替代蛋白质增长迅猛,未来30年后你吃到的可能都是人造肉

导读

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在9月,人造肉初创公司Memphis Meats在宣布完成首轮融资,获得包括投资界大佬的共1,700万美元资金。到目前为止,这家公司共融资2,200万美元。从比尔·盖茨和理查德·布兰森,到欧洲风投基金Atomico、New Crop Capital、SOSV、Fifty Years、KBW Ventures、Inevitable Ventures、苏茜·韦尔奇、凯尔·沃格特和卡姆巴·穆斯克等也参与了投资。

从1985开始,每年的3月20日是“无肉日”,由总部设在华盛顿、非赢利的公益性组织“农场动物改革运动”(Farm Animal Reform Movement,简称 FARM)发起,目的是拯救动物、保护环境和改善健康。

图为:Beyond Eggs

到2050年,全球食品系统将需要满足100多亿人的饮食需求,未来人们的平均富裕程度将超过今天的水平,人口素质和环保意识也会大大提升。因此未来食品必须以可持续的方式生产,有助于减少气候变化及其他环境挑战。

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伴随着科学家全球食物紧缺,人类40年后只能改成素的论调,素食创新的研究也越来越多。一种得到亿万富翁皮特-泰尔和比尔-盖茨支持的“人造鸡蛋”2013年9月11日首次在美国超市出售。

与此同时,食物对人类健康的影响超过任何其他单一因素,促进健康饮食对个人健康和控制治疗疾病的成本都至关重要。在对新技术的利用方面,食品行业的进展相对缓慢:例如,世界经济论坛(World Economic Forum) 2018年发布的《带有目的的创新》(Innovation with a Purpose)报告显示,自2010年以来,医疗领域的初创企业投资累计超过食品投资的10倍。然而,现在这种情况似乎正在改变,食品行业最受关注和追捧的投资领域之一便是替代蛋白质和肉类替代品,这是食品领域最有可能出现颠覆性发展的目标。

理查德·布兰森(Richard Branson),维珍品牌的创始人,也是引得世界注目的投资人在其博客上称,“我相信,在30多年的时间里,我们不再需要杀死任何动物,所有的肉都要么是干净人造的,要么是植物性的,味道一样,对每个人来说都要健康一些。有一天,我们会回头看看我们的祖父母如何古老的杀死动物的食物。“ 这位亿万富豪在2014年于Virgin网站上宣布了自己的饮食改变,称他已经开始素食。原因主要是环境:肉类生产使用了大量的森林砍伐的土地和水,牲畜通过饲养动物及其运输对温室气体的排放都有害处。

素食主义者都坚定地认为,不吃肉的好处多多。并且加入素食阵营的人越多,这些好处就更能在全球遍及开来。

人造鸡蛋,你敢吃吗?

肉制品的特殊挑战

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如果全世界所有人都变成了坚定的素食主义者,至少有数百万人的利益会受到严重影响。

Hampton Creek Foods 食品公司的惊人之作是人造鸡蛋。其研发的一种新技术,可以从植物中提取蛋白质,制成一种名为Beyond Eggs的安全食材。这种植物提取物可以广泛使用在面包、蛋糕、蛋黄酱、鸡蛋面等食品制造中,可以完美取代传统鸡蛋的作用。

拥有100亿人口的地球不可能让所有人都像典型的北美和欧洲人那样吃肉的同时还保证可持续发展的目标以及对环境的友好,因为这需要太多的土地和水资源,还会导致温室气体和其他污染物的排放。此外,过量的肉类消费和当前的生产对人类健康、生计和经济产生了重大影响。因此,肉类对全球食品体系的未来发展构成了特殊的挑战。

思考食物的未来是许多行业的热门话题,因为人们正在处理如何养活我们不断增长的人口。布兰森的要求肯定会实现的是不可能的,但他对一件事是正确的:人们对肉类替代品的兴趣处于历史最高点,可以在减缓气候变化方面发挥重要作用。

首先来界定一下,素食主义者不会购买的东西有哪些?

据Hampton Creek Foods在网站上公布,用Beyond Eggs烹调的食品,不论是口感还是味觉,乃至于营养都与鸡蛋毫无二致,消费者甚至不能将其区分出来;而且,该食材的规模化生产成本要比鸡蛋更加低廉。

肉类在人类饮食中占有地位是特殊的。现代人类对肉有一种天生的偏好,因为它既富含能量又富含蛋白质,而我们进化的环境是稀缺蛋白质的。肉类具有重要的社会和营养功能:在诸多社会文明中,消费和提供肉类标志着地位或好客;而在另一些文化背景中,复杂的饮食禁忌阻止人们食用特定类型的肉,除了因为信仰,还可能是为了避免食物中毒。这些强大的文化和生物驱动力对改变饮食习惯产生了重大影响。

目前,肉业负责约18%的温室气体排放量,降低了我们的效率抗生素和污染我们的水-更不用说提高亿万动物谁很少的道德如果有的话,有机会在被宰杀之前去外面。农业对地球自然资源造成巨大压力。据联合国粮食及农业组织报告说,每年将毁掉130亿公顷的森林,以便为作物和牧场创造更多的土地。肉类的生产不仅仅是用来饲养动物的牧场,还有一个专门用于种植这些动物食用的巨大资源,食品安全署预测,畜牧业的生产将消耗26%的无冰地。除此之外,世界观察研究所表示,全球温室气体排放量的51%是由动物农业造成的。

肉、鱼、奶制品、鸡蛋、蜂蜜、皮衣、皮草、羊毛、丝绸以及经过动物测试的化妆品与药物。这么一看范围是很广的。

纯植物成分,素食主义者的福音

在一些低收入国家,肉类的消费对提供完整和有营养的饮食很重要,至少目前没有可行的替代能源和营养密度相当的替代品。

无论如何,很明显,我们目前的肉类消费速度是不可持续的,而像Memphis Meats一样的初创企业认为肉类替代品是要走的路。

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素食主义是一种有关饮食的文化,实践这种饮食文化的人被称为素食主义者。这些人不食用飞禽、走兽、鱼虾等动物的身体,只以粮食、蔬菜和水果等植物来维持生命。这种饮食文化在重视养生的今天,逐渐成为一种时尚。

肉类提供蛋白质和多种微量营养素,如铁和复合维生素B。这些也可以从其他来源获得,在中等和高收入国家中,多数人的食品种类更丰富,摄入的量也充足。摄入能量是饮食对健康产生影响的重要途径,肥胖等疾病也随之而来。虽然肉类的能量密度很高,但它通常只占能量摄入的一小部分,本身并不被认为是成年人肥胖的一个特定风险因素。然而,有证据表明,食用肉类可能会感染特定的疾病,其中最令人担忧的是红肉,尤其是加工肉类。

Memphis Meats并不是唯一一家试图想出诱人的肉类替代品的初创企业。例如,Impossible Foods在一些餐厅提供了素食汉堡,能像真正的肉一样“流血”,广受赞誉。

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不管是真正为了健康,或是为了追求时尚,越来越多的人开始尝试素食。然而不是所有人都有毅力从开始就做到不沾荤腥。这种名为Beyond Eggs的人造鸡蛋无疑是初级素食主义者的福音。

但如今,疾病并不是我们对肉制品产生争议的主要原因,对环境的影响才是,尤其是在其温室气体的排放问题上。不同牲畜种类和生产系统产生的影响差别也会很大。红肉(牛、绵羊和山羊肉)的生产是温室气体的一个特别大的来源,这是因为反刍动物消化过程中会产生的甲烷。大约15%的人为温室气体排放来自畜牧业,这其中40%来自牛肉和乳制品业。畜牧业也可能是分散性和点状污染的来源(包括氮、磷和致病性微生物),特别是在对粪肥和泥浆管理不善的地方。对牧场和耕地的需求是导致森林砍伐的最重要的诱因,它会导致温室气体排放增加和生物多样性减少等问题。

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比尔盖茨都看重的新兴创业

饲养、分配和出售动物性的食品是全世界数百万人的工作。据估计,约3%的全球生产总值(全球GDP)来自农业,其中40%来自畜牧业。这一产业为大约10亿人提供生计保障,绝大多数集中在低收入国家,包括地球上一些最贫穷的国家。即使是在发达国家,如果采用替代蛋白质的社会成本过高,公众对它的支持也会受到抑制。

另一家公司,Beyond Meat,正在Whole Foods、Kroger和Safeway等杂货店出售其高科技蔬菜汉堡和其他植物性肉类替代品。

如果大家都变成素食主义者,从积极的方面来说,温室气体的排放量将大幅减少。

据不完全统计显示,人类的肉类的消耗量在过去二十年中翻了一番,到2050年这个数字预计还会再翻一番,而饲养牲畜将会损耗了地球更多资源,地球没有能力提供满足90亿人食用的肉类并不会太遥远。联合国“可持续资源管理国际小组”也曾发出呼吁:人类需要改善膳食结构,向更加素食的发展。

正是因为肉类对食品体系的可持续性至关重要,人们才如此关注肉类消费的趋势(见图1)。高收入国家的肉类消费一直较高,但相对稳定,中国的肉类消费正在迅速增长,而其他地区增长速度较慢。

豌豆提供蛋白质,Beyond Meat的网站写道,微量甜菜可以提供强烈的红色颜料。椰子油和马铃薯淀粉确保令人垂涎的多汁和咀嚼。

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随着素食创新的研究,将来所有消耗乳制品、蛋类、家禽、牛肉等动物产品,都可能利用植物材料的农产品来替代,这样我们既可以得到更健康食物,也善待了待动物和减少了温室气体的排放,生产环保和廉价的食物替代肉和蛋类畜产品是一件非常有意义的事情,发展前景不可小觑。这可能也是比尔盖茨看上这个新兴产业投资的原因。

替代蛋白质与创新

所以,为了实现布兰森的预测,这不仅仅是一个生产美味的替代品的问题,而是可以由像Memphis Meats这样的初创企业来说服人们,他们不必在过程中牺牲自己最喜欢的食物。

在全球人类活动产生的温室气体中,食品生产行业的温室气体排放量占了四分之一到三分之一,这其中大部分都来自畜牧业。

有三种潜在的方法能够实现可持续、健康地满足世界日益增长的蛋白质需求:寻找替代蛋白质,改变现有的生产系统或是改变消费者的行为。本文内容侧重于第一种途径:开发替代蛋白质产品。在这方面,已经出现了一系列的新发明,包括以植物为基础的新型替代品、以昆虫和其他新型蛋白质来源为基础的产品,以及利用尖端生物技术开发的人造肉。

如果认真统计下来,食品生产行业的温室气体排放量要远远高于飞机、轮船、汽车以及公共交通这些所释放的温室气体总量。

过去十年的一个研究重点是从传统作物和牲畜以外的来源开发蛋白质。迄今为止,商业上最成功的新产品是那些基于真菌衍生蛋白(mycoprotein)的产品。此外,昆虫也得到了大量关注,它们最突出的优势在于其饲料和牲畜的不同,从而有助于形成一个更“循环”的农业经济。这一领域的研究包括寻找和调查对食品生产有价值的新型昆虫种类,以及如何大规模经济地生产这些昆虫。尽管昆虫可以在它们的自然状态下被食用,但为了增加昆虫食品的文化接受度,也有研究致力于将昆虫转化为更有食欲的产品形式,比如面粉。

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第四次工业革命使人们在不需要活体动物的情况下就能生产肉类,这是一项巨大的技术成就。在过去十年里,这项技术取得了足够大的进步。肉末形态的细胞肉产品(如汉堡)生产技术已经相当先进,预计在未来几年内就可以向公众发售。

除此之外,我们还常常低估饮食习惯对气候变化的影响。以美国为例,一个四口之家由于吃肉排放的温室气体比开两辆车排放的气体还要多。但在讨论全球变暖问题时,人们往往只会谈到汽车,而忽视了这点。

另一创新产品不是生产完全替代肉类的产品,而是部分替代或“延伸”肉类。上述任何一种蛋白质替代品都可以用在这种方法中,但植物蛋白和昆虫蛋白尤其合适,因为它们如今的生产成本相对较低,而且加工过程较为简单。目前,对替代蛋白质的关注和投资最多地集中在欧洲和北美。

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替代蛋白质带来的改变

如果大家变成素食主义者,地球上也会有更多的耕地。

从牛肉生产转向替代蛋白质生产可以显著减少温室气体排放,特别是转向以植物或昆虫为基础的替代蛋白。虽然目前对人造牛肉温室气体排放量的估计显示出适度的减少,但这还取决于人造牛肉的生产规模如何等多方因素。

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生产不同类型蛋白质食品的温室气体排放强度如上图所示:排放量最大的是牛肉,其次是培养牛肉(以当前的生产方法建模),其次是真菌蛋白,再次是藻类。昆虫和植物性食物的碳排放量要低得多。对于培养肉类和较小程度上的菌蛋白,当前生产方法下依然占据了较高的碳排放。

每1卡路里的肉类养成,其实需要7卡路里植物系的供养。而如果大家跳过肉类,变成素食主义者,那同等量的这7卡路里的素食,比起1卡路里的肉类来说,可以养活更多的人。

2010年,美国与牛肉生产相关的二氧化碳排放量约为2千亿吨,这大约是所有与食品相关的温室气体排放量的四分之一。在各个地区用不同的肉类替代品替代牛肉,能够减少7%至26%的排放量。

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过去5年逐渐进入市场的肉类替代品的核心成分是基于植物的,如大豆和豌豆,研究预计这些替代品的将表现良好,因为它们不可能大幅增加碳排放。

同时,假如我们都变成素食主义者,在理想情况下,我们至少能使80%的牧场变回草原和森林,植物将吸收更多的二氧化碳,进一步减缓气候变化。此前为了养殖牲畜,人们曾驱逐过很多大型食草动物,比如野牛。

除了对环境的影响,蛋白质对于人体健康也有重大影响,摄入蛋白质并不代变百分百有益于健康。研究表示食用更多的牛肉会使饮食相关死亡率增加约1.5%,这主要是由于摄入了更多的血红素。而在饮食中加入所有其他肉类替代品对健康有积极影响,比如富含纤维的豆类、豌豆和真菌蛋白的饮食相关死亡率预计最高可降低5-7%。

此外为了保护牲畜,人们还杀死了一些狼之类的食肉动物。因此,把牧场变为天然栖息地,还可以增加生物多样性。

富含钾和多不饱和脂肪的食物也有助于降低饮食相关死亡率;以螺旋藻为基础的蛋白质替代品在碱性水中生长时钠含量高,这对健康有负面影响;从昆虫中提取的面粉含有相对较高的钠和胆固醇,这些元素在一定程度上减轻了这种食物的其他积极影响。

剩下的10%到20%的牧场可以用来生产更多的庄稼,填补食物供应的空缺。虽然农业用地相对来说只增加了很少一部分,但这对补足膳食来说绰绰有余。因为目前用来生产庄稼的土地中,大约有三分之一是用来种植牲畜食用的饲料的,而非为人食用。

从肉类转向替代蛋白质的营养摄入对营养摄入和健康既有负面影响,也有正面影响,具体取决于一个人的整体饮食。明智地选择替代蛋白质,并可能在这些产品中加入补充营养,可以避免负面影响,并有助于改善营养摄入。

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在现在的价格上,替代蛋白质并不完全具有优势。最新的替代品价格昂贵,但随着生产规模的扩大,价格有希望大幅下降。

如果大家都变成素食主义者,这对国家是非常有益的。

经过数十年专注于生产效率的工业化,牛肉沫的价格相对较低,这是值得注意的,可能会巩固消费者目前对价格合理的替代蛋白质的预期。一些蔬菜替代品的成本比牛肉低,有时低的离谱,但豆腐、新型蔬菜替代品(菠萝蜜)和替代蛋白质的成本都比牛肉沫高。就细胞牛肉而言(尚未上市),成本要高出五倍以上。

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市场的正常运作将改变这些产品的相对排名。在非常短的时期内,需求增加可能会推高价格,但在中期内,它将刺激竞争,鼓励研究和投资,从而降低生产成本——两者都会导致价格下降。食品系统的外源性技术进步——例如肌肉发育的生物医学研究——也将降低生产成本。在过去几年里,人工养殖肉类的价格已经大幅下降,从每公斤数十万美元的估值降至25美元,这还是在规模经济开始发挥作用之前。

对于地球北部相对富裕国家来说,大家变成素食主义者,将会减少心血管疾病、糖尿病、某些癌症的患病率。

构建肉类及其替代品的未来

对于地球南部的一些国家不再有饥荒、战争。

研究关于替代蛋白质的尤其重要。首先,替代蛋白质在某种程度上代表了一个有争议的领域,一些利益相关者对它们的前景充满热情,而另一些利益相关者则不太相信它们的价值,或者担心它们可能威胁到生计和其他利益。第二,就像替代蛋白质可能会对食品行业造成巨变一样,它们也可能会在心理上造成破坏,挑战人们对“肉”的既有概念。在营养丰富、具有文化价值的食物和可能造成危害、不利健康的食物之间存在着紧张关系,而替代蛋白正处于这个界限之间。

所有人素食之后,人类不再需要使用大量的粮食作为饲料喂养动物,效率低下地生产肉类。地球现有的粮食供应将可以完全满足所有人的需求,不会再有食物短缺和饥荒。

替代蛋白质被定位为“避免动物性蛋白质的不健康成分,特别是高含量的饱和脂肪酸”,它含有更多的纤维,这对健康有好处。还有人声称,替代蛋白质不含其他与牲畜相关的负面物质,如激素和抗生素。

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此外,替代蛋白质不存在食物中毒或污染的风险。畜牧业生产通常被认为是一项涉及动物粪便管理和生物屠宰的复杂业务。食品供应链上有很多机会导致食品被污染或变质,尤其是在那些制冷设备昂贵、电力供应不可靠的国家。如今,高收入国家的肉类和动物产品可能比历史上任何时候都更安全,但涉及肉类和奶制品的周期性食品恐慌确实时有发生。以植物为基础的食品生产涉及较少的污染或腐败的机会。

届时,新技术的发展,会帮助今天从事肉类生产的人完成顺利转型。过去依靠畜牧业生存的游牧民族,也已经在这些技术的帮助下,找到适合自己的新产业。

替代蛋白质产品另一大优点是对环境更友好。牲畜是温室气体排放的一个重要来源,这其中又以牛为主,牛肉生产对环境的影响特别大,因此汉堡肉饼是最近一系列新型替代蛋白质的首发产品。

所有人都不再需要依靠控制和剥削动物谋生。

替代蛋白质产品的诞生是动物保护人士的福音,因为这项技术不会伤害动物。在过去的十年里,高收入国家的素食者和纯素食者的数量有了显著的增长。造成这一趋势的原因很复杂,而且该人群还在不断增加。

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替代蛋白质通过释放目前用于生产人类食品的动物饲料的土地来促进粮食安全。在全球一级,这被认为有助于解决满足不断增长的全球人口的粮食需求的挑战。

假如到了2050年,所有人都成了素食主义者,那么心血管疾病、糖尿病、中风和部分癌症将减少,由此全球死亡率将降低6%到10%。其中有一半的功劳当属红肉的退场,而剩下的则是因为人们摄入的热量减少,食用的水果和蔬菜却有所增多。

替代蛋白把目前用于畜牧的土地解放开来,且促进了粮食安全,这从全球水平上来说,有助于解决人口的粮食需求的挑战。

不过,幸运的是,我们不需要全世界人都变成素食主义者,也能实现很多好处,同时减少相关的消极影响。

以包容、可持续、健康和营养的方式,在2050年左右满足预计的100亿人口的蛋白质需求是一个重大挑战,但这是可以做到的。在可预见的未来,肉类和替代蛋白质产业将共存并互补。无论是现有的参与者还是新的参与者,以及整个蛋白质供应链的各大利益相关者,都将从一场关于如何进化和重塑全球食品系统以提供健康和可持续饮食的细致辩论中获益。只有通过对话和有组织的合作,社会才能转变蛋白质系统,创造一个向所有人提供安全、可持续、可负担的和健康的蛋白质未来。

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参考资料:《Meat: the Future series Alternative Proteins》

最后还是提一个力所能及的建议,其实如果你只是按照世界卫生组织给出的营养建议,世界温室气体排放量就会减少17%。而如果再进一步稍微减少购买动物制品和加工零食,这一数字还能再减少40%。

图片来源:同上

当然,对于这种数量巨大的数字减少,消费者几乎不会注意到自己的食物发生了什么变化,其实只是吃的那块肉稍微变小一些而已。

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附:《世界卫生组织健康膳食建议》

水果、蔬菜、豆类、坚果和全豆类(例如未加工的玉米、小米、燕麦、大麦、糙米);

每天至少食用400克水果和蔬菜。土豆、红薯、木薯和其它淀粉类根茎食物不属于水果或蔬菜。

对于一个有着健康体重每天消耗大约2000卡路里的人来说,应只有不到10%的能量来自游离糖,相当于不到50克。如果低于总能量的5%,可能更有益于健康。

多数游离糖由厂商、厨师或消费者添入食品,并天然存在于蜂蜜、糖浆、果汁和浓缩果汁中;

脂肪含量占总能量的30%以下。不饱和脂肪(来自鱼、鳄梨、坚果、葵花油、菜籽油和橄榄油等)优于饱和脂肪(来自肥肉、黄油、棕榈油和椰子油、奶油、奶酪、酥油和猪油等)。

工业制作的反式脂肪(来自加工食品、快餐、零食、油炸食品、冰冻比萨饼、馅饼、饼干、人造黄油和涂抹食品的酱膏等)无益于健康;

每日食盐量低于5克,并使用加碘盐。

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