More Related Content Similar to 純肉:細胞培養による食料生産(2021版) (12) 純肉:細胞培養による食料生産(2021版)15. 開発の歴史(第2波 2010~)
2012
Goolge創立の
Sergey Brin氏
がIn vitro meat
consortiumの
元会員に接触
2013
Mark Post教授
による試食会
2014
Shojinmeat
Project設立
2015
Memphis
Meats創業
2015
“Cellular agriculture”
(細胞農業)の単語誕生
2013
New Harvestが細胞
農業VBに投資開始
(Clara Foods, Perfect Day)
2016
SuperMeat
創業
2017
Finless
Foods 創業
200gで3000万円
出典: https://www.frontiersin.org/articles/
10.3389/fsufs.2019.00045/full
16. その他の細胞農業製品の実例
Perfect Day(米) 牛乳 Clara Foods(米) 卵白
どれも「もどき」ではなく、分子レベルで本物と同じを作っている(目指している)
Wild Type(米)
魚肉
Ginkgo
Bioworks(米)
香料・微量成分
IntegriCulture(日) フォアグラ
Shiok Meats
(シンガポール)
えび
20. 従来の培養液の課題
Gospodarowicz D and Moran JS, 1976, Annu Rev Biochem Eagle H, 1959, Science
アミノ酸・糖・
ビタミン・無機物
2000/L
アルブミン,インスリン,
トランスフェリンなど
¥90000/L
細胞増殖因子、
細胞生存因子など
45000/mg
=
基礎培地 血清成分 成長因子
細胞培養液
=スポーツドリンク? 原
材料に対して割高。
(医療グレードで作られ
ているため)
高価で供給不安定。 牛の
胎児の血清を使うが、狂牛
病やウイルスなどの感染症
のリスクあり
遺伝子組み換え細菌
を増やして成長因子
を作るも、認可や抽
出が高価
22. Essential 8® 無血清培地で筋芽細胞を培養する場合
An analysis of culture medium costs and production volumes
for cell-based meat, Liz Specht, Good Food Institute (2018)
https://www.gfi.org/files/sci-tech/clean-meat-producti
on-volume-and-medium-cost.pdf
基礎培地
DMEM成分
E8培地:TeSR培地を元に開発された$400/Lほどの培地。アルブミンや動物由来成分を含まず、成分が
公開されている。Good Food Instituteはこれを価格試算のベンチマークとしている。
血清成分
ITS, AA2P
成長因子
FGF2, TGFβ
¥170
大量購入の場合
¥620
¥20000
AA2P:ビタミンC誘導体
ITS:Insulin, transferin,
Na2Se(セレン化Na)
培養液500mlの価格
細胞100gの価格
¥20790
200万円~
筋芽細胞の場合はFGF2と
TGFβという蛋白質が必
要。蛋白質の他にも脂質や
コレステロールなど様々な
形態がある。
23. 参考:肝臓細胞やiPS細胞を100g培養してみる
基礎培地
血清成分
成長因子
肝臓細胞 iPS細胞(医療用)
DMEM 450ml 1125円
FBS 50ml 4900円
追加アミノ酸 140円
HGF 20µg 78000円
EGF 10µg 700円
培養液1Lの価格
細胞100gの価格
17.5万円
~900万円
~35万円
3000万円+?
専用培地500ml 50000円
不使用
多段階の手順で、bFGFな
ど様々
Block et al., 1996
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8601590
iPS細胞角膜は1億円?
https://biz-journal.jp/2015/06/post_10151.html
24. 原材料ごとでの低価格化の余地
[1]試算の詳細解説
https://www.slideshare.n
et/2co/ss-151062966
基礎
培地
血清成分
&
成長因子
物質[2]
価格 目的 高額な理由 対応策
NaCl(食塩) $56 培養液 大量に使う 培養液のリサイクル
グルコース $50 肉の原料 大量に使う より安価な調達方法の開発
アミノ酸 $395 肉の原料 大量に使う より安価な調達方法の開発
HEPES $3933 培養液 高価 代替物の利用、培養液のリサイクル
AA2P $10,035 培養液 高価 代替物の利用、培養液のリサイクル
大量一括購入を想定した場合の、 E8培養液20,000L(⇒培養肉3.5t)での内容物価格[1]
Insulin $131,920 血清成分 高価 代替物の利用
Transferin $85,600 血清成分 高価 代替物の利用
FGF2 $4,010,000 成長因子 極めて高価 代替物の利用
TGFβ $3,236,000 成長因子 極めて高価 代替物の利用
[2] 培養液成分のうち、アミノ酸・グルコースは肉の質量となるが、
食塩やHEPES, AA2Pなどは培養液中に残る。
[3] 血清成分や成長因子は極めて高価だが、肉の生産とともに消費
されるため、リサイクルができない。
25. 血清成分と成長因子の低価格化方法①
高効率化
安定化
低価格化
代替物
取り組み 参考事例
Good Food Instituteによる研
究助成プログラムにて、成長
因子の低価格化に関する専
門家インタビュー
Dr. Peter Stogios, Senior
Research Associate, University of
Toronto, Canada (2019):
https://www.gfi.org/dr-peter-stogios-grow
th-factor-research
GFI研究助成について
https://www.gfi.org/2019-competitive-res
earch-grant-program
卵黄成分、脂質など、同等の効果を持つ代替
物を使う
より少量で効くように成長因子の分子構
造を設計し、消費量を減らす
大型のバイオリアクターで組み換え細
菌を培養する、植物を使う、抽出方法を
改善する、など
構造的安定性や耐熱性を持つ分子構造を設
計し、安価に抽出できるようにする
血清成分&
成長因子
26. 低価格化方法①での試算
培養液価格 培養肉の価格
$41/L $100/lb
$15/L $36.6/lb
$4.7/L $11.5/lb
$3.7/L $9.0/lb
$0.77/L $2.2/lb
シナリオA~E
A: 成長因子10倍に効率化
B: FGF2とTGFβが低価格化
C: AとBの両方を実施
D: すべての成長因子が$4/g
E: 基礎培地が$0.23/Lに
前ページの製造方法を想定
Good Food Instituteによる試算 (2019)
https://www.gfi.org/files/sci-tech/clean-meat-production-volume-and-medium-cost.pdf
解説資料
https://www.slide
share.net/2co/ss
-151062966
28. 成長因子の内製化の実証
制御区(0%) 10% 調製培養液 25% 調製培養液 50% 調製培養液
制御区に対する全細胞数
マウス胎盤細胞
12日齢の胎児肝細胞(FBS 10%培養液)
7日
使用済培養液を移転する
成長因子の添加無しに、肝臓
細胞が有意義に増殖
Dr. Ikko 2016
30. 血清成分と成長因子の低価格化方法②での試算
DMEM 450ml ¥1125
Non essential amino acid ¥140
FBS 50ml ¥4900
HGF 40ng/ml ¥78000 (20µg)
EGF 20ng/ml ¥700 (10µg)
¥84865
コラーゲン細胞足場上の肝細胞塊
HGF/EGFを共培養で調達して培養
DMEM 450ml ¥1125
酵母エキス 50ml ¥182
¥1307
画像提供: インテグリカルチャー
還流共培養で調達できない
FBS成分を補完する
35. 米
7.2億t
小麦・大麦
8.3億t
トウモロコシ
8.8億t
キャッサバ・
芋類 6.3億t
大豆
2.6億t
サトウキビ・甜
菜 20.7億t
パーム
スターチ※1
0.4 億トン
粗糖
1.7億t
肉類 3.0 億t
(牛0.6豚1.1鶏※3
0.8)
バイオエタノール※2
1.0億kL
アミノ酸※4
0.06億トン
パーム油
0.4億t
食品
(炭水化物) 細胞培養肉 代替肉
(植物性タンパク質)
粗糖
残渣
食品
(脂質)
食品
(炭水化物)
数値は2011年世界の生産量:出典地理統計要覧2014年版(二宮書店) ※1農畜産業振興機構 調査情報部 https://www.alic.go.jp/joho-d/joho08_000573.html ※2農林水産省「海外食料
需給レポート(Monthly Report) 2015年3月」 http://www.maff.go.jp/j/zyukyu/jki/j_rep/monthly/201503/201503.html ※3 USDA「World Markets and Trade」 ※4 味の素試算
食品
(タンパク質)
食品
(タンパク質)
細胞培養肉の大量消費が実現すると、アミノ酸生産量は増大。安価なアミノ酸を大量
生産するためには、発酵原料の見直し、新規原料の開発が必須。
出典: 知念秋人様
第2回細胞農業会議にて
原材料の数千万トン単位での調達方法
59. 主要な細胞農業ベンチャーと目指す市場の規模
By Olivia Fox Cabane, https://newproteinmap.com/
※細胞農業に出資する
VC、CVCも紹介。
知財情報: https://www.culturedabundance.com/about
全リスト:
日本
5兆
水産 25兆
世界の食肉
市場
200兆円
牛肉
70兆
段階ごとの市場規模
単位:10億ドル
飼料生産 食肉生産 「畜産業」 販売流通 食肉市場
出典 & 詳細: https://www.slideshare.net/2co/at-kearney-153987168
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1JUMBfHa2E4MgX7E
Vt5SVrSTqP2JKKwZVELYIf8wMmI0/htmlview#gid=698328806
60. 各スタートアップの事業化計画
具体的な商品化時期について(MosaMeat社 https://www.mosameat.com/faq )
「数年以内の上市を目指していますが、科学的な未知や法規制など外的な要素が大きい
ため、確約は困難です。最初の商品は小規模ですが、数年かけて飲食店や小売に拡大
の予定です。」
培養乳製品
アイス
クリーム
化粧品
コラーゲン
2019 2020
培養鶏肉
ナゲット
エビ製品
https://shiokmeats.com
https://shiokmeats.com/shiok-me
ats-announces-12-6m-series-a-fu
nding-round-to-produce-clean-su
stainable-cruelty-free-shrimp-and
-crustaceans/
化粧品・
フォアグラ等
https://integriculture.jp
https://www.slideshare.net/Yuki
Hanyu/ss-166477453
培養鶏肉
牛ステーキ
https://aleph-farms.com/
https://www.foodingredientsfirst.com/ne
ws/aleph-farms-and-mitsubishi-introduc
e-cultivated-meat-to-japan.html
2021
鴨、鶏、
牛など順次
https://www.memphismeats.com/
https://www.livekindly.co/memphis-meats-brin
g-clean-duck-chicken-meat-stores-2021/
2022
牛肉、脂肪細胞
2022~
https://www.mosameat.com/
https://www.labiotech.eu/food/mosa-me
at-lab-grown-meat-fundraising/
汎用培養装置
2022~
https://www.future-meat.com/
https://techcrunch.com/2019/10/10/lab-gro
wn-meat-could-be-on-store-shelves-by-20
22-thanks-to-future-meat-technologies/
クロマグロ等
https://finlessfoods.com/
https://www.foodnavigator-asia.c
om/Article/2018/06/25/Clean-fish-
Finless-Foods-reports-success-in
-slashing-production-costs-for-lab
-grown-products
64. 主要なNPO
米国 イスラエル
米国 日本
米国
New Crop Capitalが設立
した、植物肉や培養肉を
推進するロビー団体。
世界各地に支部があり、
米国の各州政府、各国政
府への働きかけや産業化
支援を行う。
公式: https://www.gfi.org/
クラウドファンディングで運
営、DIY細胞農業を推進し、
細胞培養の方法を公開
公式: http://shojinmeat.com
https://camp-fire.jp/projects/view/20537 (参考)
細胞農業業界へのキャ
リア支援活動など
公式: https://www.cellag.org/
動物愛護運動から派
生、SuperMeatとFM
Technologiesを設立
公式: https://www.futuremeat.org/
研究費
所
属
など
Cellular Agriculture(細胞農
業)の概念確立と研究助成を
行う学術支援団体、兼シンク
タンク。
FDAによる細胞農業の法整備
での主要パートナー
公式:https://www.new-harvest.org
スピンオフ
NPO法人 日本細胞農業協会
官学を中心に、啓蒙活動や
ルールメイキングを主導
※2020.01現在、立ち上げ準備中
公式: https://cellagri.org
ロビー活動
など
65. 主要な会議・イベント
Smart Kitchen Summit (シア
トル)やAgri-Food Innovation
week(シンガポール)などの
フードテック系イベントで代替
たんぱく源の話題が出ることも
多い。
9月ごろ・San Francisco・GFI主催・
植物肉、培養肉の全般について。
産業寄り
https://goodfoodconference.com
10月ごろ・オランダMaastricht・学術寄り・
参加者は研究者が多い
https://www.culturedmeatconference.com/
7月ごろ・Boston・New Harvest 主
催、研究者やDIYバイオ勢多い
https://www.new-harvest.org/new_harvest_2019
11月前後・San Francisco・細胞
培養肉専門の業界イベント
https://2020.cmsymp.com/
2月ごろ・San Francisco・業界内勉強イ
ベント・英Hanson Wade社主催
https://industrializingcellbasedmeats.com
68. 戦略技術としての細胞農業(食料安全保障)
食料自給率10% (2019)
ほぼ全土が都市化しており、食
料は輸入に依存している
「水戦争」リスク
食料自給率は93%も、水源を
巡って軍事的な緊張状態
食料自給率の向上(10%⇒30%)を目指すフードテック
産業振興策を開始、 Singapore Food Agencyを新設
してフードテック製品に対応していく。
宗教と動物愛護による代替食への高い関心と、ベン
チャー創業が活発な地域である背景から、政府系
FoodTech支援体制があった。その後に政治が戦略価
値を再認識し、2020末の首相による試食へと至る。
食料自給率向上プラン
の発表ニュース
https://www.straitstimes.com/singapore/health/new-
government-strategy-will-drive-food-innovation
SFAによる検討開始
https://www.foodnavigator-asia.com/Article/2020/01/
22/Next-gen-products-Safety-first-as-Singapore-del
ves-into-regulatory-framework-for-cell-based-meat
シンガポールでの代替
食創業マニュアル
https://www.gfi-apac.org/resourc
es/singapore-startup-manual/
→様子見だった
法制度整備の始
動が推進派より
期待されている
https://vegnews.com/2020/12/israel-s
-prime-minister-becomes-first-head-of
-state-to-taste-cell-based-meat
88. ハラルなのか?
「ハラル屠畜された動物の幹細胞を用
い、血液や血清を使わず培養すれば『ハ
ラル細胞培養肉』となる」
J Relig Health. 2018 Dec;57(6):2193-2206. (学術論文)
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10943-017-0403-3
「豚や犬などハラル法で禁じられた動物の細
胞でない限り、培養肉は『植物的』であり、
ヨーグルトや漬物の類だ。」
Abdul Qahir Qamar, The International Islamic Fiqh
Academy、サウジアラビア、ジッダ
https://gulfnews.com/going-out/restaurants/is-shmeat-the-answer-in-vitro-meat-cou
ld-be-the-future-of-food-1.1176127
未決着だが、争点は明確化されつつある
JAKIMによるハラル認証
(マレーシア政府公認)
比較的広く認められている
「ハラルである」の
一点のみで、
イスラム圏では購買
理由に?
94. 消費者受容
Chris Bryant (2017) 3rd Intl’ Conf. for Cultured Meat
様々な予備調査や仮説が発表されているが、
現物が市場にまだ無いため推測の域を超えず
調査の試行毎に結果が大きくばらついている
←食品の消費者
受容におけるファ
クター群
細胞培養肉の消費者
受容に関する調査事
例の比較結果→
価格
味
便利さ
健康
安全
食体験
社会的
影響
透明性
130. 「よく聞く話」の出典・参考文献
「8割以上の農地が何らかの形で畜産に使われており、これは世界の土地面
積の2割である」・「畜産は温暖化ガス排出の
18%を占め、これは船・飛行機
・トラック・車全部合わせたぐらいである」
“Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers” Poore,
Nemecek, Science 2018 http://science.sciencemag.org/content/360/6392/987
「8割以上の農地が何らかの形で畜産に使われている。」
FAO www.fao.org/animal-production/en/
「真水の2~3割が家畜に使われている」
“The water footprint of humanity”, Hoekstra, Mekonnen, PNAS 2012,
http://www.pnas.org/content/109/9/3232
「既存肉のカロリー変換効率は
3%、蛋白源変換効率は
4%」
“Energy and protein feed-to-food conversion efficiencies in the US and potential food
security gains from dietary changes”, Shepon, Eschel et al, IOP Science 2016
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/10/105002/meta
「牛肉1kgのために餌25kg、水15000Lが必要」
Hoekstra, Mekonnen, UNESCO IHE 2010 “The green, blue and grey water footprint of
farm animals and animal products”
http://waterfootprint.org/media/downloads/Report-48-WaterFootprint-AnimalProducts-V
ol1.pdf
「大豆の90%と穀物の40%は餌用に消費される」
How to feed the world 2050 High-level expert forum, Rome 12-13 Oct.2009
http://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/Issues_papers/HLEF2050_Global_Ag
riculture.pdf
「動物のえさの分だけで、
35億の人を養える」・「牛肉
1kgのために餌
12-24kgが必要」
“Redefining agricultural yields: from tonnes to people nourished per hectare”, Cassidy,
West e tal, IOP Science, Environmental Research Letters, 2013,
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/8/3/034015/meta
「鶏肉1kgの生産に餌2-4kgが必要」
Meat or wheat for the next millennium? Alternative futures for world cereal and meat
consumption
https://pdfs.semanticscholar.org/ae0c/a5b5556e57a2c4cf904b218d0edbac2c32d9.pdf
「畜産での抗生物質について。
8割が畜産用に使われている。」
“The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats.”, Ventola, NCBI 2015,
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4378521/
「オーガニック農法のほうが大きな土地面積が必要」
“Is organic really better for the environment than conventional agriculture?”, Ritchie,
OWID 2017, https://ourworldindata.org/is-organic-agriculture-better-for-the-environment