細胞を使ってサケを育てることはできますか？未来の食に新たな選択肢が！

もしもいつか人類が無人の月に住むことになったら、何を食べるのでしょうか？細胞培養された魚は良い選択肢かもしれません。

最近、記者は「浙江大学が浙江の高品質な発展に奉仕」メディア調査旅行に同行し、浙江大学長江デルタスマートオアシスイノベーションセンターの未来食品実験室を訪れた。容器の中に、鮭ではない「魚肉」のかけらが入っていた。この肉片は幹細胞から培養されたものです。色はオレンジと白で、弾力があり、魚のような匂いがします。天然のものとほぼ同じです。

細胞培養サーモン 出典：インタビュー対象者提供

幹細胞はどうやって肉に変わるのでしょうか？浙江大学生物システム工学・食品科学学院の陳其和教授は、細胞を使って魚を養殖することは、本質的には動物の幹細胞を通じて細胞の増殖と分化に適した栄養と環境の条件を体外で作り出すプロセスであると説明した。 「幹細胞から培養した魚肉を私たちは『代替タンパク質』と呼んでいます。理論的には、細胞培養した魚肉の栄養価や風味は、天然の魚とほぼ同じです。」

「すべての幹細胞を分離できるわけではありません。研究チームは何百もの幹細胞を検査し、培養に適した幹細胞を見つけるまでにほぼ1年を費やしました。」陳其和氏は記者団に対し、さまざまな肉の細胞培養方法は似ていると語った。幹細胞の培養と分離における難しさは、適切な細胞株を見つけることと、効率的な増殖・分化培地を構築することにあり、これは種子と土壌の関係に相当します。

サケを例にとると、研究者は魚肉の細胞培養の「種」としてサケから筋肉幹細胞と脂肪幹細胞を選別・分離し、用意した培養培地「土」に幹細胞を植える必要があります。

「サケは培養培地に対する栄養要求が非常に厳しく、細胞分化のための温度は摂氏20度前後に維持されなければなりません。」陳其和氏は、二酸化炭素と温度制御を通じて細胞分化に適した「土壌」を提供する、魚類幹細胞培養に適したリアクターを設計したことを紹介した。

3Dプリントされたサーモン 出典：インタビュー対象者提供

筋肉細胞が成長し分化するにつれて、どんどん「魚肉」が作られていきますが、このときの「魚肉」はあくまでも「肉ペースト」の形をしており、本当の魚肉とは言えません。魚肉の構造を「構築」するにはどうすればいいでしょうか?研究チームは、材料科学と3Dプリント技術を組み合わせて、生の魚のブロックのデジタル構造モデルを構築しました。筋肉細胞は 3D プリントされたバイオニック構造に沿って規則的に成長し、3 次元培養筋繊維束を形成し、天然の魚肉に似た構造と質感を生み出します。

3Dプリント材料の製造は簡単な作業ではないと報告されています。研究チームは、適切な材料を選別し、配合を調整し、印刷温度を下げ、筋芽細胞をしっかりと「つかむ」ことができる食用コロイド材料を見つけることで、バイオニック成長を実現しました。

細胞培養サーモンの背後には、探究と研究に携わる世界的なチームが存在します。浙江大学生物システム工学部と食品科学部のほか、浙江大学生命科学部、機械工学部、高分子科学工学部などの研究者も参加しており、チーム全体では教授6名と国内の優秀な人材4名を含む約30名で構成されています。

研究者たちは実験を行っています。出典：インタビュー対象者提供

現在までにこの研究は20件以上の特許を取得しています。中国軽工業連合会が主催した評価会議において、生合成細胞培養魚肉の主要技術は、同分野で国際的に先進的なレベルに達していると評価チームにより認定された。

「細胞培養した魚肉が食卓に届くまでには、厳しい安全性評価や第三者による評価・鑑定、倫理的評価などが必要です。技術が進歩すれば、近い将来に大量生産できるようになると思います」陳其和氏は、この技術は将来、さまざまな魚類、さらには他の経済動物の細胞を使って高品質のタンパク質を培養するための新たなアイデアを提供するだろうと述べた。これは海洋魚類資源と生態環境の保護にとっても大きな意義があり、新たな品質生産性の重要な実践的探究でもあります。

一般の人がこのような鮭を食べるといくらかかるでしょうか?陳其和氏は、現在、商業化と市場化の要件を満たすために生産コストを大幅に削減する必要があると述べた。しかし、彼は、細胞培養肉は、問題が起こる前にそれを防ぐための将来を見据えた技術レイアウトとしてより重要であると考えています。

「研究チームは次に、大規模生産に備えるために、コスト削減と安全性の確保に関する重要な技術研究をさらに深めていく」と陳其和氏は述べた。

2013年、イギリス・ロンドンで行われた料理ライブ放送で、細胞培養肉製品が人々の注目を集めました。

当時、オランダの大学の教授が牛の首から特殊な幹細胞を抽出し、世界で初めて体外培養した細胞培養肉を完成させ、公開した。

過去2年間では、米国やシンガポールでも細胞培養鶏肉の販売が承認されたとの報道もあった。

2019年11月、周光紅氏のチームは中国で初めて細胞培養豚肉をリリースした。同年、周光紅氏を主任科学者として迎え、テクノロジー会社が設立され登録されました。

昨年3月、国連食糧農業機関と世界保健機関は「細胞由来食品の食品安全問題」と題する世界的な報告書を発表した。報告書によれば、世界の人口は2050年までに90億から110億に達すると予想されており、それに伴いタンパク質の需要が増加し、健康や環境に関する問題が発生する可能性があるという。

将来的には、細胞培養肉は、人間の食卓への肉やタンパク質の供給問題を解決し、人工的に飼育された肉用動物の水や土地資源への高い依存度を軽減するための最も有望な技術の1つであると考えられています。

細胞培養肉技術は将来、業界の状況を大きく変える可能性がある。つまり、将来の食用肉は、一部は畜産によって生産され、一部は細胞培養によって得られ、一部は植物性タンパク質から作られた模造肉となるだろう。