培養肉は、管理された実験室環境で動物の細胞を培養して作られる、本物の動物肉製品です。
培養肉は、食料用に動物を飼育する必要性をほぼ完全になくします。
しかし市場は、価格競争力や消費者の受容などの課題に直面しています。
培養肉の科学を視覚的に解説
細胞由来食品とも呼ばれる培養食品は、私たちが知る世界の食料システムを一変させると期待されています。
実際、培養肉市場は、驚くべき規模となると推定されています。250億ドルマッキンゼーによると、2030年までに。ただし、価格競争力や消費者の受容といった課題を克服できた場合に限ります。そのため、こうした製品の科学における大幅なイノベーションが、業界の成長に不可欠となります。
上の図では、培養肉製品の創出を支える技術の一部を視覚的に紹介しています。
培養肉とは何か？
まず、培養肉とは、管理された実験室環境で動物の細胞を培養して作られる本物の動物肉製品と定義されます。これにより、食料用に動物を飼育する必要性がほぼ完全になくなります。
「培養肉には、どんな動物の肉にもある脂肪、筋肉、腱がすべて備わっています……。このすべてを、工程が行われる施設に電力を供給するための電気を除けば、温室効果ガスの排出をほとんど、あるいはまったく出さずに実現できます。」
ビル・ゲイツ
培養肉は、培養肉動物の組織に見られるものと同じ細胞の種類と構造でできているため、感覚的な特性や栄養価は本物の肉と同等です。こうした製品がどのように作られるのか、詳しく見ていきましょう。
培養肉を支える科学と技術
培養肉市場が直面する最大の課題は、製品を大規模に生産することです。しかし、幹細胞生物学分野で膨大な研究が進んでいるおかげで、培養食品を支える科学はまったく新しいものではありません。
こうした知見を食品の生産に応用するのはまだごく初期の段階にあるため、業界の成長に貢献する企業への投資を検討する人々には、恩恵が期待できます。業界を支える技術の一部を以下に紹介します。
1. バイオプロセス設計
生きた細胞とその構成要素を使って新たな製品を作り出すプロセスです。Good Food Instituteなどの専門家によると、バイオプロセス設計は培養肉の大規模生産を実現する鍵を握っています。
特に、細胞を培養するバイオリアクターの設計におけるイノベーションは、企業と投資家の双方に大きな機会をもたらします。
2. 組織工学
組織工学の技術は、本物の肉に似た食感や風味を持つ培養肉の生産に使われます。最初の工程では、幹細胞を取り出して細胞株を作るため、動物から組織を採取します。
取り出した幹細胞株を栄養豊富な環境で培養し、動物の体内での組織の成長を再現しながら、バイオリアクター内で筋繊維を作ります。筋繊維を加工し、脂肪などの材料を加えて混ぜ合わせ、最終的な肉製品に仕上げます。
3. 細胞株
細胞株とは、繰り返し、場合によっては無期限に増殖させることができるさまざまな種類の細胞を指します。
細胞株へのアクセスは、現在この業界が直面する大きな課題であり、さらに多くの研究が必要な分野です。これは、細胞農業で培養食品を生産するために使える細胞の種類が一つだけではないためです。
4. 細胞培養培地
細胞（または細胞培養）には、非常に特定の環境条件が必要です。細胞培養培地は、体外での細胞の成長を支えるために必要な栄養素を含むゲルまたは液体です。
最適な配合を見極め、こうした製品をより手頃な価格にするには、この分野でさらなる研究が必要です。
5. 足場
足場は、骨格筋などの複雑な生体組織の構造を再現する3D細胞培養プラットフォームです。これらのプラットフォームは、3Dバイオプリンティング
によって作製できます。足場の大部分はコラーゲンとゼラチンでできています。どちらも動物由来の成分であり、細胞由来製品の目的に反します。そのため、より持続可能な植物由来の選択肢も検討されています。
