从实验室培育的鸡肉到蟋蟀衍生的蛋白质，这些创新替代品为正在努力应对工业化农业的环境和道德影响的地球带来了希望。现在，韩国科学家在名单中添加了一种新配方——培养牛肉饭——通过在米粒内培养动物肌肉和脂肪细胞。该方法于 2 月 14 日发表在《Matter》杂志上 ，可产生一种营养丰富、味道鲜美的混合食品，一旦商业化，可以提供一种更实惠、碳足迹更小的蛋白质替代品。
“想象一下，从细胞培养的蛋白质大米中获得我们所需的所有营养，”第一作者 Sohyeon Park 说道，他在韩国延世大学通讯作者 Jinkee Hong 的指导下进行了这项研究。 “大米本来就具有很高的营养水平，但添加来自牲畜的细胞可以进一步提高营养水平。”
在动物中，生物支架有助于引导和支持细胞的三维生长以形成组织和器官。为了培育细胞培养肉，研究小组模仿了这种细胞环境——使用水稻。米粒是多孔的并且具有有序的结构，为在角落和缝隙中容纳动物源性细胞提供了坚实的支架。大米中发现的某些分子也可以滋养和促进这些细胞的生长，使大米成为理想的平台。
研究小组首先在大米上涂上鱼明胶，这是一种安全且可食用的成分，可以帮助细胞更好地附着在大米上。然后将牛肌肉和脂肪干细胞接种到水稻中，并在培养皿中培养 9 至 11 天。收获的最终产品是细胞培养的牛肉饭，其主要成分符合食品安全要求，引发食物过敏的风险较低。
为了表征杂交牛肉饭，研究人员将其蒸熟并进行了各种食品工业分析，包括营养价值、气味和质地。研究结果显示，杂交稻的蛋白质含量比普通稻米高 8%，脂肪含量高 7%。与典型的粘软质地相比，杂交稻的质地更硬、更脆。肌肉含量较高的杂交水稻具有与牛肉和杏仁相关的气味化合物，而脂肪含量较高的杂交水稻则具有与奶油、黄油和椰子油相应的化合物。
“我们通常从牲畜中获取所需的蛋白质，但牲畜生产消耗大量资源和水，并释放大量温室气体，”帕克说。该团队的产品的碳足迹显着减少，而价格却仅为其一小部分。每生产100克蛋白质，杂交稻预计释放不到6.27公斤CO 2，而牛肉则释放49.89公斤。如果商业化，杂交水稻的价格约为每公斤 2.23 美元，而牛肉的价格为每公斤 14.88 美元。
鉴于杂交肉米食品安全风险较低，生产工艺相对简单，团队对该产品商业化持乐观态度。但在大米进入我们的胃之前，研究小组计划为米粒创造更好的条件，让肌肉和脂肪细胞茁壮成长，这可以进一步提高营养价值。
“我没想到细胞在水稻中生长得这么好，”帕克说。 “现在我看到了这种以谷物为基础的混合食品的无限可能。有一天，它可以作为饥荒的粮食救济、用口粮，甚至太空食品。”