細胞農業
細胞農業(さいぼうのうぎょう、英:Cellular Agriculture)とは、本来は動物や植物から収穫される産物を、特定の細胞を培養することにより生産する方法である。細胞農業産物は非細胞性産物(acellular products)と細胞性産物(cellular products)と区別される。これらの細胞農業産物は動物や植物から収穫されるものと同じで、唯一の違いはその生産過程である。
背景
急激に世界中の人口が増加するにつれてそれに伴う食料の供給が望まれてきた。しかし70億人の中の10億人は飢餓に苦しんでいるのが現状である。2050年に人口は90億人に達し、食料は今の1.5倍は必要になると予測されている。その中で従来の畜産物の生産方法では限界がある。従来の方法では牛肉1kgを得るために10kgの飼料(主に穀物)と2000Lの水が必要となる 。 世界中で利用可能な水資源の28%、土地の26%が畜産のために利用されており、これからの食料不足を解決する方法として従来の畜産業を用いることは効率的ではない。
また地球温暖化の原因とされる温室効果ガスは、家畜が放出するものが全体の18%を占めているため環境問題の面からも望ましい方法ではない。 さらに衛生面としても、従来の畜産方法は鳥インフルエンザやBSE問題、人畜共通感染症、抗生物質の問題を抱えている。
このような背景から代替的な食料資源や新しい生産方法の確立が求められており、細胞農業は上記のような様々な問題を解決できる方法として期待されている。
「非細胞性産物」と「細胞性産物」
非細胞性産物とは、細胞から生産されるタンパク質や脂質などの有機分子で作られ、生産物に細胞は含まれていないものを指す。世界初の非細胞性産物はインスリンである。
1922年より糖尿病の治療に用いられるインスリンは、豚や牛の膵臓から採取するしかなかった。しかし1978年、Arthur Riggs,Keiichi Itakura,Herbert Boyerらは細菌にヒトのインスリン合成遺伝子を導入することで、細菌からヒトのインスリンを生産させることを実現させた。これにより従来よりも安価で安全に、実際に人間が作るインスリンと同一のインスリンを供給できるようになった。現在に至るまで、インスリンの大部分は遺伝子操作された細菌や酵母によって生産され糖尿病治療に利用されている。
他の非細胞性産物の例として、レンネットや牛乳などがある。レンネットはチーズの製造に用いられる凝乳酵素で、本来は仔牛の第四胃から採取される。1990年にレンネットを生産できるように遺伝子操作された細菌がアメリカ食品医薬品局(FDA)に承認され、現在では世界に流通する45％が細胞農業で生産されるレンネットである。
まだ流通はされてはいないが、牛乳や卵白、ゼラチンも細胞農業によって生産する研究も進められている。
細胞性産物とは生きた、もしくは生きていた細胞により構成される産物を指す。食肉や革、毛皮、木材、臓器まで含まれる。
細胞性産物につながる研究の始まりは1971年、Russell Rossはモルモットの大動脈から採取した細胞を培養して、8週間育てることに成功した。 また動物の幹細胞についても、1990年代から培養する事ができるようになった。2000年代には更に研究が進み、2013年にはMark Post教授率いるマーストリヒト大学の科学者らによって、世界で最初の筋肉細胞を培養して作ったハンバーガーの公開試食会がロンドンで開催された。まだ研究段階であるが技術的には生産はできることが示された。しかし上記の培養肉ハンバーガーの生産には、140gで3000万円の費用が掛かっている。現在のお肉と同等の価格まで下げることが当面の目標となっている。
現在では多くの研究機関やベンチャー企業が培養食肉の開発に取り組んでおり、個人で培養肉を作る人すらいる(「培養肉を作って食べてみた」動画!?「生ものづくり」への確立へ!)
細胞農業の利点
従来の生産方法に比べ、水資源・土地の必要量、温室効果ガスの排出を大幅に削減できることが予測されている。
細胞農業は持続可能な方法で、必要とする産物のみを生産でき、廃棄物を最小限に抑えることができる。そのため宇宙環境での食料生産方法としても期待されている。
衛生面は細胞を扱うため、汚染の起こらない環境が求められる。その制御された環境の中で安定的に純度の高い生産物ができる。
細胞農業では各成分ごとに生産されるため、魚の脂質で構成された肉、ラクトースを含まない牛乳などを作ることもできる。