圖1：生物工程師們已經在實驗室里找到了人造冰淇淋的方法

炎炎夏日，我們可以盡情地品味冰淇淋的酷爽，有了冰淇淋，夏天才堪稱完整。

冰淇淋與氣候變暖息息相關？

冰淇淋以飲用水、牛奶、奶油(或植物油脂)以及食糖等為主要原料，加入適量食品添加劑，經混合、滅菌、均質、老化、凝凍、硬化等工藝制成的冷凍食品。

由于冰淇淋味道宜人，涼甜可口，不僅可幫助人體降溫解暑，提供水分，還可為補充許多營養(yǎng)成分，比如優(yōu)質蛋白質、糖分以及脂肪，另外它還含有氨基酸及鈣、磷、鉀、鈉、氯、硫、鐵等。

冰淇淋的主要原料是牛奶，但科學家們卻發(fā)現奶牛是導致全球氣候變暖的罪魁禍首之一。奶牛和其它反芻動物會通過腸道發(fā)酵將甲烷釋放到大氣中，而甲烷是目前最重要的溫室氣體之一，變暖效應是二氧化碳的21倍。

雖然全球氣候變暖，奶牛難辭其咎，但我們總不能不喝牛奶，不吃冰淇淋吧!好在，美國加州的兩名創(chuàng)業(yè)者為我們帶來了新的希望，他們已經找到了制造人造冰淇淋的方法。

這兩人分別叫賴安·潘迪亞(Ryan Pandya)和佩魯馬爾·甘地(Perumal Gandhi)，他們自稱純素食生物工程師。他們想要創(chuàng)造出與使用牛奶毫無二致的冰淇淋，同時通過引導我們遠離工廠化養(yǎng)殖以減少動物的痛苦，并通過減少產生甲烷的奶牛數量和放牧所需土地來幫助對抗全球變暖。

圖2：生物技術初創(chuàng)企業(yè)Perfect Day聯合創(chuàng)始人賴安·潘迪亞(Ryan Pandya)和佩魯馬爾·甘地(Perumal Gandhi)

潘迪亞在接受采訪時表示:“我們兩個人恰好都有類似的醫(yī)學工作背景，而目前制藥基本上都是通過發(fā)酵生產的。所以我們兩個想知道，是否能利用這種已經存在了半個世紀的技術來制造世界上最受歡迎、質量最高的蛋白質?”

什么是合成乳制品？

實際上早在1931年，時任英國首相溫斯頓·丘吉爾(Winston Churchill)就預言了合成食品的興起。他說：“為了吃雞胸肉或雞翅，我們應該在合適的培養(yǎng)基下分別培育雞的這些部位，從而避免為了吃雞胸肉或雞翅而飼養(yǎng)整只雞的代價。當然，合成食品將來也會被使用。”

雖然時間已經過去了近90年，但丘吉爾的預測在肉類蛋白質和乳制品蛋白質上終于成為了事實。潘迪亞和甘地在加州灣區(qū)創(chuàng)辦了生物技術初創(chuàng)企業(yè)Perfect Day，經過5年的努力，他們終于在不使用動物的情況下，以人工方式創(chuàng)造出了傳統牛奶中發(fā)現的蛋白質。

該公司用轉基因酵母代替牛奶，通過發(fā)酵過程制造出乳清蛋白和酪蛋白，它們是冰淇淋最重要的營養(yǎng)成分。事實上，制造這種全新小吃根本沒奶牛啥事兒。酵母是在受控環(huán)境中被用來產生發(fā)酵副產品的，在生產乳清蛋白和酪蛋白兩個過程，研究人員通過使用不同的酵母來達到不同的目的和產量。

圖3：Perfect Day利用合成蛋白質制造的冰淇淋，其味道和質地與奶油冰淇淋毫無二致

Perfect Day利用DNA改造酵母，使其能夠生產酪蛋白和乳清蛋白，這兩種蛋白質與奶制品中發(fā)現的蛋白質完全相同。傳統牛奶大約含有3.3%的蛋白質，其中82%是酪蛋白，18%是乳清蛋白。除此之外，牛奶其他主要成分是水、脂肪和碳水化合物。

Perfect Day的技術可以改造牛奶中蛋白質的一小部分，而蛋白質可以說是生產其他食物最重要的成分。該公司宣稱其乳制品蛋白質是純素食和無乳糖的，同時提供與傳統乳制品蛋白質相同的高質量營養(yǎng)。

這既避免了養(yǎng)牛帶來的環(huán)境負擔，同時也能提供與奶制品味道和質地相同的營養(yǎng)和蛋白質。再結合從植物中提煉出的脂肪和糖，就有可能做出與真正奶油冰淇淋沒有任何區(qū)別的產品。潘迪婭說:“我們能夠利用這種蛋白質制造出完全能滿足人們對乳制品體驗、口感和風味需求的產品，但它沒有任何牛奶的缺點。”

如今市面上已經有很多不含牛奶的冰淇淋，原材料從燕麥到杏仁再到鷹嘴豆，無所不包，但它們通常不像傳統冰淇淋那么柔滑。有些幸運兒已經試過Perfect Day的冰淇淋，它嘗起來與用牛奶制作的冰淇淋幾乎毫無分別。

Perfect Day使用轉基因酵母來生產這些蛋白質，這與在實驗室中培養(yǎng)人造肉的方法差不多。人造肉需要從真正的動物身上獲得“啟動細胞”，然后把它們放在生長介質中，并允許它們在實驗室繁殖。你得到的是真實的動物組織，只是無需屠殺動物。

Perfect Day的方法更進一步：它完全不需要從真正的動物身上獲取任何東西，甚至連一個細胞都不需要，這肯定會更吸引素食主義者。兩位創(chuàng)始人聲稱，用他們的方法生產乳清比傳統生產蛋白質的方法少消耗98%的水和65%的能量。

到目前為止，Perfect Day只以有限數量供應其合成蛋白質生產的新產品。上周，該公司通過其網站向首批訂購的1000名顧客出售了樣品。盡管售價高昂，但這些產品很快就賣光了

與農業(yè)巨頭合作進軍主流

潘迪亞和甘地還指出，他們制作營養(yǎng)和美味蛋白質的方法也可以應用于生產其他各類產品，包括幫助氣候惡劣使奶牛養(yǎng)殖變得棘手的地區(qū)。他們的網站上說：“我們正在與世界各地的政府和非營利組織建立合作關系，他們認為Perfect Day的方法是為營養(yǎng)不良人口提供環(huán)境可持續(xù)性和負擔得起蛋白質的絕佳手段。”

目前，Perfect Day正致力于成為大型食品制造商的無動物蛋白供應商，希望這將有助于將這種成分引入主流市場。該公司已經與ADM等農業(yè)巨頭合作，從ADM那里獲得了約6000萬美元的風險投資。ADM是全球最大的農業(yè)加工商和食品配料供應商之一，在近200個國家和地區(qū)擁有330多家生產設施。ADM為人類和動物提供了大量的原料。合成乳制品蛋白可能是他們產品的完美補充。

大型食品制造商涉足這一領域是明智的，畢竟美國乳制品替代品市場(包括不含乳制品的冰淇淋)正在快速增長，就像肉類替代品市場一樣。Perfect Day的目標是與大型制造商合作，這反映了Impossible Foods和Beyond Meat等肉類替代品初創(chuàng)企業(yè)所青睞的戰(zhàn)略，這兩家公司分別與漢堡王(Burger King)和泰森食品(Tyson)合作。這些大公司并不認同素食主義的價值觀，但他們擁有主流的聲望，這可以幫助像Perfect Day這樣的初創(chuàng)公司擴大規(guī)模，并更快地打入市場。

Perfect Day的產品可以在任何地方生產，而且該公司希望幫助向因氣候惡劣而無法支持畜牧業(yè)的地區(qū)提供蛋白質。潘迪亞說:“如果現在的氣候無法支持在全世界范圍提供奶制品時，我們要做好更多的準備。”該公司的無動物乳制品將在成本上與乳制品競爭。他說:“我們可以用更少的錢做更多的事情，這既是因為它更便宜，也是因為它更環(huán)保。”

如果不需要飼養(yǎng)大型動物，所需的資源就會減少。甘地說:“當我們全面投產時，我們的生產過程實際上會使我們的產品變得更實惠。歸根結底，這是我們愿景的一部分：我們需要世界各地的人們支持它，讓它成為世界上最實惠的營養(yǎng)來源。”

潘迪亞去年曾說:“我們開始研究如何利用我們創(chuàng)造的蛋白質來防止發(fā)展中國家的發(fā)育不良和營養(yǎng)不良問題。”這表明Perfect Day的重點是提供原料，而不是生產牛奶。

未來繼續(xù)面臨挑戰(zhàn)

當然，要生產出與牛奶味道和質地相似的全脂牛奶可能比較困難。畢竟蛋白質只是液態(tài)奶的成分之一，其他成分還包括乳脂等，這可能是植物性替代品最難以模仿的成分。在喝牛奶時，乳脂的結構提供了特殊的味道和口感，這可能比在奶酪或酸奶中添加蛋白質更困難。

Perfect Day最初的重點是液態(tài)奶(即我們喝的那種)，但該公司已將重點轉向加工產品。畢竟酸奶和奶酪等產品與液態(tài)奶不同，可能更適合使用實驗室培養(yǎng)的酪蛋白和乳清蛋白，合成蛋白質可以用來代替牛奶成分或補充它們。

例如，在酸奶生產中，經常需要添加蛋白質來改善口感，而且不同的加工產品中含有不同比例的牛奶成分。這意味著，發(fā)酵酪蛋白和乳清蛋白可以增加或取代傳統的蛋白質成分，這在含有高蛋白成分的產品中更容易做到。

盡管如此，無動物乳制品蛋白的潛在用途遠遠超出了奶酪和酸奶等傳統乳制品。含有奶粉的熱狗和含有轉基因牛奶成分的格蘭諾拉燕麥卷，就是許多可以使用這種替代乳制品蛋白的食物例證。

不過，有些產品不適合這種方法。例如，黃油由乳脂制成，幾乎不含蛋白質。長期以來，我們始終用植物性替代品來替代黃油，即人造黃油。但許多消費者不再使用人造黃油，而是重新使用真正的黃油。

雖然這些發(fā)酵蛋白能否大規(guī)模生產還有待觀察，但它們進入市場可能會對乳制品行業(yè)造成重大影響。部分原因是由于某些加工產品從傳統的乳制品中分離出來。由于對蛋白質和其他牛奶成分的相對需求發(fā)生了變化，還會導致供應鏈被顛覆。

在這些產品進入我們的超市之前，有很多問題需要解決。生產經濟學必須奏效，產品需要重新配方，加入發(fā)酵蛋白與其他成分以取代牛奶成分。

目前各國監(jiān)管機構都認定，牛奶源自動物。合成酪蛋白和乳清蛋白是否需要遵循相同的法律?監(jiān)管環(huán)境將需要對此作出澄清，因為任何變化都將引發(fā)各方利益攸關者的激烈辯論。

不過，許多消費者會高度重視這樣的事實，即生產這些蛋白質不需要動物參與，而且可以創(chuàng)造出素食、無乳糖的產品。人們還會認為，合成乳制品蛋白對環(huán)境的影響會更小。其他消費者可能會擔心，這些蛋白質是用轉基因酵母生產的。盡管存在這些不確定性，但我們可能會在幾年內看到合成乳制品出現在食品雜貨店的貨架上。