综述：培养肉：技术、营养、伦理和监管进展的多维评述（2020–2025年）

《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Cultured Meat: A Multidimensional Review of Technological, Nutritional, Ethical, and Regulatory Advances (2020–2025)

本文为2020至2025年间培养肉领域的一篇全面评述，系统整合了技术进展、营养评估、环境影响、伦理考量和监管框架等多维度发现。文章指出，尽管其在减少温室气体（GHG）排放、改善动物福利方面潜力巨大，但大规模商业化仍面临细胞培养条件优化、支架设计、生物反应器可扩展性、营养组成（尤其是蛋白质和脂质）提升等持续性技术瓶颈。此外，全球监管框架尚不一致，消费者接受度受心理和文化因素影响。其长期成功依赖于平衡可持续性、安全、伦理和公众信任的跨学科策略。

　　

引言

全球人口增长推动了肉类消费的上升，但传统畜牧业对环境、公共健康和动物福利构成显著挑战。培养肉（Cultured Meat），或称实验室培养肉，通过从活体动物提取细胞并在受控环境中培养，提供了一种潜在的可持续蛋白质替代方案。这项技术旨在减少温室气体（GHG）排放、改善动物福利并可能实现营养定制。然而，从实验室研发到市场成熟，其大规模应用仍面临技术、经济、伦理和社会等多方面的限制。本综述旨在综合2020至2025年间的科学文献，从技术、营养、伦理、监管和消费者接受度等维度进行全面分析。

技术发展

培养肉的概念可追溯至上世纪。其生产过程主要包括：(i) 通过活组织检查从动物获取细胞；(ii) 在富含氨基酸、维生素和生长因子的培养基中增殖；(iii) 将细胞转移到生物反应器中，在受控的pH、温度和氧合条件下分化形成肌肉组织；(iv) 最后在三维支架上组织成组织，并进一步加工成肉糜、肉块或香肠等产品。

技术挑战主要集中在四个方面：

1. 1.
   细胞来源与扩增：主要使用肌肉卫星细胞、间充质干细胞等。其扩增能力有限且对培养条件敏感，大规模培养时易出现细胞衰老和表型漂移。
2. 2.
   细胞分化：从增殖状态向肌源性分化过渡需要精确调控生化信号和营养可用性，存在产量与质量之间的权衡。
3. 3.
   生物反应器与规模化：从实验室规模扩大到工业生物反应器带来了剪切应力和传质梯度等挑战，影响细胞活力和分化。
4. 4.
   培养基与支架：培养基成本是商业化的主要障碍之一，尤其是传统依赖胎牛血清（FBS）带来的伦理和成本问题。开发无血清、化学成分明确的培养基是关键研究方向。支架作为细胞生长的三维模板，需具备孔隙度、生物相容性、可食用性或可移除性。研究探索了来自蛋白质（如胶原蛋白、玉米醇溶蛋白）、多糖（如纤维素、壳聚糖）以及植物和微生物（如木质素、菌丝体）等多种生物材料。

营养方面

与常规肉类相比，培养肉的营养成分，特别是蛋白质和氨基酸含量，通常较低。例如，有研究显示，培养猪肉的氨基酸含量（11.24%）低于传统猪肉（21.89%）；培养鸡肉的氨基酸产量（4.8 g/100g）也远低于传统鸡肉（22 g/100g）。这主要与培养肉的高含水量有关。然而，通过优化培养条件（如温度）、使用特定支架或添加^L-抗坏血酸-2-磷酸等物质，可以提升氨基酸谱。

脂质是影响风味、多汁度和嫩度的关键成分。培养肉的脂肪含量非固有，可通过共培养脂肪细胞和调控培养条件进行定制，从而可能降低饱和脂肪酸比例，增加有益的不饱和脂肪酸（如Omega-3）。已有研究成功复制了海鲜和牛肉的脂肪酸谱及质地。

尽管存在差距，培养肉也为营养强化提供了机会，例如增加铁和必需脂肪酸含量。已有商业产品（如Good Meat的培养鸡肉）营养成分与常规鸡肉相近。蛋白质消化率的最新体外研究表明，培养肉蛋白可能具有更高的消化率并产生更多潜在生物活性肽。

环境问题

与传统畜牧业相比，培养肉在生产过程中有望显著减少温室气体（GHG）排放、土地利用和水资源消耗。传统畜牧业是温室气体（如CH₄、N₂O）的主要来源之一。培养肉通过将肉类生产与活体动物饲养脱钩，可以缓解这些环境压力。

2 eq/kg）、水足迹（m³/吨）和土地利用。培养肉在温室气体排放、水消耗和土地占用方面显示出显著减少。">

然而，其环境效益的评估在很大程度上仍基于预测和生命周期评估。培养肉的实际碳足迹高度依赖于生产规模、生物反应器的能源需求以及培养基来源。未来技术的创新和向可再生能源系统的过渡对其长期可持续性至关重要。

伦理考量

伦理讨论围绕两大核心：

1. 1.
   动物福利：培养肉有望消除养殖和屠宰带来的动物痛苦。然而，其初始细胞来源仍需通过动物活检获取，且早期生产中使用动物源性成分（如胎牛血清FBS、动物胶原支架），这引发了关于其是否真正实现“无屠宰”目标的争议。不同物种（如家禽、牛与鱼类）的伦理关注度也存在差异。
2. 2.
   食品安全与责任：培养基是微生物污染的高风险基质，其成分（如抗生素、生长因子）的残留也带来化学安全担忧。从伦理和责任角度，必须通过开发无血清培养基、实施封闭式自动化生产系统以及建立类似HACCP的危害分析和关键控制点体系，来确保产品的微生物和化学安全，并保持透明度以维持消费者信任。

监管现状

全球监管框架呈现不一致性：

• •
  已批准商业销售：新加坡（2020年首开先河）、美国（联邦层面，2023年）、以色列（2023年）已批准特定培养肉产品上市。
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  监管进程中：欧盟依据《新型食品法规》（EU 2015/2283）进行评估，截至2025年9月尚未批准任何产品。
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  地方性禁止：美国部分州（如佛罗里达州、阿拉巴马州）已通过州法律禁止培养肉的生产和销售。
  监管审批通常要求企业提交详尽的安全性和营养数据，经过食品机构（如新加坡食品局SFA、美国食品药品监督管理局FDA）的上市前评估。

消费者接受度

消费者接受度受到心理、文化、人口统计学和认知因素的多重影响。总体而言，年轻人、受教育程度较高、健康意识强、对环境/动物福利关注度高的人群接受度更高。产品的“天然性”感知、价格、感官属性（味道、质地）以及信息透明度是影响购买意愿的关键因素。有效的消费者教育和透明的沟通策略对于市场成功至关重要。

结论与展望

培养肉代表了一项具有重塑全球蛋白质生产潜力的变革性创新。其在环境可持续性和动物福利方面的优势显著。然而，其成功商业化仍面临一系列跨学科挑战：需克服细胞扩增与分化、低成本无血清培养基开发、生物反应器规模化等技术瓶颈；需确保最终产品在营养、感官和安全上与传统肉类相当或更优；需建立协调、透明的全球监管框架；需通过诚实沟通解决伦理争议并赢得公众信任。未来的研究需整合食品科学、组织工程、法规政策和消费者行为学，以推动这项技术从实验室走向可持续且被广泛接受的未来食品解决方案。