肉类营养成分下畜牧业论文

2022-04-17

今天小编为大家精心挑选了关于《肉类营养成分下畜牧业论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。直到几年前,除了因为宗教信仰而放弃肉食的人,那些在日常饮食中完全不沾荤腥的普通人,仍会被视为异类。但今天,谁身边还没有一个纯素食主义的朋友啊?据研究统计,如今有8%的西班牙人只吃素食,在过去的五年里,西班牙素食馆的数量也翻了一番。

肉类营养成分下畜牧业论文 篇1:

气象要素对畜牧业发展的影响

摘要:科技发展日益进步,人们以前不能预知的气象要素如今已经可以通过先进的科学方法来提前预判,自然万物都受着气候的影响,如雨、雪、雾、沙(尘)暴、积雪、结冰等现象,气象要素与牧业生产和动物疫病防控的关系则是畜牧气象学和医学气象学研究和探讨的内容。本文则详细探讨了气象要素对畜牧业发展的影响,进而引出了因为畜牧业而导致的气候变化的思考。

关键词:气象因素;畜牧业,气候;人与自然

0  引言

气象学是把大气当作研究的客体,从定性和定量两方面来说明大气特征的学科,集中研究大气的天气情况和变化规律和对天气的预报。畜牧业是一个生产部门,利用人工驯养和繁殖的方式使用人类驯养的畜禽和其他动物,或某些野生动物的生理功能,以便将草料和饲料等植物转化为动物能量获得畜产品。本文从不同角度论述了气象要素与牧业生产的关系。

1  温度气象要素对畜牧业的影响

气象因素影响着世界的方方面面,尤其对于生物来讲,因此气象因素的改变也会导致畜牧业各个方面出现相应的问题。我将从以下三点设想气象针对于畜牧业的影响进行分析探究。

(1)在干旱的气象状况下,极度缺乏水资源,并且不定期的处于炎热高温的天气状况,这对于畜牧业来讲具有严重的影響,干旱天气除去对畜牧业的直接影响外,对于植物的影响也间接的对畜牧业产生伤害,这也是为什么畜牧业对于极端气象具备防护措施的主要原因。

(2)降水降温的气象变化情况对于畜牧业也具有或大或小的影响,在这种气象天气下,动物自身具备调节功能,但是这种动物的自身调节对于畜牧业来讲是降低整条产业生产标准的影响,降水状况下对于放牧来讲是及其不利的,降温条件下,动物也会降低自身的生产量,确保自身适应当下的生存环境。

(3)在极端气象状况下,动物会缺乏繁殖动力,这样会导致整条畜牧业的生产资源不充裕的情况,动物在面对生存环境恶劣的情况下会根据自身族群的特性选择低消耗的生存方式,因此畜牧业要在极端气象尽力动用自身资源,去改善动物当下的生存环境,只有这样才能够让畜牧业的发展不会倒退。

2  气象要素对动物生长发育和生产性能的影响

(1)气象要素对动物生长发育的影响,据研究发现不同年龄的不同动物具有最佳温度。在温度范围内,动物处于等温状态,生长最快,饲料利用率更高,饲养成本较低。在炎热的季节,牲畜生长受到阻碍,生产力下降。发病率和死亡率增加。下面让我们谈谈气象要素对生产性能的影响。温度会影响人体的能量转换率和食物摄入量,从而影响畜禽的生产性能。当温度低时,畜禽的食欲增加以增加热量的产生。当温度高时,畜禽的食欲降低。

(2)温度对于畜禽的繁殖育种会产生较大影响。当外界环境温度发生变化时,尤其在高温的影响下,会严重影响到畜禽的繁殖情况。过高的环境温度可能会导致公畜禽出现不良的生理反应。比如:高温环境对降低公畜禽的精液品质,精子的密度、活力都会有所降低,而死精率反而会上升,进而会导致母畜禽的受精率降低,即使受精成功,也可能会由于精子品质的降低幼胎的健康状况等;过高的外界温度会影响到公畜禽的性行为,在高温环境的影响下,畜禽会出现情绪不稳定、暴躁、倦怠等问题,公畜禽的性欲反应会大大降低。

同时不良的环境温度也会对母畜禽的繁殖生育产生较大的影响。比如:高温或者低温环境也会影响母畜禽的发情状况。过高或者过低的温度会延后母畜禽的发情周期,发情持续期也会缩短;过高温度可能会导致一些母畜禽出现受精困难的问题,降低受胎率。在排卵期间受到高温情况的影响,会导致牛、猪排卵数量的减少;高温同时还会影响到母畜禽的胚胎发育,如果在持续的高温影响下,可能会导致母畜禽产仔数量的减少,出生的幼崽体型小、不健康,流产率、死胎率增加;高温对于母畜禽的产后护理也会产生不良影响,影响哺乳期母畜禽的体重和产后的体质恢复,严重的可能会伴随继发疾病等。

(3)光照和湿度对育种的影响。适合畜禽成长繁育的空气相对湿度通常都在40%~70%左右。如果空气湿度过大,会导致牲畜在炎热季节发生中暑,寒冷季节会导致冻伤问题,给繁殖育种带来影响。在正常的自然环境中,短日照时公羊的精液质量较高,长日照时公马的精液质量较高,此时是繁殖育种的良好时机;产蛋鸡的培育,需要保证良好的光照条件,而育肥的鸡和猪则对光照的需求不高。

(4)气象要素对畜禽生产性能的影响。温度的变化会直接影响到畜禽机体的能量转化率和进食量大小,进而再影响到畜禽的生产性能。当温度下降时,畜禽为了提高自身的产热量,会增加进食量;而当温度上升时,畜禽的食欲减退、进食量减小,也会影响到畜禽的生产能力。当温度呈现大幅度上升时,可能会导致产蛋鸡的产蛋率下降。哺乳类动物的泌乳量也会大大降低,如温度在10℃左右,奶牛的产奶量最高。而如果温度远远大于或者低于这个温度时,产奶量则会减少。

因为空气湿度会对畜禽的体温调节有显著的影响,在大于30℃和低于10℃的低温环境下,尤其是在高温环境中,加之过大的湿度会加重畜禽的热应激反应,进而影响到生产性能。最为直接的表现就是畜禽的进食量减少、体重降低。蛋鸡的产蛋率明显降低,产蛋重量、重量也有所下降。泌乳类的家畜可能会出现产奶量、乳脂率降低的情况。

3  气象要素对牧草和养殖环境的影响

畜牧业发展对养殖环境也会有较高的要求。而气象要素对于环境的影响也是显而易见的,比如牧草分布、生长状态、产量、质量高低都会受到气象环境的影响。当前畜牧产业对于气象要素的研究,已经涉及到牧草生态、质控、预测等方面。

草面温度对于牧草的生长会产生极为重要的影响,如牧草的青草生长期长短会受到温度高低的影响。草面温度的变化情况往往又会受到太阳照射和近地表大气的热量交换影响。还有云层、风、降水的天气变化也会对草地的生长产生影响。如牧草的生长量多少与降水量的大小有十分密切的关系。根据观察发现,在同一地区的不同时间阶段内,产草量会因为降水量的高低而产生十分明显的产量变化。因此,地区降水量会对牧草的饲料作物生长带来极大影响。而牧草生长季的降水量因素还是作为地区可供牧草直接利用的水分的指标。

各种气象要素的变化和发生还会对牧草的品质产生影响。比如草原地理位置高,高山地区光照紫外线强,牧草的蛋白质和维生素含量增加;在南方地区一些湿热的环境下,由于阴天多、降水量大、光照辐射弱,会导致牧草的生产量、营养价值降低,粗纤维含量增高,牧草的可消化蛋白质和营养成分也会出现降低。还有一些偏远的地区,会因为气象条件恶化等,导致植被生长退化明显,生物的总量降低,影响草原牧场的载畜能力。

4  以具体气候变化对内蒙古呼伦贝尔畜牧业的影响为例论证

这些年来,在全球变暖的大背景下,气候变化对呼伦贝尔的畜牧业发展有了很大影响。由于气候变暖,冰川和雪山融化,呼伦贝尔的霜冻期缩短,许多没有种植条件的地区可以开垦农业;温度的升高使呼伦贝尔大部分地区的草料生长期延长了3~5d,自然放牧时间也相应延长了。就作物生长的自然资源而言,温度的升高延长了作物播种期,延长了无霜期,并增加了作物产量;其次,相对低海拔的农业区的越冬作物早熟,可以多次种植。第三,光合作用加强,植物生长旺盛;气候变化造成的降水在时间和空间上的分布不均,加剧了呼伦贝尔某些地区的干旱。干旱使植被發育不足,甚至退化,导致生物总量减少,牧场的牲畜携带能力下降;极端天气事件增加,雪灾等极端天气事件增加了因冰冻和饥饿造成的牲畜死亡人数,农业灾害和虫害也有所增加。

5  气候与畜牧业互相影响

随着大型畜牧业的蓬勃发展,越来越多的人们关注气候条件。科学家认为,畜牧业产生的温室气体排放是全球变暖和气候变化的主要原因之一。相反,全球变暖和频繁的极端气候也给畜牧业的发展带来了不容忽视的影响。粮食生产的减少和质量的下降增加了发展畜牧业所需的饲料成本,肉类产品的安全性也将受到质疑,这最终将极大地限制畜牧业的健康发展。我国是畜牧业的大国,走可持续发展道路一直是畜牧业发展的目标。冬季降水增加,而夏季降水趋于减少,导致冬季雪灾增加。夏季取水量减少,干旱增加;可能导致气候变暖,导致更不稳定的气候,极端天气事件(例如异常高温,低温,干旱,洪水等)的发生频率和强度增加,对草原畜牧业造成更严重的后果。

6  结语

在整个世界都应为气候变化做出贡献的情况下,我国还应调整气象的发展思路和方式。通过“减少放牧”以恢复生态环境气候气象平衡,建立绿色隔离带,防止草原荒漠化;,建立大型生态农业区,合理处置畜舍污染物等方式,我们应该合理利用气象资源,发展健康生态环境,与大自然和谐共生,相互促进,一起共同优化气象,走和谐发展之路。

参考文献

[1] 李瑱,杨春芽.高原地区主要气象灾害对牧业的影响[J].农业灾害研究,2020,10(5):110-111.

[2] 刘中丽.农区畜牧业生产的气象灾害与防御[J].北京农业科学,1996(6):43-45,42.

[3] 扈成省.气象要素对畜牧业发展的影响[J].安徽农业科学,2010,326(34):19523-19525.

作者:赵雨微

肉类营养成分下畜牧业论文 篇2:

我们还能继续吃肉吗?

直到几年前,除了因为宗教信仰而放弃肉食的人,那些在日常饮食中完全不沾荤腥的普通人,仍会被视为异类。但今天,谁身边还没有一个纯素食主义的朋友啊?据研究统计,如今有8%的西班牙人只吃素食,在过去的五年里,西班牙素食馆的数量也翻了一番。

为了保护动物,为了地球的可持续发展,又或是为了自己的健康着想,出于各种各样的理由,越来越多的人放弃了美味的牛排、牛腩和里脊肉,加入到了素食者的队伍中来,尤其是年轻人、女性和都市白领这几类人群。
| 我们吃掉了多少肉?|

在过去的半个世纪里,西班牙人的肉食消费量翻了一番。其中,鸡肉是最受西班牙人欢迎的肉类之一。根据2016年西班牙农业、渔业、食品和环境部发布的《西班牙食品消费报告》显示,每年西班牙人要消耗2200万公斤的肉,每公斤肉类的均价为6.36欧元,共耗资约140.57亿欧元,人均年摄入量约为50.13公斤。其中消费的75%为新鲜肉类,25%为加工肉类。肉类平均占到每个家庭年度食品预算的21%,大约是320欧元。
| 吃肉有风险 |

人们关于吃肉的争论从未停止过,2015年底,国际癌症研究机构将红肉和加工肉类都列入了“对人体致癌可能性较高”的名单中。因为研究表明,过量消费红肉和加工肉类,会使患癌风险升高。虽然这种风险的绝对值很小,但鉴于世界上红肉和加工肉类的总体摄入量很高,尤其是在一些中低收入国家,这一风险还是不容小觑。

事实上,关于减少红肉和加工肉类消费的建议,早在2002年,就由世界卫生组织在其减少结肠癌发病率的活动中提了出来。但这一次,国际癌症研究机构在此问题上做了更进一步的研究,由多名世界顶尖级科学家组成的研究小组表示,“根据现有的研究数据显示,红肉和加工肉类的消费,与结肠癌和直肠癌的发生和进展存在着正相关性”,但仍不排除对这种相关性存在着其他的解释。

国际癌症研究机构还指出,加工肉类的致癌风险要高于红肉,与香烟、酒精、石棉和砒霜等同,都是“最高风险致癌物”。加工肉类,就是指通过盐渍、烟熏、发酵或其他手段使其保存时间变长的肉类,像西班牙人爱吃的伊比利亚火腿、香肠、培根和熏肉,都属于加工肉类。报告显示,每天食用超过50克的加工肉类,足以使罹患肠癌的风险增加18%。

英国医学会出版的颇具影响力的杂志《BMJ》曾发表过一项关于饮食与健康的研究报告,专家对年龄在50岁到71岁之间的50万名参与者进行了为期一年的跟踪调查,结果显示,在饮食中摄入了更多红肉(不论是否加工过)的人,他们罹患包括癌症、老年痴呆症在内的九种疾病的概率更高。
| 每周吃肉两次为宜 |

每周吃肉最多不超过两次,这是西班牙消费、食品安全与营养管理局和西班牙营养联合协会所推荐的肉类消费频率。世界卫生组织则建议,每周摄入的红肉量不超过500克,同时不建议食用加工肉类。

然而,像火腿、香肠这样的加工肉,恰恰是西班牙人最喜欢消费的肉食品,根据2016年的《西班牙食品消费报告》显示,平均每个西班牙人每年要吃掉11.77公斤的加工肉类。这表明,在西班牙人的饮食中,摄取了过多动物来源的蛋白质和脂肪。

来自马德里食品安全研究所的生物学家安娜·拉米雷斯表示,肉类,特别是加工肉类中主要的危险化合物,是饱和脂肪酸和亚硝酸盐,在肉类的烹制过程中,亚硝酸盐可能会转化为亚硝胺,这是一种强致癌物,对人体健康的危害极大。某些消化系统肿瘤,如食道癌的发病,都和饮食中含有过多的亚硝胺相关。在目前所做的大量动物实验中,没有哪一种动物能够耐受亚硝胺不致癌的,不但长期、小剂量地摄入亚硝胺能使动物和人致癌,只要一次摄入较高剂量的亚硝胺就能引起癌症发生。更可怕的是,专家在动物实验中发现,亚硝胺还能通过胎盘、乳汁引发实验动物的后代发生癌变。

为此,拉米雷斯建议,当我们烹饪肉类时,温度最好不要超过100到150摄氏度,尤其不要把肉类放在火上或烧烤架上直接烤,因为在高温烤制肉类的过程中,可能导致肉类脂肪中的多环芳烃和杂环芳香胺等化合物发生突变,增加食用者患上癌症的风险。
| 不用盲目放弃肉食 |

尽管吃肉对我们的健康似乎有一定的风险,但拉米雷斯仍不建议从饮食中完全剔除肉类,她表示:“肉类具有很高的营养价值,富含铁、蛋白质、维生素等营养成分,而且相比吃素,有些营养成分通过吃肉才能更好地被人体所吸收。”

不过,拉米雷斯也承认,肉类所含的营养成分在素食中同样也能摄取到,所以一个人即使放弃了吃肉,也不会变得营养不良。另一方面,肉与肉之间也存在著很大的差异,除了加工肉类和新鲜的肉类之外,懂得区分红肉和白肉也很重要。根据世界卫生组织的定义,红肉包括了牛羊肉和猪肉,它们的颜色较深,因其所含的血红蛋白、肌红蛋白、铁元素较高。白肉包括了鱼肉、鸡肉和海鲜,它们的脂肪含量较低,脂肪中的不饱和脂肪酸含量较高。因此,食用白肉能降低心脑血管疾病的发病率,减轻罹患癌症的风险。

迄今为止,大多数关于吃肉与健康的研究都是用红肉进行的,而在上述提到的英国医学会杂志《BMJ》上的报告显示,吃白肉不会对人体健康造成不良影响。与此同时,肉类的品质也和人们饲养牲畜的方式息息相关,如果我们吃的肉来自服用了大量激素和抗生素的牲畜,势必会对健康造成影响。不过,拉米雷斯还是建议人们在饮食上不要太过偏激,不要一听到有人说吃什么不健康,就不再吃这样东西,而是要正确地认识到每种食物的价值,知道自己的身体需要什么,再根据所了解的信息进行选择。
| 畜牧业污染环境 |

畜牧业对环境造成的污染,也是引起这场关于吃肉的争论的重要原因之一。一听到气候变化和环境污染,我们都会先入为主地认为,这一定是工业和汽车污染造成的,不太会把污染和农业、畜牧业联系到一起。但事实上,西班牙国家统计局的数据显示,畜牧业正是造成西班牙环境污染的第四大原因。

在西班牙,大量的肉类在被人们消耗的同时,环境也受到了一定的负面影响。西班牙绿色和平组织的负责人路易斯·费雷利姆解释道,广泛种植喂养牲畜的谷物会产生许多污染性的排放物,而且,畜牧业越扩张,就意味着有越来越多的森林被砍伐,变成了畜牧用地。

来自西班牙国家统计局的数据显示,农业和畜牧业消耗了西班牙84%的淡水资源,畜牧业也是造成西班牙水污染的主要原因之一。去年,联合国粮农组织的报告称,硝酸盐已经成为全球地下水中最常见的化学污染物,这主要就是滥用化学肥料和动物粪便污染造成的。
| 情况是否会有所转变?|

环保组织对畜牧业污染发出了抗议,但现实情况不会有太大的改变,尤其是在西班牙,这个养牛数量全欧洲最多、全世界第五的国家。西班牙北部的纳瓦拉自治区还正计划要建一个占地900公顷,至少能容纳两万头牛的农场,预计将创造250个直接就业岗位。

该农场项目可能对环境造成的影响是显而易见的,西班牙绿色和平组织的费雷利姆表示:“这个农场将比整个索利亚省消耗更多的水,我们无法允许农场抢走属于我们的淡水资源。”他还补充道,西班牙政府本应阻止类似的项目,因为马里亚诺·拉霍伊政府曾承诺过会遵循《巴黎协定》,积极采取措施,与全球气候变化作斗争。

不只有非政府组织在发声,联合国粮农组织也一再警告各国,畜牧业生产迅速扩大,会给环境带来危害。2015年,有116个城市(其中包括六个来自西班牙的城市)签署了《米兰城市粮食政策公约》,该公约致力于减少食物浪费,发展可持续粮食体系,确保食品安全,并减少气候变化的影响,保护自然资源。正如绿色和平组织所倡导的那样,推广健康可持续的饮食方式,减少饮食中动物蛋白质的摄取,用部分植物蛋白来代替。

减少摄取动物蛋白质,不仅是为了保护环境,也是为了我们自身的健康着想。因为在大规模工业化的动物养殖中,必然会使用大量的抗生素,虽然抗生素可以让动物少生病,但也会产生抗生素耐药性问题。根据世界卫生组织的预测,到2050年,全球因细菌耐药性而死亡的人数,将超过死于癌症的人数。
| 关注动物福利问题 |

很多人认为屠宰的过程过于残忍,因此选择放弃吃肉,这是比保护环境在情感上更具说服力的理由。善待动物组织(PETA)是全球最大的动物权益保护组织,它奉行的原则是,动物不是供我们食用、穿戴、做实验或娱乐的。PETA提倡不含肉制品的饮食方式,它认为,“工业饲养的动物,和我们平常喜欢的猫和狗一样聪明,它们也能感受到疼痛”。

据PETA的调查数据显示,仅在美国,每年就有超过16亿只动物被宰杀。在这些養殖动物身上施加的每一道工序,如果换在猫狗的身上,在美国完全是违法的——这些养殖动物被填鸭式地饲喂,被强迫交配,被注射药物,被以可怕和暴力的方式屠宰。即使不是大工业化养殖,那些农家散养的动物,也是从小生长在肮脏不堪的环境中,周围堆满了粪便和垃圾,最后挤在没有水和食物的车上,被长途运输到屠宰场,在没有镇痛药的情况下被活生生地肢解。

随着社会文明的进步,动物福利问题也成了媒体和社交平台上人们最关注的话题之一。去年二月,西班牙电视台第六频道播出的一个节目中,曝光了穆利西亚一个养猪场的恶劣条件,而这个养猪场正是西班牙知名猪肉品牌El Pozo的供应商之一。节目一经播出就引起了社会的强烈反响,在短短两天内,就有超过7万人写联名信要求El Pozo公司改善猪场环境,关注养殖猪的福利。这一事件体现出,如今有越来越多的人开始关心养殖动物的福利了。据欧盟委员会官方民调机构“欧洲晴雨表”统计,如今有94%的西班牙人认为,关注和保护养殖动物的福利是“重要的”或“非常重要的”,而在2006年,这一数字仅为71%。

除了养殖猪,西班牙人也很关心他们每天吃的鸡蛋是来自于生活在何种环境中的鸡。但根据西班牙农业、渔业、食品和环境部的数据,西班牙的4400万只产蛋母鸡中,至少有4000万只生活在不见太阳的狭小笼中。而在相邻的法国,总统马克龙表示,到2022年,要让法国人吃的所有鸡蛋都是来自放养式养鸡场的生态鸡蛋。评论家表示,目前法国70%的鸡蛋都还来自封闭式养鸡场,那些鸡从来都没有见到过太阳,只能挤在笼子里,连翅膀都张不开。虽然在全法国实现完全放养式养鸡场的道路还很漫长,但这个举措的提出,已堪称伟大的进步。

相比上述国家在动物保护方面取得的进展,其他国家需要做的还有很多。联合国粮农组织曾谴责一些贫穷国家,由于缺乏最基本的屠宰设施,屠宰过程中肉制品被污染,污水和废物的排放也污染了附近的土壤和水源。尽管联合国粮农组织和世界卫生组织都制定了相关的“肉类加工卫生操作规范”,但能严格按照此规定执行的国家少之又少。

关于吃肉的争论仍在如火如荼地进行着,早在几十年前,素食主义者还被其他人看作是火星人一般的奇特存在,但在未来的几十年后,或许该轮到肉食者被视为野蛮人了吧。

[译自西班牙《真有趣》]

编辑:刘婷

作者:埃因霍温·伊贝利

肉类营养成分下畜牧业论文 篇3:

人造肉传统肉类替代者

「人造牛肉」,是真肉

先前有一部名为《美食家》的法国电影,剧中的快餐大亨在鱼的骨架上喷制一种特殊的面糊,利用机器打压形成真鱼的模样,再经由烤制和添加作料,做成一盘可与真实鱼肉相媲美的人造烤鱼。

如此高效又美味的人造烤鱼开启了人们对人造肉的美好想象,但深究下来,电影里的人造烤鱼只不过如同今天的「素肉」和「蟹肉棒」一样,只能从外观和口感上满足人们对肉类的需求,但就营养价值而言却无法与天然肉类相比。纯天然的肉类本身蕴含着一定比例的水、蛋白质、脂肪、碳水化合物,以及矿物质、维生素等若干微量成分,即使是经过精密的人工配制,人造肉内部的蛋白质种类和物理结构也达不到天然肉类的标准。因此如此简单的肉类替代品无论是从营养成分还是供应量的角度来看都不能满足人们对食用肉需求。而基于人类对生态环境保护的观点,继续宰杀动物已经不是一个长久之计。

于是综合以上两点,科学家不得不想出一个新的方案去解决未来人类吃肉的问题。来自荷兰的波斯特教授,因为干细胞培养技术激发了灵感,尝试从牛肌肉中提取干细胞,然后放进富含营养液的器皿里培育,最终造出了一块和普通牛肉几乎无差别的真正牛肉。但是这时人们不禁要发问,干细胞培养技术是什么?所培育出来的肉类与普通的肉真的毫无差别吗?未来人造肉真的能代替天然肉类,走向我们的餐桌,最终满足人类对肉类的需求吗?

干细胞增殖培育肉

最早开始尝试用干细胞培养技术生产食用肉的是美国国家航空航天局(NASA)。他们认为未来的太空旅行需要好几年的时间,要解决足宇航员吃肉的问题,在飞行器里养猪肯定不是办法。于是在2001年,NASA开始试验人造肉,他们用火鸡的肌肉细胞培养人造肉,但最终只得到了薄薄的一层表皮组织。这项被迫放弃的人造肉计划,在2002年被美国杜鲁大学(Touro)再次拾起,他们开始更深入地研究干细胞培养技术,终于在当年年底,由他们支持的生物科学研究会通过对金鱼细胞的培育,研制出了可以食用的肉片,这便是世界上第一批「能吃」的人造肉。

自此之后,荷兰政府开始投入400万美元大力资助人造肉的相关研究——波斯特教授就是最早在荷兰政府的资助下开展研究的。

波斯特教授用了7年时间研究如何将提取出的动物干细胞培养成可以食用的肉类,最初,他尝试培育老鼠肉并取得了成功,制作了人造鼠肉汉堡。在此之后,他开始培育人造猪肉,首先利用的是鱿鱼以及扇贝的弹性组织进行培育。但是波斯特教授经过试验发现,当他提取的是非猪肉体内的肌肉细胞时,培育出的人造猪肉并不能成型。而且相对于蛋白质含量达到99%的真正猪肉,实验室里的人造猪肉所含的蛋白质只有88%,其余的部分是水与核酸,低蛋白质含量的人造猪肉尝起来一点也不像猪肉。所以如果想要打造出完全逼真的人造肉,必须另起炉灶。

于是波斯特教授想到了干细胞增殖技术,因为动物体内的干细胞是一种具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,可以分化成多种功能的细胞。如果通过适当的实验室条件控制,并添加适量的营养液,干细胞增殖技术可以培育生长成各种组织、器官,最终还能形成动物体。

于是波斯特教授依照自己的设想:首次尝试了直接从牛的肌肉细胞里提取干细胞进行人造牛肉的培育。

但是,波斯特教授在试验过程中发现,从牛身上提取的成体干细胞经过培育之后,长成的人造牛肉无法形成整块的牛排。因为牛肉的厚度一旦超过0.5毫米,便需要血管为肌肉细胞输送氧气和养分,除此之外还必须提供定量的脂肪细胞,否则将无法获得与自然条件下生长的牛肉相同的纹理和口感。但是从现有的技术来看,研究人员无法解决肌肉、血管和脂肪细胞的生长速度同步的问题,所以波斯特教授选择性地避开了这些瓶颈。

波斯特教授首先从牛的颈部无害部位抽取了一种名为肌卫星细胞的干细胞,然后将其放入培养皿中进行培养,让肌卫星细胞分化成肌肉细胞。因为肌卫星细胞本身就是一种生长性的肌肉细胞,在动物的体内经常扮演着修补受损的肌肉组织的角色,因此波斯特教授没有对肌卫星细胞的分化进行复杂的人工干预。仅仅是在培育牛肉的过程中不断提取出新的肌卫星细胞作为种子细胞进行繁殖,因为肌卫星细胞的特征是分裂次数有限。之后肌卫星细胞分化成的肌肉细胞会自然组合成一种长度不超过0.3毫米的肌小管组织,当研究人员把每一个生成的肌小管都围绕着凝胶状的圆柱体摆放后,肌小管会自动收缩,最后慢慢形成长条状的肌肉组织。

波斯特教授为了让大家能真实感受到人造牛肉的魅力,将数千根牛肉条切碎,与200块实验室培育的动物脂肪混合在一起,又加入了盐、蛋粉和面包屑等食材,同时还添加了红色甜菜根汁和藏红花为其上色,最后揉成类似于麦当劳汉堡一样的肉饼。

这样的牛肉汉堡不仅外表诱人,风味也得到了试吃者的好评。其中一位是美国美食评论家乔什·斯乔瓦尔德,他认为这样的人造牛肉口味筋道,堪称完美。但是另一位却给出了不同意见,认为人造牛肉十分接近肉,但是没有天然牛肉多汁,最重要的是,一块重142克的牛肉饼,成本却高达38万美元(约合人民币236万元),而且从细胞培养成小肉条需要经历8周的时间,而仅仅一块肉饼就需要2万根肉条。如此耗时昂贵的牛肉汉堡到底优势在何处?

满足肉类需求,为环境

减负

当时在伦敦试吃会上, 波斯特教授曾作出假设,如果20年后你走进超市,看到两种外观无异的肉,一种来自被屠宰的动物,贴着「动物为此而死」的标签,并且附加了环保税;另一种则是来自实验室的试管肉,对环境无害。两种肉尝起来味道一样,价格相同,你会选择哪种?

先来看一下近日联合国粮农组织发布的一项数据,可以帮助你作出判断。据统计,世界人口将在未来的40年内增加到90亿,随着人口的增长,生活条件的改善,全球肉类消耗将从2002年的2.28亿吨增长至2050年的4.65亿吨,畜牧业的产量已经越发难以维持对人类的供应。而现如今全球农业的生产力中已经有70%用于畜牧业,如果再要扩展畜牧业的生产,将影响其他农作物的耕作和产量,进而导致粮食短缺,全球供应分配不均的问题。所以科学家希望通过研制人造肉把大量的畜牧用土地释放出来,改为更具效益的耕种用途,这样大批谷物就可以供人类食用,在此条件下既可以改变现在农牧业生产不合理的格局,又可以一劳永逸地解决粮食短缺的问题,一举两得。

除此之外,从环境保护的角度来看,人造肉代替天然肉也有很大的好处。目前地球上有30%非冰冻土地被用于养殖猪、牛、羊、家禽等动物,这些动物排放的温室气体占所有温室气体排放量的18%,由此看来,畜牧业对环境造成了相当大的压力,不仅如此,畜牧业还在陆地上产生了大量的垃圾污染。据统计,美国的牲畜屠宰业每年会抛下包括动物被宰杀后的蹄、角、骨、皮和内脏等在内的14亿吨垃圾,这些垃圾不仅对环境造成破坏,还需要耗费人力去收集整理。然而这些对于人造肉来说都可以避免,因为人造肉既不会产生动物的排泄物,也不产生毛、皮、角、骨等器官。对此,善待动物组织(PETA)也发表声明,他们认为人造肉是「天赐的礼物」,能够减少动物所受的伤害。他们希望在未来,我们吃下每一口肉都不必有负罪感,在人造肉的研制下,屠宰场以及饲养场都将成为过去。而且最重要的是人造肉可以在最大程度上保证食品的安全性。

因为人造肉在研制中没有改动动物的DNA,所以转基因食物所面临的质疑不存在于人造肉领域,而且人造肉中含有更健康的Omega-3(不饱和脂肪酸),研制人造肉的科学家可以定制肉类的脂肪含量,所以食用人造肉又能够帮助那些对肉中饱和脂肪成瘾的人修正这个不良习惯。因此无论从保持健康还是优待环境的角度来看人造肉生产都是最为友善的。

而在波斯特教授自己看来,人造肉在如此艰巨的挑战之下,可以促使人们以更环保,更符合伦理的方式消费肉类,的确是满足人类对肉类的需求最有潜质的项目之一。但是他现在在宣传人造肉之外还需要面临更严峻的问题,就是如何让人造肉更快速地走上大众的餐桌。

寻求资助,扩展规模

波斯特教授认为,想要让人造肉进入普通人家的餐桌至少还需要10年到20年的时间。因为现在人造肉只是试验阶段,如果能得到更多人的认可,下一步便是让人造肉在合理的成本下进行大规模生产,这样才可能让人造肉走进超市,摆上我们的餐桌。

但是在扩大规模之前,一个首要的问题就是需要大量的资金支持。因为波斯特教授先前已经通过猪肉干细胞培养出0.2mm厚度的猪肉片,但是由于荷兰政府在2010年暂时停止了对人造肉的研究投入,导致几千片猪肉薄片做成香肠的计划不得不告吹,资金的短缺严重延缓了人造肉计划的进度。后来谷歌创始人赛吉·布林(Sergey Brin)先生为人造牛肉项目提供了一笔价值100万美元的资助,才使得人造肉研制有了今天的成就。可是这笔资金相较于预期的资金额度仍旧相差甚远。

与资金相关的还有另一个重要的问题就是培养介质。

培养肌卫星细胞的培养介质内含有大量的抗生素和胎牛血清。而胎牛血清需要从怀孕母牛的胎儿体内提取,这其中的关键问题是胎牛血清的成本极其昂贵,占目前生产成本的90%,即使是一些研究人员已经在尝试寻找其他可以替代的培养介质,但是因为资金有限所以没有找到可胜任的替代品。

所以在这次伦敦的试吃会上,波斯特教授除了展示人造牛肉之外,还通过布林先生提出了极为现实的问题。布林先生说,在未来将会出现三种趋势,第一,为了生态平衡每个人将被迫成为素食主义者。第二,忽视生态环境,继续食用动物肉。第三,接受科技改变现实,食用人造肉。所以依据这样的现实,波斯特教授希望号召社会上的更多组织和个人关注人造肉的研制,一起去解决生活资料短缺的问题,并同布林先生一样,伸出援手帮助他们一起改变现状。

反对的声音

人造肉在受到大家好评的同时,也遭到了外界反对的声音。来自伦敦大学国王学院的生物化学家艾利斯说,即使人造肉再好,如果大家不愿意尝试,也还是无法在市场上推行。其根本原因是人们对于人造肉在心理上感觉不自然。

波斯特教授在公布了人造肉计划之后曾收到一封邮件,内容是批判他的人造肉计划将会夺走人类最后的自然食物。因为对于食物而言,人们不希望在未来食用完全靠科学技术人工制造的食物。而且对于人造肉的味道,也有研究人员提出质疑,因为天然肉的味道不光是来自于基因结构,还和动物饲养过程中所用的时间、温度和饲料有关。很多人认为,单从人造肉的质感来看就和天然肉无法竞争。而且对于爱吃肉的人来说,食肉的快乐就在于自然肉类中有复杂的脂肪结构,但是关于脂肪细胞是人造肉现在最需要改进的问题,并且想要同时复制和天然肉一模一样的气味也是个难题。

其中,还有研究人员说,实验室里培养出来的肉可能会对健康有害。由于人造肉完全在实验室里生产,和自然养殖动物的环境不一样,需要对细菌、病毒等微生物有更严格的把关。英国最著名的有机农业组织「土壤联盟」负责人霍克里奇对人造肉有可能对环境产生的影响也提出疑问,有机农业要依靠谷物和牲畜的能量循环,如果把畜牧业单独抽离出这个系统会破坏生态系统的正常循环。而且人造肉所利用的新技术看似不会对环境带来影响,但是未来确实会这样吗?只能等真实的检测结果出来再说。

除此之外,还有一部分反对力量来自于人造肉的成本,人造肉需要培养器皿、培养基和各种精确投放这些化学物质的仪器,如果不能快速高效地培养出肉类,所付出的物力、人力和财力甚至要超过传统畜牧业。在2008年,美国宾夕法尼亚大学干细胞研究专家德伯格计算出,在实验室里每制造1千克牛肉,需要投资500万美元。付出这样庞大的资金,能得到同等效益的回报吗?对此波斯特教授作出解释,虽然还没有确定商业化地生产人造肉需要多少钱,但是英国牛津大学对人造肉将会造成的影响已经得出结果,人造肉的出现将比传统畜牧业减少35%到60%的能耗,少占用98%的土地和少产生80%以上的温室气体。所以人造肉会起到减缓全球气候变暖的作用,而且在健康方面,现在为了增加畜牧业的产值会给动物服用大量的激素和抗生素,本身也不属于纯自然行为,而人造肉,至少可以保证食品安全。

未来的新食品

除了人造肉之外,在今后的20年内人们还会吃到什么新鲜的东西?

1.昆虫

今年上半年,联合国粮农组织发布报告称,面对全球粮食和饲料短缺问题,养殖可食用昆虫可以作为一种解决途径。据研究发现,自然界中人类可食用的昆虫超过1400种,其优点是繁殖快,污染少,且蛋白质、脂肪和矿物质含量高,需要的饲料也相对较少。此外,多吃昆虫对身体也有很大的益处,有些可食用的昆虫还助于对抗肥胖。

现在世界上有很多国家和地区已将昆虫作为辅助性食品,例如非洲、日本和东南亚等国家。而荷兰政府已专门投入100万欧元来研究如何促进政府主导的昆虫养殖场的发展。

还有专家预测,未来20年,昆虫养殖业将超越牛羊等传统畜牧业,成为人类非常重要的食物来源。

2.藻类植物

别看海藻类植物处于自然界食物链的最底层,但是它们的生命力却十分顽强,因为藻类植物无论是在海里还是陆地上都能快速生长,而它们所需要得到的仅仅是一点清洁的水源和极少的养分。现在世界上已发现的海藻植物就有1万种。英国谢菲尔德大学的研究人员正在研究用一种海藻取代制作面包和日常烹饪中用到的食盐。还有很多亚洲的国家,已经出现多个专门生产藻类的种植场。随着科学技术的日益成熟,从藻类植物中提取有价值的营养物质有望帮助人类解决食物短缺的问题。

编辑 李佳楠

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