Denny Chien
H. Spectrum
Published in
15 min readFeb 27, 2020

--

既環保又健康還不用殺生?!「人造肉」成為兵家必爭的嶄新戰場

Photo Credit: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

近年氣候變遷的狀況持續惡化,畜牧業也是「兇手」之一。根據聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)的報告,畜牧業排放的溫室氣體占整體14.5%;此外,為了飼養大量的牛、雞、豬、羊等動物,飼主移除高大植栽以開拓空間,並轉而種植玉米等動物飼料,也間接加劇了氣候問題。

而隨著人口增加與平均收入的上升,全球肉類總消費量不減反增,根據FAO於2011年的報告,2050年時肉類消耗總量將上升73%,也因此「人造肉」成為了熱門議題,多家新創公司相繼成立,獲得了投資人的高度關注。而這篇文章,將介紹到底什麼是「人造肉」?是面對「氣候變遷」無懈可擊的解藥嗎?以及介紹這嶄新戰場上,哪些新創公司是強力的競爭者!

植物肉主要成分。Photo Credit: CBS, Are plant-based meats actually healthier than meat?

「人造肉」—號稱相同體驗與營養價值的替代性肉品

人造肉是指在實驗室中製作而成的替代性肉類食品,依技術可以分成兩種:一種是由植物性蛋白質組成的植物肉(plant-based meat);一種是由活體動物中取出幹細胞,在培養皿上促進其發育成肌肉組織的培養肉(cell-based meat; cultered meat)。

植物肉的主要成分是大豆、豌豆、蠶豆等豆類,或是小麥芹菜、椰子油、甜菜根等植物原料,有的更以血紅素等添加物,做出外觀、口感與味道媲美真正肉品的素肉,素食者能安心食用,愛肉者不必放棄吃肉也能擁有保護地球的成就感。也許有人會問,這和一般常見到的素肉有什麼不同呢?素肉一般使用豆腐衣、大豆粉直接製作,而植物肉使用大豆、豌豆等的絲狀植物組織蛋白(textured vegetable protein),可以說是概念接近但技術大幅革新的新一代素肉,在口感上更接近真實肉品,因此更能吸引消費者。

培養肉製作方式。Photo Credit: Jim Cook from CNN, “CULTURED MEAT: THE CHALLENGES AHEAD”

培養肉則是以探針自動物體內取出組織,並抽取出幹細胞(stem cells),在培養皿中以含促生長分子(growth factors)與鹽類等成分的基質使其發育成肌肉纖維後,再培養成有肌肉纖維、血管與胞外基質(extracellular matrix)完整3D結構的肌肉組織。影響肉品味道與口感的分子如氨基酸(amino acids)、血紅蛋白(hemoproteins)、短肽鏈(short peptides)與脂肪(lipids)等也能藉由生醫工程的技術在實驗室中完美複製,相較於植物肉,培養肉號稱不論在食用體驗與營養價值,均能模擬傳統養殖肉。有些團隊甚至利用CRISPR加速細胞生長,提高生產效率。

這樣的生產過程,沒有傳統「飼養」流程中抗生素的施打與豬瘟等動物傳染病問題,在高度控管的實驗室中也不必擔心大腸桿菌等微生物污染,為其搏得了「乾淨肉(clean meat)」的稱號。

支持聲浪:既環保又乾淨的未來肉品

這樣看似無懈可擊的「未來肉品」,理應獲得大眾盛讚而撼動肉類市場的版圖,但正反兩方的辯論至今不止。支持者的論點有以下幾點:

第一,相較於豆類與蛋類,牛肉、羊肉、豬肉與家禽類中的「每公克蛋白質所產生之溫室氣體(green house gas emmisions per gram of protein)」在所有蛋白質來源中名列前茅,而人造肉能夠大幅減少畜牧動物與飼養時溫室氣體排放,節省所需土地,且將飼養(培養)過程中能量支出轉換成蛋白質的效率是養殖肉品的6倍,是解決氣候異常的有效手段;此外也能節省82–96%水資源的支出。一家培養肉技術公司Future Meat宣稱,其製造模式能夠節省99%土地空間、減少80%溫室氣體排放。

每公克蛋白質所產生之成本與影響比較。Photo Credit: World Resources Institute, “Protein Scorecard”

第二,在實驗室中生產肉製品,既安全又「乾淨」,可以有效杜絕豬瘟、禽流感等可藉飲食傳播的疾病,亦無大腸桿菌(E. Coli)、沙門氏桿菌(salmonella)與曲狀桿菌(campylobacter)等微生物的污染問題。

第三,動物飼養過程中給予的大量抗生素,促進帶有抗微生物藥物耐受性(antimicrobial resistance)菌株的篩選,科學家預期2050年時將成為影響人類健康的首因,而人造肉減緩此一問題的惡化。

第四,部分團體認為,人造肉減少動物屠宰量與飼養時動物的生理壓力,符合動物福祉。

反方意見:環境與社會的影響仍有疑慮,亦沒有想像中健康

然而,反方也提出許多重要數據與當前限制:

第一,英國牛津大學的研究指出,過去在計算對溫室效應的影響時,都是將甲烷等氣體轉換成二氧化碳當量(carbon dioxide equivalent)後比較。然而,相較於動物消化後大量排放的甲烷,製造人造肉過程大量產生的二氧化碳,在大氣中可停留數百年以上,遠遠高於停留約12年的甲烷,也因此長期來看,人造肉可能使溫室效應更加嚴重。

第二,畜牧動物無法被輕易取代,牛隻食用植物並轉化成蛋白質的能力,在營養素循環中難以取代;且除了直接食用所需,動物飼養也提供製藥等其他行業的重要原料。

第三,如何突破技術限制以降低成本、以及消費者的接受度,是其能否改變消費者飲食行為的關鍵環節。例如培養肉製造過程中需使用的替代性胎牛血清(animal-free fetal bovine serum)價格昂貴,植物肉的豆類原料成本高昂,使得人造肉價格居高不下。根據管顧公司A.T. Kearney的報告與多份報導,植物牛肉每百克約2.5美元、培養肉每百克約80美元,目前所見最便宜的培養肉只有Future Meat公司的每百克約2–3美元,均高於一般市售的每百克0.80美元。

第四,相關法規仍未跟上。2019年3月時,美國食品與藥品管理署(Food and Drug Administration, FDA)與美國農業署(U.S. Department of Agriculture, USDA)之間達成協議(agreement),分別就食品安全以及食品處理、標示、配送流程等分責管控,但執行管控的詳細規範仍不清楚,最大的爭議點在於商品標示 — — 培養肉可以僅標示為肉類嗎?實際應寫出什麼?至今相關政府部門與社會團體仍在討論中,到法律制定完成可能需數年。此外,其對現有畜牧業造成的影響仍未明,是否該介入控管也有爭議。

最後則是「健康」問題。以蛋白質與鐵質含量而言,植物肉的營養價值足以比肩一般肉類,但培養與生產過程中的添加物卻會造成身體負擔。例如兩大龍頭Beyond Meat與Impossible Foods的植物肉產品,均被指出鈉含量是一般肉類的五倍以上。

兵家必爭的飲食新戰場

即使人造肉的好壞未有定論,在氣候變遷與人口增長的夾擊下,人造肉被視為不可擋的趨勢。根據管顧公司A.T. Kearney的報告,2018年時有超過9.5億美元的金額投資在人造肉領域,2040年時,隨著全球人口預估增加至90億,1.8兆美元的肉類市場中,60%的肉類製品將由人造肉與其他替代肉類取代,包括35%培養肉及25%植物肉。眾多新創公司摩拳擦掌,搶攻這塊大餅 — — 主要的客群不是小眾的素食者,而是希望成為愛肉民眾心中那兼顧環保與人道的新選擇。

Beyond Meat

Beyond Burger產品圖。Photo Credit: Beyond Meat

2009年在美國洛杉磯成立的Beyond Meat,以台裔科學家謝富弘的技術為底,生產以豆類蛋白為原料的人造肉,站上環保、動物福祉、食安等浪潮,成為這場飲食大戰的領跑者之一。

2012年,Beyond Meat推出的首波產品「無肉雞柳條」旋即引起轟動。Bill Gates給出了「吃不出和真的雞肉的差別」的盛讚,吸引來了豪華的投資陣容,包括Bill Gates、Leonard DiCarpio、麥當勞前執行長Donald Thompson,頂尖創投KPCB與Obvious Ventures則是其最大股東,連可口可樂及Twitter的財務長都加入其董事會。2019年5月,Beyond Meat在美國掛牌上市,當日收漲163%、報65.75美元,創下金融危機以來最佳IPO首日表現。Beyond Meat在2018年營收為該公司收入為8,790 萬美元,近期預估2019年營收約為2.65億至2.75億美元。

自「無肉雞柳條」後,Beyond Meat相繼推出「超越雞肉」和「超越牛肉」與「超越漢堡肉排(Beyond Burger)」等系列。「超越漢堡肉排」以豌豆蛋白為主要原料,並以椰子油和可可脂模仿肉類花紋,用甜菜根萃取物模擬血色與烹飪時的顏色變化,味道、質感與外觀都和真正的牛肉漢堡無異,也成為公司現在的主力商品。

Beyond Meat首先搶攻包括超市Walmart、Whole Foods、Target、以及電商Amazon、Mylk Guys的零售通路,後來展開和Subway、TGI Fridays、Carl’s Jr.、Dunkin’Donuts、麥當勞在內的連鎖餐廳合作。現在臺灣的TGI Fridays、摩斯漢堡和全家也買得到喔!

Impossible Foods

Impossible Foods產品圖。Photo Credit: Impossible Foods

2011年於美國舊金山成立的Impossible Foods,也有以植物肉品取代所有肉類的野望。

同樣有Bill Gates之外,包含網球明星Serena Williams、饒舌歌手Jay-Z與歌手Katy Perry等名人,以及Google Ventures、Horizons Ventures、瑞銀集團、Temasek Holdings等的投資陣容也星光熠熠。相較於Beyond Meat,Impossible Foods的募資能力相當優異,2019年5月募資3億美元,創業以來的募資總金額達到7.5億美元。2019年11月底,傳出Impossible Foods正準備新一輪融資,預計再募資3至4億美元,讓估值來到30億至50億美元。

2016年,Impossible Foods推出以大豆、馬鈴薯、椰子油、葵花油為主成分的「不可能漢堡肉排(Impossible Burger)」,以大豆的血紅素蛋白來模擬牛肉口感與外觀,加上葉酸、B12和鐵等營養物質,成功打進人造肉市場。

由於其商品中血紅素的成分,美國FDA一直到今年8月才核准超市販售,因此Impossible Foods一開始從餐廳拓展,包含名店Momofuku Nishi、White Castle、Red Robin、Burger King等都是合作夥伴。而未來,Impossible Foods計劃推出雞肉、豬肉與魚肉等系列產品。

Memphis Meats

Memphis Meats產品圖。引用自Memphis Meats. Retrieved 08 Dec 2019. Url: https://www.memphismeats.com

除了技術相對成熟的植物肉,培養肉的市場也風起雲湧,2015年在美國舊金山成立的Memphis Meats公司,其執行長Uma Valeti在2005年便進入了培養肉的領域,憑藉已發展10年以上的技術背景,2017年7月Memphis Meats獲得DFJ、Cargill、Bill Gates、Richard Branson在內共1700萬美元的A輪融資,2018年1月得到美國最大肉類公司Tyson Foods的投資。

然而,居高不下的生產成本限制了Memphis Meats的規模。對此,Memphis Meats對其技術開發相當有信心,持續降低成本的同時也拓展雞肉與鴨肉的產品線,預期在2021年時量產上市。

此外,培養肉領域中也有其他快速發展的新創公司,除了牛肉與雞肉,產品也拓展到魚類與豬肉。例如2015年在荷蘭成立的Mosa Meat,在2018年7月獲得了M Ventures和Bell Food Group領銜的750萬美元A輪募資,預期2021年也能夠達成量產目標;2018年成立的Future Meat計畫成為培養肉生產器材與細胞的供應商,宣稱其技術的成本為每磅10美元,在2019年獲得高達1400萬美元的A輪投資,在培養肉領域僅次於Memphis Meats,是來勢洶洶的後起之秀;2019年8月底,JUST、Memphis Meats、Finless Foods、BlueNalu與Fork and Goode這5家培養肉公司宣布成立「肉類、家禽和海鮮創新聯盟(Alliance for Meat, Poultry, and Seafood Innovation)」,藉由技術交流與資源合作,希望加速培養肉領域的發展。

這篇文章中,我們介紹了兩種人造肉的不同、當前爭議,以及相關的新創公司。縱使法規尚未跟上、消費者接受度仍未明朗,但科技始終來自於人性,環保仍是當前多數人們的追求、也驅動著人造肉技術發展,多數專家也相信能克服成本、能量轉換、食用體驗、健康指標的囿限,終有一天,人造肉將取代養殖肉,成為家家戶戶的購買首選。

參考資料

Ben-Arye T and Levenberg S (2019) Tissue Engineering for Clean Meat Production. Front. Sustain. Food Syst. 3:46. doi: 10.3389/fsufs.2019.00046

Chase Purdy (30 Aug 2019). “The leading US cell-based meat startups just forged an alliance“. QUARTZ

Carsten Gerhardt, Gerrit Suhlmann, Fabio Ziemßen, Dave Donnan, Mirko Warschun, Hans-Jochen Kühnle (2018). “How Will Cultured Meat and Meat Alternatives Disrupt the Agricultural and Food Industry?” ATKearney.

Davide Banis (14 Dec 2018). “The Confounding Climate Science of Lab-Grown Meat”. Forbes

FAO (2011) “World livestock 2011. Livestock in food security.” FAO

FSIS (2019). “Formal Agreement Between The U.S. Department Of Health And Human Services Food And Drug Administration And U.S. Department of Agriculture Office Of Food Safety” FSIS

Jim O’Neill (Dec 2014). “Antimicrobial Resistance: Tackling a crisis for the health and wealth of nations”. Review on Antimicrobial Resistance

Kelsey Piper (09 Mar 2019). “The lab-grown meat industry just got the regulatory oversight it’s been begging for”. Vox

Laura Cassiday (Feb 2018). “Clean meat”. AOCS

Matt Simon (19 Feb 2019). “The Confounding Climate Science of Lab-Grown Meat”. WIRED

Post, M. J. (2014) “An alternative animal protein source: cultured beef.” Ann. N.Y. Acad. Sci. 1328: 29–33.

Tuomisto, H. L., and de Mattos, M. J. (2011) “Environmental impacts of cultured meat production.” Environ. Sci. Technol. 45: 6117–6123.

Hayden(2018年08月22日)。《做素食,但賣給愛吃肉的老饕!比爾蓋茲投資的公司,用「流出血水」的素肉掀起飲食革命》,創新拿鐵

Karen Chiu(2019年10月09日)。《科技始終來自於食慾:未來漢堡進軍市場,Beyond Meat到底有甚麼素?》,數位時代

郭芝榕(2019年12月03日)。《資本市場的新歡──這2家超級新星公司掌握了未來的餐飲市場》,未來商務

陳建鈞(2019年10月15日)。《打破高價門檻!新創Future Meat獲1,400萬美元融資,目標2年內把培養肉端上餐桌》,數位時代

撰文:簡君豪
核稿:卓筱涵

--

--