スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ

スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ 1

ひときれ3300万円! 肉の味がしない! と世界に衝撃を与えた人工肉デビューから3年。今や世界中で人工肉は牛、豚、鶏、魚にまで研究が広まっています。

なぜ今、人工肉なのか? 発明した博士と専門家に取材してみました。

家畜は環境食い

スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ 2

ガブガブ…。Image via Wikimedia

「なぜ肉食をやめたの?」と聞くと、「だって環境に悪いじゃん」と大体のベジタリアンとヴィーガンはいいます。肉より穀類のほうが環境には負荷がかからない。普通はそれぐらいの認識ですが、よく調べてみると家畜による環境破壊は想像を絶するレベルです。

今や世界に排出される温室効果ガスの実に18%は食肉産業が出元。うちメタンは約40%、亜酸化窒素はななななんと65%が食肉産業から出まくっているのであります(メタンは温暖化効果が二酸化炭素の23倍、亜酸化窒素に至っては300倍! 意外な盲点だよね…)。

しかも環境負荷は急拡大中で、今のペースでいけば世界食肉産業の環境負荷は2050年には1999年の2倍に増えることが国連食糧農業機関(FAO)の調べでわかっており、「家畜1頭あたりの環境負荷を半減させないと、今の水準に押さえることすらできなくなる」のだといいます。

なんでそんなに負荷がかかるのか?

まず耕地がかかります。水も餌も石油燃料もかかります。「American Journal of Clinical Nutrition(アメリカ臨床栄養学誌)」に発表された論文によると、アメリカでは家畜が国民の7倍以上の穀物を食べていて、家畜にあげなかったら8億4000万人もの人を充分食わせていけるんだそうですよ?

肉1kcalつくるのに必要な燃料エネルギーは約25kcal(とうもろこしは1:2.2)。動物性タンパク質1kgつくるのに必要な水は種子タンパク質の100倍なんです(餌の穀類の栽培にも水がかかるので、それも含めるとそうなっちゃう)。

人工肉はどうなの?

ではペトリ皿で幹細胞から培養した人工肉はどうなのか? 「Environmental Science and Technology」に2011年掲載された環境評価ではこんなデータが出てますよ。

欧州の従来の家畜の肉に比べ、エネルギー消費は7~45%、温室効果ガス排出量は78~96%、耕地は99%、水は82~96%減らせる。

おおおーすばらしい!

このデータについて、人工肉支援派の現代農業協会(Modern Agriculture Foundation: MAF)を共同設立したShier Friedman氏に電話で話を伺ったら、「そりゃそうだろう。家畜は、骨、羽、目ん玉、内臓など捨てるところも多いから、資源をドブに捨ててるようなものだ。その点、人工肉なら食べるぶんだけ育てるから、捨てるところがないんだよね」と話してました。

幹細胞で筋繊維2万本のバーガー

2013年に世界初の人工肉バーガーを発表したのは、マーストリヒト大学のMark Post生理学教授です。世界中のメディアに紹介され、人類を代表して味見した食科学者Hanni Rützler女史とJosh Schonwald記者はこんな感想を残してます。

「食感と舌触りは肉っぽいんだけど、脂みがなくてパサパサ。歯ごたえは普通のハンバーガーだ。(調味料抜きだと)自然じゃない感じがするね」(Schonwald記者)

「かなりきつい味ね。肉には近い。もっと柔らかいと思ってたわ」(Rützler女史)

まあしかし大事なことは味より「幹細胞から肉ができた」ということですよね。牛の肩肉から採取した幹細胞で筋繊維2万本を培養し、それを団子にまとめたのがあのパテです。感染しない状態に細胞を保って、栄養補給もするんだから、そりゃ大変な苦労でした。というか、人工肉業界の生物医学の専門家たちが10年以上も前から研究しているんだけど、なかなか実現できずにいたものです。

その後も培養法の改良を進めている教授に近況を電話取材してみました。

培養肉バーガー教授が今注力してる3つのこと

まずPost教授が力を入れたのは、酷評された「脂身」をどうするか、です。筋肉繊維と脂味の組織を生成しなければならないのですが、その生成法を編み出すのには少々時間がかかりました。脂身の培養にはどこもあんまり興味を示していなくて、既存の生成法もあることにはあったんですが、あまり食用には適さない化学物質を使わないといけなかったんですね。

「ステロイドが要るんだよね。それじゃ食用には向かないし。工法を見直して、細胞の生化学を調べてどの刺激剤が必要かを割り出していった。その結果、脂肪の天然成分がたくさんできて、それが脂身の生成を刺激することもわかってきた」

現在は牛肉の脂肪と肉を別々に培養し、最後に混ぜ混ぜするアプローチを採用していますが、将来的には一緒に培養できる工法も考えたいと話していましたよ。

もっと大事なふたつの課題は、家畜の使用を排除すること、そして鉄分の確保です。

今は生まれる前の仔牛から採取したウシ胎仔血清を、培養に使用しています。人工肉づくりに赤ちゃん牛のエキスが要るんじゃ本末転倒だし、殺生が嫌で人工肉を求める層もアウェイですんで、これはなんとか解決しないといけません。ありえないシナリオとはいえ、ウシ胎仔血清が病原菌に汚染されれもしたら大変なことになってしまいますし。

そんなわけで動物が一切要らない血清培養の技術を開発することを博士は目指しています。これは光合成の藻だとか、シアノバクテリアだとか、そういったもので実現できるのではないかというお話でした。

スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ 3

人工肉バーガーをもつMark Post博士。Image via David Parry / PA Wire

次に「鉄分」ですが、筋肉細胞で鉄分は主に鉄と酸素を結ぶたんぱく質「ミオグロビン」内にあります。ところが培養肉には循環系がないため、酸素が多い環境に置かれており、その結果、ミオグロビンの発現が減るという意図せぬ結果を招いてしまうのです。ミオグロビンが減ると、鉄分が減り、栄養分も味覚も落ちてしまうので、これもなんとかしなければなりません。

そんなわけで、市販の大量生産に駒を進められるのは、もっと脂肪分と鉄分を強化して、動物使用を脱却した培養肉バージョン2.0が達成できてからだろうとのことでした。

もちろんペトリ皿から工場に場所を移すと、いろいろ問題も出てきます。先述の酸素の問題も大きいです。血管で酸素を行き渡らせられないので、培養肉はどうしても薄くしか生成できません。これをどうスケールアップするのか? その辺は博士も詳しくは教えてくれませんでした。ヒントをお願いしたら、3Dプリンターとスキャフォールド素材が絡んでくるかもね、と言ってましたけどね。

あと衛生面の問題。あらゆるものを完璧に殺菌しなきゃならないのでメンテのコストは嵩みます。ただ、それはやるだけの価値はあるよと博士は言ってました。完璧に殺菌できれば、抗生物質抜きの肉が実現するからです。

「今のところ抗生物質を使っているのは、動物から細胞を採取する段階だけです。あれは100%無菌にはならないので。でも血清の使用さえ排除できれば抗生物質は要らなくなる。今は本当に投与量を厳重に管理しているけど、将来的には抗生物質は外せると思う」とPost博士。

現在アメリカで生産される抗生物質はそのほとんどが家畜に使われています。過密で不潔な環境で生きていますからね。でも抗生物質の使用を減らせれば、抗生物質が効かない菌の拡大にも歯止めをかけられるし、子や孫の代まで「薬が効く」未来が確保できるというわけです(先日、鬼のコリスチンでも殺せないスーパー耐性菌という恐ろしいものがアメリカで発見されて、いよいよポスト抗生物質時代突入か?なーんて騒がれているので、これは非常に大きな問題)。

ちなみに人工肉バーガーに対する反響をどう思うか尋ねてみたら、「(培養肉は遺伝子組み換えのGM食品ではないのに)GMO、神のまねごと、フランケンフードとまで言われましたね。感情的で、あんまり深く考えてない反応です。でもアンケートをやって研究の意図をしっかり説明すると、おおむね反応は良好でした」とのこと。

世間の感情論よりも博士が心配しているのは、これによって大量生産が加速し小さな畜産農家が仕事を奪われてしまうことのほうです(アメリカではすでに小さな農家は桃色吐息)。「その問題はなんとかしないといけない。小規模で地域経済のためになる応用の仕方は考えられないのか? 自宅の肉製造マシンはできないのか?という辺りを考えていきたい」と博士。なんとおやさしい…。

それやこれや考えると、培養肉の大量生産は10年、20年先になりそうだということでした。

魚もチキンも培養

スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ 4

Image via New Harvest. org

培養肉の先駆例といえば、アメリカでは2002年に魚の切り身を培養することが可能なことを実証したトーロ大学のMorris Benjaminson教授の研究が有名です。このNASA出資の研究では、殺したばかりの金魚から筋肉の塊を採取し、培養液に1週間漬けておいたら筋肉が14%以上大きくなり、教授は筋芽細胞の作用だという風に発表しました。

モノが金魚の切り身だけに、たいした広がりも反響もないまま終わってしまったんですが、最近になってまたこの切り身の培養に挑戦する研究チームがいくつか現れたとPost教授は言ってましたよ。

一方、先述の現代農業協会(MAF)が挑戦しているのはチキンのむね肉です。これは幹細胞バーガーよりある意味大変で、個々の細胞のタイプを分けて培養したバーガーに対し、Friedman氏の同協会ではむね肉を3Dで培養したいと考えているのです。

「なんかデカイこと、必要とされること、重要なこと、世界中の食文化を変えることをやりたいと思ってね。牛肉やってるチームはもうあるので、じゃあ、世界中で食べられてるもう片方の肉をやろうかってことになったんだ」とFrieman氏。

この鶏肉培養プロジェクト「Future Meat」は、まだコスト・材料評価の実現可能性の調査を終えたばかりです。その目指すところはPost教授と一緒で、「動物の血清を工程から排除してベジーなものを目指す」と研究を率いるAmit Gefen氏はメールで教えてくれました。

ただ、Post教授のラボと違う点も多いです。3Dで生成するには、細胞タイプが異なる者同士の相互作用まで知らないといけないし、決まったサイズと形に成長を誘導する技術も必要。酸素と栄養素の心配もあります。

人工毛細血管の研究を進めているチームも既にありますが、Gefen氏的にはそういう複雑なものには頼らなくていいバイオリアクターを開発したい考えです。

「食肉をつくる目的のためだけに毛細血管を開発するのはあまりにも複雑でお金もかかる。一番現実的なのは、スキャフォールド(+細胞種)が効率よく循環し、スキャフォールド上に細胞が急速培養されるバイオリアクターを開発することだと思うよ」とGefen氏

動力か電気で筋肉細胞を刺激して成長を促し、適正なかたちに培養していくバイオリアクター。まだアイディアの段階ですけど、PhDの研究員の頭脳と資金が集まれば、次の数年でバイオリアクターの試作機まで漕ぎ着けられるんじゃ…と期待をかけてます。

刺し身も培養

スーパー耐性菌止めるにはこれしかない? 培養肉の未来へようこそ 5

こんな人工肉なら歓迎だなあ。Image via Harald Groven / Flickr

そんなわけで培養肉。まだ前途多難ですけど、世界中の研究者がそれに向けて動いているのはほんとにワクワクしますよね。この4月、Post教授は培養牛がキロあたり80ドル(約8,800円)までコストダウンしたことを明らかにしました。3年前に医大生の学費並みの3000万円以上だったバーガー肉も今や11ドル(約1,216円)。すごいすごい!

「ゆくゆくは培養肉のほうが安くてサスティナブルになる。今はほかに選択肢がなくてしょうがなく肉を食べてる人も世界中には沢山いる。人類も技術も進化しているのだから、そのうちみんなも培養肉という考え方に馴染んでくれると思う」とFriedman氏。

こんなサーモン巻きを「養殖大丈夫かな?」と心配しながらオーダーしたり、マクドナルドのバーガー頼むたびに牛の屠殺を連想したりということがなくなるんであれば、自分は大・大歓迎ですねー。がんばれ、サイエンス!

source: FAO, YouTube, New Scientist

Maddie Stone - Gizmodo US[原文

(satomi)