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用植物細胞培養咖啡,天然咖啡會被替代嗎?| 科學焦點

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撰文|Gianluca Riccio

編譯|冷一夏

圖源|VTT, Statista

你正在喝咖啡嗎?

根據Statista資料統計公司2021年2月的報告《全球咖啡市場-統計資料和事實》(Coffee market worldwide - statistics & facts):2018~2019年度,全球一共生産了1.7億袋咖啡,每袋重60千克。也就是說,這一年度全球共生産了1020萬噸咖啡。

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圖源:Statista

種植咖啡,需要廣闊的土地面積和适宜的氣候溫度。但随着咖啡的需求量的不斷增長,這兩項條件一定程度上制約了咖啡的産量。此外,為了滿足全球增長的咖啡需求、提高咖啡産量,就需要擴大種植咖啡的面積,這又會進一步造成生态破壞,比如砍伐熱帶雨林等關鍵地區的樹木等。是以,傳統農業種植咖啡的可持續性受到了挑戰,科學家迫切想要找到生産咖啡的替代方式。

01

第一杯“細胞”咖啡

芬蘭科研機構VTT運用植物細胞,成功在實驗室培育出咖啡。整個研發過程由植物生物技術、化學和食品科學等多領域的科學家合作完成。

要培育出“細胞”咖啡,首先要在實驗室中擷取植物細胞的細胞系(原代細胞培養物經首次傳代成功後繁殖的細胞群體),然後将細胞系放進營養豐富的生物反應器中培育。培育得到的物質會經過晾幹、烘焙、發酵,最終形成咖啡。

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芬蘭VTT實驗室内,研究人員用植物細胞培育出的咖啡

在對培育的咖啡進行生物量分析後,研究團隊終于品嘗到了第一杯“細胞”咖啡。VTT研究團隊的負責人海科·裡舍爾(Heiko Rischer)說:“在實驗室喝到第一杯“細胞”咖啡時,我們團隊都很激動。”

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芬蘭VTT科研機構的研究人員Elvira Kàrkkàinen

這次用植物細胞培育的是什麼品種的咖啡,好喝嗎?裡舍爾回答說,他們使用的是小果咖啡(Coffea arabica)葉的細胞,培育的就是大家最熟知的阿拉比卡咖啡。阿拉比卡咖啡原産于東非,是一種傳統的阿拉伯咖啡品種。裡舍爾說,無論是在香氣上,還是在口味上,“細胞”咖啡與農業種植的咖啡都很相似,就是阿拉比卡咖啡應有的味道。

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用小果咖啡葉培育阿拉比卡咖啡

除了咖啡,VTT“細胞”咖啡研究團隊還在實驗室中生産各種動植物産品。裡舍爾說:“細胞咖啡這個項目,是我們全力發展用生物技術生産農業種植日用品的一部分。是以,我們還嘗試用許多不同的細菌、植物細胞培育各種各樣的産品。”

02

細胞培育,可持續生産

到目前為止,VTT生産的“細胞”咖啡還隻是一種實驗性飲品。裡舍爾說:“我預估,要通過監管審批程式,大概還需要四年。我們可以利用這四年提高生産效率,用特定技術優化植物細胞的生長過程。實驗室培育咖啡已經成為現實,接下來就是産品配方、下遊加工、監管審批和市場啟動了。”

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幹燥的“細胞”咖啡培育物

細胞培育技術的興起,标志着地球生态和全球飲食消費市場邁入拐點。不僅是咖啡,科學家還能在實驗室中用動物細胞培育出人造牛肉、豬肉、雞肉、魚肉等。一家西班牙新創科技公司Novameat還發明了3D肉類列印機,列印的“墨水”由植物蛋白、水、植物脂肪、纖維、天然香料以及可食用色素組成。

這些研究都将逐漸改變世界的飲食的生産和消費。越來越多的公司在重新考慮食品原料的生産。美國科爾尼管理咨詢公司的報告指出,到2040年,全球35%的動物肉将被人造肉替代。是以,為地球環境和人類健康生産出更可持續的食品,将成為引領市場的新趨勢。

【《科學焦點》雜志(wx:kexuejiaodian)是英國Science Focus雜志的版權合作方,專注報道即将改變人類社會的重要研究、先進技術和創新産品】

參考資訊

https://en.futuroprossimo.it/2021/09/finlandia-prime-tazze-di-caffe-cellulare-coltivato-in-laboratorio/

https://www.vttresearch.com/en

https://www.statista.com/topics/5945/coffee-market-worldwide/

https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/sustainable-coffee-grown-finland-land-drinks-most-coffee-capita-produces-its-first

https://www.republicworld.com/lifestyle/food/first-ever-lab-grown-coffee-produced-by-scientists-in-finland-tastes-ordinary.html