进行比较。
我研究生物技术如何改善畜牧业生产,虽然传统的肉类生产确实具有很大的环境足迹,但这种二元框架的问题在于它忽略了故事的其余部分。
牛为富裕的消费者生产的不仅仅是汉堡包,他们通常利用在非耕地上种植的雨养草料来生产。此外,蜂窝汉堡肉饼本身不是一种无环境影响的午餐,特别是从能源使用的角度来看。
能量输入与甲烷
养殖的肉需要从活体动物中初步收集干细胞,然后在生物反应器(一种进行化学过程的装置)中大大扩展它们的数量。必须在含有食品级组分的合适生长培养基中为这些活细胞提供营养,所述食品级组分必须有效且有效地支持和促进肌细胞生长。典型的生长培养基含有能量来源,例如葡萄糖,合成氨基酸,抗生素,胎牛血清,马血清和鸡胚提取物。
如果养殖肉要匹配或超过传统肉制品的营养价值,那么肌肉细胞不能合成的肉中所含的养分必须作为培养基中的补充剂提供。传统的肉类是一种高品质的蛋白质,这意味着它含有全部必需氨基酸。它还提供了几种其他所需营养素的来源,如维生素和矿物质,以及生物活性化合物。
因此,为了营养相当,培养的肉类培养基需要提供所有必需氨基酸,以及维生素B12,维生素B12是一种仅在动物源食品中发现的必需维生素。维生素B12可以由发酵罐中的微生物产生,并且可以用于补充培养的肉制品。还需要补充铁,这是一种对月经期女性特别重要的营养素,也是牛肉含量高的。
制作养殖肉的过程在技术上具有挑战性。它包括大量生产和纯化培养基和补充剂,在生物反应器中扩增动物细胞,将所得组织加工成可食用产品,去除和处理用过的培养基,以及保持生物反应器清洁。每个都与他们自己的成本,投入和能源需求相关联。
无法获得大规模养殖肉类的开始到结束的环境足迹 - 称为生命周期评估(LCA),因为没有任何组织能够实现这一壮举。因此,预期生命周期分析基于一系列假设,并且从有利到不利的比较到传统的肉类生产,变化很大。
一项研究得出结论:“体外生物量培养可能需要比牲畜更少量的农业投入和土地;然而,这些好处可能以更加密集的能源消耗为代价,因为消化和营养循环等生物功能被工业等效物取代。“
“生物功能的工业替代”这一理念强调了大自然已经开发出一种功能齐全的生物发酵生物反应器,用于将不可食用的太阳能纤维素材料(如草)转化为优质蛋白质。它被称为牛。反刍动物与其大量瘤胃微生物一起进化,消化纤维素,一种不溶性碳水化合物,是植物细胞的主要成分。那是他们的超级大国。
确实需要产甲烷细菌来进行这种转化,它们会产生甲烷,一种温室气体,随后被奶牛打嗝(催吐)。
根据美国环保署的说法,为了保持牲畜的温室气体排放,所有农业都是美国温室气体排放量的9%,而动物农业的总体负担略低于4%。完全消除美国农业生产系统中的所有动物将使温室气体排放量仅减少2.6%。相比之下,电力和运输的能源生产各占美国温室气体的28%。
牛与土地利用
在全球范围内,地球上的15亿头牛几乎遍布所有气候带。它们是为适应热,冷,湿度,极端饮食,水资源短缺,山地地形,干燥环境和一般的耐寒性而饲养的。他们不仅仅是汉堡包,还在边缘土地上自主收获牧草,生产6600万吨牛肉,65亿吨牛奶,大量和微量营养素,纤维,皮革,肥料和燃料;并用于发展中国家数百万小农的运输,汇票,收入来源和银行业务。即使在发达国家,牛生产的产品和生态系统服务也远远超出了牛奶和可收获的无骨肉。
每单位牛肉的土地使用因地区而异。据估计,全球只有2%的牛群在密集的饲养场系统中生产,其余98%是在草地放牧系统或混合作物和牲畜系统上生产的。草地和牧场占用于畜牧业生产的25亿公顷土地的80%,而且大部分土地被认为太边缘,无法转变为农田。
假设从这片非耕地上剔除反刍动物意味着目前用于畜牧生产的土地中有57%不再有助于全球粮食生产。这并未考虑清除放牧动物的意外影响,放牧动物在维持健康的土壤和草地生态系统方面发挥着重要作用。雨,所谓的“绿色”水,与“蓝色”表面和地下水不同,仍然会落在没有牛的牧场上,但它不会产生任何食物。具有讽刺意味的是,正是这种绿色降雨构成了牛肉水足迹的绝大部分。牛肉LCA文件大量的土地和水,但不反映雨水落在非耕地上没有替代食品生产用途。
养殖肉类或其最终被称为的任何东西可以提供额外的蛋白质来源以帮助满足预期的未来需求,并且它可以进一步吸引那些出于道德或其他原因选择不消费传统肉类的消费者。
然而,将养殖的肉类视为“干净”,从而不可避免地引起肮脏作为替代品,贬低了反刍动物在全球生态系统和粮食安全中发挥的重要作用。此外,我认为,过度扮演饮食选择在美国实际对温室气体排放起作用的注意力分散了人们从人类活动中减少更大的温室气体来源的焦点 - 燃烧化石燃料用于电力,热力和运输。
本文最初发表于Alison Van Eenennaam的The Conversation。阅读原文。