随着全球人口增长和人均收入水平提升,肉类消费需求持续上升[1],对环境和公共健康造成严重影响。从全球范围看,肉类产量从2016年的3.17 亿t增加到2023的3.505 亿t[2]。根据联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)预测,到2050年全球肉类需求将达到4.55亿t[3],发展中国家的肉类产品需求增长尤为明显。肉类需求的增长推动了畜牧业的扩张,传统肉类生产方式不仅导致了全球变暖、土地退化、水污染、生物多样性丧失等严重的环境问题[1],也带来食品安全[4]、疾病传染[5]等公共卫生问题。为应对这些挑战,开发和推广传统肉类的替代品成为当前研究的热点问题。
近年来,细胞培养肉作为一种新型的肉类产品,市场规模迅速增长,有望成为传统肉类的替代品。细胞培养肉是细胞农业的一部分,即使用基于细胞的生物技术在体外培养动物肌肉组织作为食用材料的新型肉类[6-7],由于其营养丰富,外形、口感、质地等接近传统肉类而获得广泛关注[8],成为替代传统肉类的最佳选择。自问世以来,细胞培养肉行业快速发展,截至2022年,全球有156 家生物培育肉公司。2020年新加坡批准美国初创企业Eat Just出售其实验室培养鸡肉,是全球首个细胞培养肉商业化的案例。2024年,以色列批准细胞培养肉上市,成为继新加坡、美国后第3个批准细胞培养肉上市的国家。英国Ivy Farm Technologies公司计划2023年起每年生产1.2万t细胞培养猪肉[9]。尽管现今细胞培养肉尚未大规模商业化,但预计到2040年全球肉类市场中细胞培养肉市场份额占比将达到35%,传统肉类市场份额占比预计将从2025年的90%减至40%[10]。在中国,细胞培养肉产业也逐渐从基础科研阶段迈向了产业化和商业化阶段,目前国内至少有7 家细胞培养肉企业,包含Avant Meat、周子未来(Joes Future Food)、超技良食(Supertech S)、CellX(食未科技)、Newday Farm(晨熙新创)、极麋生物(Jimi Biotech)和C Foods(遇见味来)等。
了解消费者对细胞培养肉的接受程度是推进细胞培养肉商业化进程的关键[11]。以往研究显示,尽管细胞培养肉等食品新技术能够促进食品产业的发展,但并非所有技术都能被消费者接受和理解[12]。尤其是,随着居民收入提高和食品安全意识的增强,消费者对食品新技术健康风险的关注日益提高[13]。研究发现,一些消费者认为维持传统生产方式有助于居民健康和环境可持续,尤其是有机食品购买者对食品新科技持怀疑态度[14]。同时,越来越多的消费者追求不含防腐剂或添加剂的“天然”产品[15]。
本文介绍了细胞培养肉的产业技术发展状况与政府监管,并从3个方面系统梳理了影响消费者对细胞培养肉接受程度的文献。具体而言,更安全、更健康、环境友好和动物福利是消费者接受细胞培养肉的促进因素,不自然、新食物恐惧症和食品新技术恐惧症则是消费者接受的阻碍因素,命名、信息提供和味道是调节因素。本文的梳理为未来研究设计细胞培养肉的营销策略提供了借鉴。
1 细胞培养肉的产业技术发展状况与政府监管
1.1 细胞培养肉的产业技术发展状况
消费者对细胞培养肉高成本的潜在担忧是其商业化进程中的一大障碍[16]。2013年科学家MARK POST成功研制出世界上第1个细胞培养牛肉汉堡,花费约32.5万美元,每公斤成本约230万美元。RISNER等[17]估计采用2019年的技术生产细胞培养肉其每公斤生产成本仍将超过40万美元。
细胞培养肉的生产流程大致可以分为采集种子细胞、建立细胞库、细胞增殖、细胞分化、收获、食品加工6个阶段(图1)。细胞培养肉的生产流程中主要有3个核心原料:种子细胞、培养基和支架。种子细胞包括胚胎干细胞、间充质干细胞、肌肉干细胞、成纤维细胞等从动物组织分离、具有体外增殖能力的原代细胞,以及经过自发突变、理化诱变或基因工程技术获得的具有体外无限分裂生长能力的细胞[18]。
图1 细胞培养肉的生产流程
Fig.1 The production process of cultured meat
培养基是细胞培养过程中的核心组成部分,提供了人工模拟细胞生长所需的营养环境,包含生长激素、营养物质和细胞复制的其他重要成分。它主要由氨基酸、维生素、无机盐和核酸等成分组成,为种子细胞在体外存活和生长提供必要的营养物质。早期多使用胎牛血清作为培养基[19],现在越来越多地采用无血清培养基,可以在不屠宰动物的情况下生产细胞培养肉[6]。生物支架模拟细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的环境,促进了贴壁细胞在生物反应器中的定向生长和细胞成肌分化,同时也为肌管的定向融合提供了机会。制作细胞培养肉时使用的支架材料主要包括微载体和三维支架[18],微乳化/喷雾交联法、纺丝方法和3D打印技术是目前常用的构建生物支架的方法。支架通过模拟肉类组织的结构为消费者提供与传统肉类相似的口感。
培养基是规模化细胞培养肉生产的主要成本,占总成本的55%～95%[20]。随着培养基配方开发和生产规模的扩大,细胞培养肉的成本有望大幅下降。GARRISON等[21]研究表明,大规模生产的细胞培养肉生产成本可以每公斤230 万美元降低到每公斤63美元。
1.2 细胞培养肉的政府监管
细胞培养肉作为一种新食品原料,其食品安全评价和监管方式不同于传统肉类。2023年FAO和世界卫生组织(World Health Organization,WHO)联合发布了《细胞培养肉食品安全说明》[22],详细总结了与细胞培养肉产业相关的生产技术、食品安全风险和监管模式等关键信息。各国积极响应,开展细胞培养肉的安全监管工作。
1.2.1 新加坡对细胞培养肉的监管
新加坡作为首个批准细胞培养肉上市的国家,由食品安全局监管,以确保产品符合食品安全标准。2019年新加坡食品安全局发布了《新型食品安全评估要求》,将细胞培养肉定义为新型食品。计划上市销售的细胞培养肉生产公司必须按照食品安全局的要求提交一份包含公司自我测评清单的申请材料,以证明他们遵守了食品生产和质量管理的规定[23]。细胞培养肉食品安全审查评估内容包括生产原料、生产工艺及最终产品的审查,如表1所示[24]。
表1 新加坡细胞培养肉食品安全审查评估内容
Table 1 The content of food safety review assessment for cultured meat in Singapore
审查类型关键内容具体要求生产原料审查种子细胞的选择与处理新加坡食品局要求公司在申请中详细阐述细胞系的来源、细胞的选择和筛选的方法,及细胞系从动物组织中提取后的信息储存与处理。在生产过程中,公司必须确保细胞培养肉的纯度和遗传稳定性,并通过全基因组测序等科学手段进行验证。生产原料的质量控制新加坡食品局要求公司提供详细的原料信息,包括培养基和支架材料的成分、纯度、规格等。生产工艺审查生产过程新加坡食品局要求详细阐述细胞培养肉的生产流程,并特别关注过程中的无菌控制和生物安全性。这涵盖了从种子细胞选择、适应、增殖,到支架应用、细胞提取、浓缩和洗涤的全过程。食品安全管理系统新加坡食品局要求公司应建立并提供符合国际标准化组织(International Organization for Standardiza-tion,ISO)标准的食品安全管理体系。这些体系包括危害分析关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)、良好制造规范(good manufacturing practice,GMP)以及良好细胞培养规范(good cell culture practice,GCCP)。有害物质管理和补充检查新加坡食品局要求公司对可能在生产过程中产生的潜在有害物质进行安全风险评估,包括微生物制剂、污染物、毒素和过敏原等,并需提供相关的毒理性试验和毒代动力学研究信息。最终产品审查字样要求在产品包装上,必须准确标示其真实属性,例如使用“cultured”这样的限定字样,以便消费者清楚地了解其真实性质。生产信息包装标签应包含详细的产品信息,包括原材料来源、细胞培养方法、生产过程中使用的添加剂和防腐剂等。营养信息产品标签上还必须标示出产品的营养成分,如热量、蛋白质、脂肪、纤维素和钠等的含量。
1.2.2 美国对细胞培养肉的监管
美国是第2个批准细胞培养肉上市的国家,主要由食品和药品管理局(Food and Drug Administration, FDA)负责监管,由美国农业部食品安全检验局(US Department of Agriculture Food Safety and Inspection Service, USDA-FSIS)和FDA联合搭建细胞培养肉监管框架[25]。FDA负责监督细胞收集、细胞库以及细胞生长和分化阶段的监管,FDA与USDA-FSIS 共同监管细胞培养过程的收获阶段。USDA负责监管细胞培养肉的食品加工及标签阶段,确保新型肉制品遵守与传统肉制品相同的标签要求,并且符合USDA-FSIS对肉制品的所有规定(图2)。
图2 美国细胞培养肉生产流程及监管范围
Fig.2 The production process and regulatory scope of cultured meat in the United States
1.2.3 欧洲对细胞培养肉的监管
欧洲自2013年起开始监管细胞培养肉,2015年发布《新食品法规》(Regulation(EU)2015/2283),并于2018年正式实施。该法规将“由动物、植物、微生物、真菌或藻类的细胞培养物或组织培养物组成,分离或生产的食品”列入新食品之一[26]。欧洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)根据该法规第十条内容进一步说明申请新食品的流程,细胞培养肉的审批需严格按照流程进行(如图3所示)。
图3 欧盟细胞培养肉审批流程
Fig.3 The process for approving cultured meat in EU
1.2.4 中国对细胞培养肉的监管
在我国,细胞培养肉由国家卫生健康委员会直属的国家食品安全风险评估中心(China National Center for Food Safety Risk Assessment,CFSA)进行监管。国家卫健委制定并发布了《新食品原料安全性审查管理办法》、《新食品原料申报与受理规定》和《新食品原料安全性审查规程》等规章文件,明确了新食品原料的申报、受理和安全性审查等工作程序。根据国家卫健委2021年的文件,细胞培养肉产品需要按照新食品原料的监管要求进行申报和审查,其生产和使用应当符合食品安全相关法规要求,标签及说明书中应当依据相关标准标注食品营养信息及特性、不适宜人群等[27]。
2 消费者对细胞培养肉的接受程度与影响因素
消费者接受程度是细胞培养肉商业化的最重要障碍[11]。WILKS等[16]研究发现,美国消费者愿意尝试细胞培养肉,但是很少有人认为细胞培养肉会取代传统肉类。LIU等[28]调查了我国消费者对细胞培养肉的尝试意愿与支付意愿,结果表明近一半的受访者愿意尝试细胞培养肉,但是近90%的受访者更愿意为传统肉类支付更高的价格。LI等[29]研究指出,约32%的受访者可能会购买细胞培养肉。YUAN等[30]发现,相比细胞培养肉,中国消费者愿意为传统养殖的鸡肉产品支付5%的溢价。细胞培养肉等新食品所体现的技术创新可能更吸引男性。素食者和女性往往对细胞培养肉不太感兴趣,而那些年轻和受过高等教育的男性消费者对细胞培养肉的态度更加积极[31]。DUPONT等[32]表明,年龄是消费细胞培养肉汉堡的重要预测因素,儿童和青少年对食物的厌恶程度较低,更容易接受细胞培养肉。性格特征、饮食偏好和世界观也与细胞培养肉的接受程度与有关[16,33]。各国对细胞培养肉的接受程度也存在差异[34],文化因素对消费者的接受程度存在中介作用。例如,西班牙和法国消费者对培养牛肉汉堡持否定态度,而英国消费者对这种新产品表现出较为积极的态度[35]。梳理以往文献,将影响消费者细胞培养肉接受度的因素归纳如图4所示。
图4 影响细胞培养肉接受程度的因素
Fig.4 Factors influencing consumer acceptance of cultured meat
2.1 消费者对细胞培养肉接受程度的促进因素
2.1.1 更安全
以往研究表明,细胞培养肉在高度控制的环境中生产,可以减少人与动物的近距离接触机会,从而降低人畜共患病和新发疾病的风险[5]。传统肉类生产与消费过程中,沙门氏菌和李斯特菌的污染风险较高[6],而细胞培养肉是在无菌条件下生产的,几乎可以消除致病病原体的污染[36],比传统肉类更安全。同时,考虑到当前肉类行业中使用生长激素、抗生素[4]及瘦肉精等非法饲料添加剂等食品安全丑闻频发,与传统肉类生产相比,细胞培养肉让消费者更放心。
2.1.2 更健康
研究表明,传统红肉的大量食用与心血管疾病、癌症和肥胖等健康风险有关[37],传统肉类的消费增加对公共健康产生严重影响[1],细胞培养肉可以通过添加各种维生素、微量元素、氨基酸、不饱和脂肪酸等来提高其生物价值[38],并通过灵活调整脂肪、维生素等的类型和含量,为消费者提供更健康的食物选择[39]。BRYANT等[40]指出,强调细胞培养肉的健康因素,能更有效提升消费者对细胞培养肉的接受程度。
2.1.3 环境友好
相比于传统肉类,细胞培养肉可以减少7%～45%的能源消耗,降低78%～96%的温室气体排放,降低99%的土地使用,减少82%～96%的用水量等[41]。对于追求环保但又不愿意改变饮食习惯的消费者来说,细胞培养肉是一个理想的选择。研究发现,环境友好是驱动消费者细胞培养肉接受程度的积极因素[42]。
2.1.4 动物福利
动物福利是促进消费者接受程度的重要因素。许多消费者会经历喜欢吃肉但又担心杀害动物的道德困境[43]。WILKS等[16]发现,动物福利在消费者接受细胞培养肉方面发挥了作用。WEINRICH等[42]发现,动物福利是消费者对细胞培养肉态度最具影响力的积极驱动因素。
2.2 消费者对细胞培养肉接受程度的阻碍因素
2.2.1 不自然
消费者反对细胞培养肉的主要原因是不自然(unnaturalness)。初次接触细胞培养肉的消费者可能会感到这种产品不自然,甚至产生厌恶,这种不自然感觉导致消费者对新技术带来的健康益处的拒绝和怀疑[19]。即使细胞培养肉的生产方法对环境更友好,对动物的危害更小,但人们对不自然性的厌恶可能会降低他们对与这种产品有关的风险的接受程度[43]。
2.2.2 新食物恐惧症
新食物恐惧症(food neophobia)也是消费者对细胞培养肉类排斥的关键预测因素。新食物恐惧症即厌恶新食物。从进化的角度来看,人类倾向对自己不熟悉的食物,表现出不信任和不喜欢的态度[44]。消费者对新食物的恐惧严重阻碍了细胞培养肉技术的采用。例如,DUPONT等[32]调查了德国人消费细胞培养肉汉堡的意愿,发现新食物恐惧症和厌恶敏感性较高的消费者更可能不购买细胞培养肉。WILKS等[33]的研究表明,对新食物的恐惧程度越高,对细胞培养肉的态度越消极,吃细胞培养肉的意愿也越低。中国和美国消费者的新食物恐惧症降低了购买细胞培养肉的意愿[45]。SIEGRIST等[34]也证明了新食物恐惧症对细胞培养肉的接受程度的负面影响。
2.2.3 新技术恐惧症
食品新技术恐惧症(food technology neophobia)对消费者细胞培养肉接受程度有重要影响。食品加工新技术的引入会引起消费者担忧[15],阻碍消费者接受程度[43]。研究表明,不同消费者对食品新技术的恐惧程度(即食品新技术恐惧症)存在很大差异,消费者对于食品新技术的态度存在两级分化:一类食品技术爱好者认为现代农业食品系统是一种高效、低成本的生产食品的方式[46],他们对新的食品技术有较高的接受程度;另一类新食物恐惧症消费者认为细胞培养肉与转基因、动物克隆等食品新技术一样存在风险[47-48]。对新食品技术的恐惧越大,消费者购买细胞培养肉的意愿越低[49]。DUPONT等[32]研究发现,食品新技术恐惧症是细胞培养肉接受程度最重要的影响因素。
2.3 消费者对细胞培养肉接受程度的调节因素
2.3.1 细胞培养肉的名称
如何命名细胞培养肉是一个有争议的话题,细胞培养肉具有多种名称(表2)。研究发现,细胞培养肉的名称能影响消费者的接受程度,例如,BRYANT等[50]发现“培养肉(cultured meat)”和“清洁肉(clean meat)”名称创造了更积极的态度。通过使用听起来科技性较低的产品名称,或将细胞培养肉与正面的产品属性联系在一起,能让消费者对培养肉产生更积极的态度[32]。例如,LI等[29]的研究表明,相比于“培养肉(cultured meat)”和“细胞肉(cell-based meat)”名称,消费者对“人造肉(artificial meat)”的态度更消极,因为这与非天然等负面形象联系在一起[40,43]。
表2 培养肉术语
Table 2 The term for cultured meat
名称来源培养肉(cultured meat or cultivated meat)[49]细胞肉(cell-based meat)[51]细胞培养肉(cultured meat)[7]体外肉(in-vitro meat)[35,47]清洁肉(clean meat)[50]合成肉(synthetic meat)[48]人造肉(artificial meat)[35]实验室培育肉(lab-grown meat or lab meat)[50]非动物源性肉类(animal-free meat)[52]模拟肉(simulated meat)[31]
2.3.2 信息的影响
信息对消费者细胞培养肉的接受程度有显著影响,提供详细的信息有助于消费者形成对细胞培养肉的积极态度[29]。研究发现,当得到更多的正面信息时,愿意尝试细胞培养肉的消费者比例显著上升[47],消费者的接受度和购买意愿明显增加。CHEN等[53]研究发现,当提供信息后,消费者对细胞培养肉的态度和支付意愿都得到了改善。研究也表明,经常吃肉的消费者有较高的先验知识,对细胞培养肉的态度和评价会更积极[49]。同时,信息的传达方式(例如,具体的措辞)会影响消费者[34],直白的描述方式比过于技术性的描述更有吸引力[40]。不同类型的信息对消费者的接受程度产生不同的影响。BRYANT等[54]发现,提供有关食品安全的亲细胞培养肉类(pro-cultured meat)信息比那些关注动物或环境友好的信息更有效。因此,优化信息强化对提高培养肉接受度有重要意义。
2.3.3 味道
味道将是影响细胞培养肉接受程度的一个关键因素。研究表明,烹饪和饮食的乐趣等内化动机以及对产品的熟悉程度是驱动消费者食物选择的主要因素,消费者更喜欢在味道、质地、外观和气味方面与肉类接近的肉类替代品[55]。例如,WILKS等[16]发现,味道是消费者食用细胞培养肉最关心的问题;TUCKER[56]也指出,味道和肉的质地等其他特征,对于消费者接受细胞培养肉等肉类替代品至关重要。然而,SHAW等[57]的研究结果表明,多数受访者认为细胞培养肉无法产生与传统肉类相同的味道和质地。消费者担心细胞培养肉味道不好[48]。因此,为了吸引消费者,细胞培养肉需要能够在味道上模仿传统肉类。
3 总结与展望
全球人口增长和人均收入水平的提升促使肉类的消费需求持续上升[1]。细胞培养肉能有效缓解消费者肉类供给压力,减少传统肉类生产对环境的危害[41],但由于新的食品加工技术的引入往往会引起消费者的担忧[15],了解影响消费者对细胞培养肉接受程度的因素对推进细胞培养肉商业化有重要意义。
本文概述了细胞培养肉的产业技术发展状况及政府监管,并从3个方面集中探讨了影响消费者对细胞培养肉接受程度的因素。发现更安全、更健康、环境友好和动物福利促进消费者接受细胞培养肉,不自然、新食物恐惧症和食品新技术恐惧症则阻碍消费者接受,命名、信息提供和味道起调节作用。
如今,细胞培养肉是否需要食品标签以及标签内容如何设置仍存在争议,与消费者有效沟通的信息传播方式尚待确定,监管制度也有待完善。细胞培养肉企业应优化其生产技术,向消费者提供科学有效的信息,并合理设计产品标签。社交媒体应注重宣传细胞培养肉的生产方式和产品理念,提高消费者对细胞培养肉的认知,特别是针对存在积极态度的消费者重点宣传。政策制定者需要完善相关法规,建立全面的安全评估体系,以消除安全方面的不确定性,增强消费者信任,促进细胞培养肉的市场接受和商业化进程。
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