اللحوم المستنبتة

لطالما حظيت إمكانية إنتاج اللحوم في بيئة صناعية باهتمام كبير. ففي مقال نُشر عام 1931 في دوريات مختلفة، وأُدرج لاحقًا في كتابه " أفكار ومغامرات" ، كتب السياسي البريطاني ونستون تشرشل : "سنتجنب عبثية تربية دجاجة كاملة لأكل صدرها أو جناحها، وذلك بزراعة هذه الأجزاء بشكل منفصل في وسط مناسب." ^{[ 13 ]}

في خمسينيات القرن العشرين، توصل الباحث الهولندي ويليم فان إيلين، بشكل مستقل، إلى فكرة اللحوم المستنبتة. فقد عانى فان إيلين، كأسير حرب خلال الحرب العالمية الثانية ، من الجوع، مما جعله شغوفًا بإنتاج الغذاء والأمن الغذائي. ^{[ 52 ]} حضر محاضرة جامعية تناولت آفاق اللحوم المحفوظة. ^{[ 53 ]} وقد وفر الاكتشاف السابق لخطوط الخلايا الأساس لهذه الفكرة. أُجريت أول عملية استنبات ناجحة لألياف العضلات في المختبر عام 1971 عندما استنبت عالم الأمراض راسل روس شريان الأبهر لخنزير غينيا . إلا أنه في عام 1991، حصل جون ف. فين على براءة الاختراع الأمريكية رقم 6835390 لإنتاج لحوم مُهندسة نسيجيًا للاستهلاك البشري، حيث تُزرع العضلات والدهون معًا لإنتاج منتجات غذائية. ^{[ 54 ]} 

في عام ٢٠٠١، أعلن طبيب الأمراض الجلدية ويت ويسترهوف، بالتعاون مع فان إيلين ورجل الأعمال ويليم فان كوتين، عن تقديمهم طلبًا للحصول على براءة اختراع عالمية لعملية إنتاج اللحوم المستنبتة. ^{[ ٥٥ ]} تعتمد هذه العملية على استخدام مصفوفة من الكولاجين مزروعة بخلايا عضلية مغمورة في محلول مغذٍّ، ثم تحفيزها على الانقسام. ^{[ ٥٦ ]} في العام نفسه، بدأت وكالة ناسا بإجراء تجارب على اللحوم المستنبتة، بهدف تمكين رواد الفضاء من زراعة اللحوم بأنفسهم بدلًا من نقلها. وبالشراكة مع موريس بنجامينسون، قاموا باستنبات أسماك الزينة والديك الرومي. ^{[ ٥٧ ]} في عام ٢٠٠٣، عرض أورون كاتس وإيونات زور بضعة سنتيمترات من "شريحة لحم" تم استنباتها من خلايا جذعية لضفدع ، وقاما بطهيها وتناولها. كان الهدف هو إثارة نقاش حول أخلاقيات اللحوم المستنبتة، مثل: "هل كانت حية في يوم من الأيام؟"، "هل قُتلت في يوم من الأيام؟"، "هل يُعدّ التخلص منها بأي شكل من الأشكال عدم احترام للحيوان؟" ^{[ ٥٨ ]}

في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية، سافر طالب الصحة العامة الأمريكي جيسون ماثيني إلى الهند وزار مزرعة دواجن صناعية. وقد أثارت آثار هذا النظام استياءه الشديد، فانضم لاحقًا إلى ثلاثة علماء مشاركين في جهود وكالة ناسا. وفي عام ٢٠٠٤، أسس ماثيني منظمة " نيو هارفست" لتشجيع التنمية من خلال تمويل البحوث. وفي عام ٢٠٠٥، نشر جيسون ماثيني، وبيتر إيدلمان، ودوغلاس ماكفارلاند، وفلاديمير ميرونوف أول دراسة علمية محكمة حول هذا الموضوع (إنتاج اللحوم المستنبتة في المختبر) في مجلة "هندسة الأنسجة" . ^{[ ٥٩ ] [ ٦٠ ]}

في مايو 2008، عرضت منظمة بيتا جائزة قدرها مليون دولار أمريكي لأول شركة تُقدّم لحم الدجاج المُستزرع للمستهلكين بحلول عام 2012. ^{[ 61 ]} كان على الشركة الفائزة إنجاز مهمتين للفوز بالجائزة، وهما: إنتاج منتج لحم دجاج مُستزرع لا يمكن تمييزه عن الدجاج الحقيقي، وإنتاج المنتج بكميات كافية لتسويقه في عشر ولايات على الأقل. تم تمديد المسابقة لاحقًا حتى 4 مارس 2014، إلا أن الموعد النهائي انقضى دون فائز. ^{[ 62 ]}

استثمرت الحكومة الهولندية 4 ملايين دولار في تجارب متعلقة باللحوم المستنبتة. ^{[ 63 ]} عقد اتحاد اللحوم المستنبتة، وهو مجموعة من الباحثين الدوليين، أول مؤتمر دولي له، استضافه المعهد النرويجي لأبحاث الغذاء في أبريل 2008. ^{[ 64 ]} أعلنت مجلة تايم أن إنتاج اللحوم المستنبتة من بين 50 فكرة رائدة لعام 2009. ^{[ 65 ]} في نوفمبر 2009، أعلن علماء من هولندا أنهم تمكنوا من استنبات اللحوم باستخدام خلايا من خنزير حي. ^{[ 66 ]}

ابتكر مارك بوست أول قطعة برجر من لحم البقر المُستزرع في جامعة ماستريخت عام 2013. ^{[ 67 ]} صُنعت من أكثر من 20,000 شريحة رقيقة من أنسجة العضلات، وتجاوزت تكلفتها 325,000 دولار أمريكي، واستغرق إنتاجها عامين. ^{[ 68 ]} تم اختبار البرجر على الهواء مباشرة في لندن في 5 أغسطس 2013. قام بطهيه الشيف ريتشارد ماكجيوين من مطعم كوتشز جريت هاوس في بولبيرو، كورنوال، وتذوقه الناقدان هاني روتزلر ، الباحث في مجال الأغذية من استوديو فيوتشر فود، وجوش شونوالد. صرحت روتزلر قائلةً: "له نكهة قوية، وطعم مميز مع التحمير. أعلم أنه خالٍ من الدهون، لذا لم أكن أعرف مدى عصارته، لكن طعمه قوي جدًا؛ إنه قريب من اللحم، ليس عصاريًا جدًا، لكن قوامه مثالي. بالنسبة لي، هذا لحم... إنه حقًا شيء يستحق العض، وأعتقد أن شكله مشابه جدًا." وأضافت روتزلر أنه حتى في تجربة عمياء، كانت ستعتبر المنتج لحمًا وليس مجرد نسخة من فول الصويا . ^{[ 69 ]}

أول هامبرغر مُخَمَّر: نيء، مقلي، وتذوقه هاني روتزلر في 5 أغسطس 2013

بين عامي 2011 و2017، انطلقت العديد من الشركات الناشئة في مجال اللحوم المستنبتة. ^{[ 71 ]} أطلقت شركة ممفيس ميتس، المعروفة الآن باسم أبسايد فودز ، ^{[ 72 ]} مقطع فيديو في فبراير 2016، استعرضت فيه كرات اللحم البقري المستنبتة. ^{[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]} وفي مارس 2017، عرضت الشركة قطع دجاج طرية وبط بالبرتقال، وهو أول منتج دواجن مستنبت يُعرض للجمهور. ^{[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]} كما قامت شركة إسرائيلية، سوبر ميت ، باستنبات الدجاج. ^{[ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]} أما شركة فينليس فودز ، ومقرها سان فرانسيسكو، والتي تعمل في مجال الأسماك المستنبتة، فقد تأسست في يونيو 2016. وفي مارس 2017 ^، بدأت عملياتها المختبرية. ^{[ 84 ]}

في مارس 2018، أعلنت شركة "إيت جست " (التي تأسست عام 2011 باسم "هامبتون كريك" في سان فرانسيسكو، وعُرفت لاحقًا باسم "جست") أنها قادرة على توفير منتج استهلاكي من اللحوم المستنبتة بحلول نهاية عام 2018. ووفقًا للرئيس التنفيذي جوش تيتريك، كانت التقنية متوفرة بالفعل. كان لدى "جست" حوالي 130 موظفًا وقسم أبحاث يضم 55 عالمًا، حيث تُجرى أبحاث على اللحوم المستنبتة من الدواجن ولحم الخنزير ولحم البقر. وقد تلقت "جست" استثمارات من الملياردير الصيني لي كا شينغ ، والمؤسس المشارك لشركة ياهو! جيري يانغ، ووفقًا لتيتريك أيضًا من شركة هاينكن العالمية وجهات أخرى. ^{[ 85 ]}

أعلنت شركة Meatable الهولندية الناشئة، التي تضم كريجن دي نود، ودان لوينينج، ورود أوت، وروجر بيدرسون، ومارك كوتر، وجوردانا أبيك، وآخرين، في سبتمبر 2018، عن نجاحها في إنتاج اللحوم باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستخرجة من الحبل السري للحيوانات . ورغم صعوبة التعامل مع هذه الخلايا، زعمت Meatable قدرتها على توجيهها لتصبح خلايا عضلية أو دهنية حسب الحاجة. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنها تتجاوز استخدام مصل الجنين البقري ، ما يعني عدم الحاجة إلى ذبح أي حيوان لإنتاج اللحوم. ^{[ 86 ]} وفي ذلك الشهر، كان هناك ما يقدر بنحو 30 شركة ناشئة في مجال إنتاج اللحوم المستنبتة تعمل في جميع أنحاء العالم. ^{[ 70 ]} أما شركة IntegriCulture، ومقرها اليابان، فتعمل على نظام CulNet، وهو منصة تعزز الابتكار في الزراعة الخلوية باستخدام عضو مغذٍ يعمل عن طريق إفراز عوامل النمو التي تحتاجها مزارع الخلايا بشكل طبيعي. ^{[ 87 ]} ومن بين المنافسين شركة Multus Media البريطانية وشركة Future Fields الكندية. ^{[ 88 ]}

في أغسطس/آب 2019، أعلنت خمس شركات أمريكية ناشئة عن تأسيس تحالف ابتكار اللحوم والدواجن والمأكولات البحرية (AMPS Innovation)، وهو ائتلاف يسعى للتعاون مع الجهات التنظيمية لتمهيد الطريق أمام تسويق اللحوم والمأكولات البحرية المستزرعة. ^{[ 89 ]} وتضم قائمة الأعضاء المؤسسين شركات Eat Just و Memphis Meats وFinless Foods وBlueNalu وFork & Goode. ^{[ 90 ]} وبالمثل، في ديسمبر/كانون الأول 2021، أنشأت مجموعة من 13 شركة أوروبية وإسرائيلية ( Aleph Farms وBluu Biosciences وCubiq Foods و Future Meat وGourmey وHigher Steaks وIvy Farm و Meatable و Mirai Foods و Mosa Meat و Peace of Meat و SuperMeat وVital Meat) جمعية Cellular Agriculture Europe، ومقرها بلجيكا، والتي سعت إلى "إيجاد أرضية مشتركة والتحدث بصوت واحد لما فيه خير الصناعة والمستهلكين والجهات التنظيمية". ^{[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]}

في أكتوبر/تشرين الأول 2019، تعاونت شركة Aleph Farms مع شركة 3D Bioprinting Solutions لزراعة اللحوم على متن محطة الفضاء الدولية . تم ذلك عن طريق بثق خلايا اللحم على هيكل داعم باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. ^{[ 94 ]} في يناير/كانون الثاني 2020، رصد موقع Quartz حوالي 30 شركة ناشئة في مجال اللحوم المستنبتة، ووجد أن شركات Memphis Meats وJust Inc. و Future Meat Technologies هي الأكثر تقدماً لأنها كانت تُنشئ محطات تجريبية. ^{[ 95 ] [ 96 ]} ووفقاً لمجلة New Scientist في مايو/أيار 2020، كانت 60 شركة ناشئة تعمل على تطوير اللحوم المستنبتة. بعض هذه الشركات كانت تُورّد التكنولوجيا. ^{[ 97 ]} وذكرت التقارير أن تكلفة أوساط النمو لا تزال "تصل إلى مئات الدولارات للتر الواحد، ولكن لكي يتوسع إنتاج اللحوم النظيفة، يجب أن تنخفض هذه التكلفة إلى حوالي دولار واحد للتر الواحد". ^{[ 97 ]} في يونيو/حزيران 2020، دعا مسؤولون حكوميون صينيون إلى وضع استراتيجية وطنية للمنافسة في مجال اللحوم المستنبتة. ^{[ 98 ]}

في ديسمبر 2019، أُطلق مشروع Foieture في بلجيكا بهدف تطوير كبد الأوز المُستزرع (وهو اسم مُركّب من كلمتي "foie" و"future")، وذلك من قِبل اتحاد يضم ثلاث شركات (شركة Peace of Meat الناشئة في مجال اللحوم المُستزرعة، وشركة Solina الصغيرة المتخصصة في توابل اللحوم ، وشركة Nauta الصغيرة المتخصصة في إنتاج الباتيه ) وثلاث مؤسسات غير ربحية (جامعة KU Leuven ، ومركز Flanders Food للابتكار في صناعة الأغذية، ومصنع Bio Base Europe التجريبي). ^{[ 99 ]} وأعلنت شركة Peace of Meat في ديسمبر 2019 أنها تعتزم إكمال إثبات جدوى المشروع في عام 2020، وإنتاج أول نموذج أولي لها في عام 2022، وطرح المنتج في السوق في عام 2023. ^{[ 99 ]} وفي الشهر نفسه، حصل مشروع Foieture على منحة بحثية بقيمة تقارب 3.6 مليون يورو من وكالة الابتكار والمشاريع التابعة لحكومة فلاندرز . ^{[ 99 ]} في مايو 2020، صرّحت إيفا سومر، المؤسسة المشاركة والباحثة العلمية النمساوية المولد لشركة "بيس أوف ميت"، بأن الشركة الناشئة كانت قادرة آنذاك على إنتاج 20 غرامًا من الدهون المستنبتة بتكلفة تقارب 300 يورو (15000 يورو/كغ)؛ وكان الهدف هو خفض السعر إلى 6 يورو للكيلوغرام بحلول عام 2030. ^{[ 100 ]} أنشأت "بيس أوف ميت" مختبرين في ميناء أنتويرب . ^{[ 100 ]} في أواخر عام 2020، استحوذت شركة "ميتك" على "بيس أوف ميت" مقابل 15 مليون يورو، وأعلنت في مايو 2021 أنها ستنشئ مصنعًا تجريبيًا جديدًا واسع النطاق في أنتويرب بحلول عام 2022. ^{[ 101 ]}

في نوفمبر 2020، ادّعت شركة "كلير ميت" الهندية الناشئة أنها تمكنت من إنتاج لحم دجاج مفروم بتكلفة تتراوح بين 800 و850 روبية هندية فقط (10.77-11.44 دولارًا أمريكيًا)، بينما تبلغ تكلفة الدجاجة المذبوحة والمعالجة حوالي 1000 روبية. ^{[ 102 ]} وفي 27 أبريل 2022، وافقت المفوضية الأوروبية على طلب جمع التوقيعات لمبادرة المواطنين الأوروبيين " إنهاء سن الذبح " لتحويل الدعم من تربية الحيوانات إلى الزراعة الخلوية. ^{[ 103 ]}

وفقًا لتقرير صادر عن شركة أوغما بارتنرز في نوفمبر 2023، ذهب 46.9% من إجمالي الأموال - أكثر من 2.6 مليار جنيه إسترليني - التي تم جمعها لشركات ناشئة في مجال اللحوم المستنبتة بين عامي 2016 و2023 إلى أكبر خمس شركات، وهي: أبسايد فودز (21.5%؛ المعروفة سابقًا باسم ممفيس ميتس)، وبيليفر ميتس (المعروفة سابقًا باسم فيوتشر ميت تكنولوجيز)، ووايلدتايب ، وأليف فارمز ، وموسا ميت . ^{[ 104 ]}

تتطلب الزراعة الخلوية خطوطًا خلوية ، وعادةً ما تكون خلايا جذعية . ^{[ 133 ]} الخلايا الجذعية هي خلايا غير متمايزة لديها القدرة على أن تصبح العديد من أنواع الخلايا المتخصصة المطلوبة أو جميعها. تتمتع الخلايا الجذعية كاملة القدرة بالقدرة على التمايز إلى جميع أنواع الخلايا المختلفة الموجودة في الجسم. يمكن للخلايا الجذعية متعددة القدرات أن تنضج إلى جميع أنواع الخلايا باستثناء تلك الموجودة في المشيمة، ويمكن للخلايا الجذعية متعددة القدرات أن تتمايز إلى عدة أنواع من الخلايا المتخصصة ضمن سلالة واحدة. يمكن للخلايا الجذعية أحادية القدرة أن تتمايز إلى مصير خلوي محدد واحد. ^{[ 134 ]}

على الرغم من أن الخلايا الجذعية متعددة القدرات تُعد مصدرًا مثاليًا، إلا أن أبرز مثال على هذه الفئة الفرعية هو الخلايا الجذعية الجنينية ، والتي تُثير جدلًا واسعًا لاستخدامها في الأبحاث نظرًا لاعتبارات أخلاقية . ونتيجةً لذلك، طوّر العلماء الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs)، وهي في الأساس خلايا دم وجلد متعددة القدرات تم تحويلها إلى حالة متعددة القدرات، مما يُتيح لها التمايز إلى نطاق أوسع من الخلايا. ^{[ 135 ]} أما البديل فهو استخدام الخلايا الجذعية البالغة متعددة القدرات التي تُنتج سلالات الخلايا العضلية، أو الخلايا السلفية أحادية القدرة التي تتمايز إلى خلايا عضلية. ^{[ 134 ]}

تشمل الخصائص المميزة للخلايا الجذعية الخلود، والقدرة على التكاثر، وعدم الاعتماد على الالتصاق، والاستقلالية عن المصل، وسهولة التمايز إلى أنسجة. ومن المرجح أن يختلف وجود هذه الخصائص بشكل طبيعي باختلاف أنواع الخلايا وأصولها. ولذلك، يجب تعديل زراعة الخلايا في المختبر لتلبية الاحتياجات الدقيقة لسلالة خلوية معينة. تكمن مشكلة الخلود في أن الخلايا لديها حد أقصى لعدد مرات انقسامها، وهو حد تحدده أغطية التيلومير - وهي قواعد نيوكليوتيدية إضافية تُضاف إلى نهاية كروموسوماتها. مع كل انقسام، تقصر أغطية التيلومير تدريجيًا حتى تختفي تمامًا، وعندها تتوقف الخلايا عن الانقسام. يمكن لتقنية التعددية المستحثة أن تُطيل أغطية التيلومير بحيث تنقسم الخلايا إلى ما لا نهاية. ^{[ 135 ]}

يمكن جمع خطوط الخلايا من مصدر أولي، أي من خلال خزعة مأخوذة من حيوان تحت التخدير الموضعي. كما يمكن إنشاؤها من مصادر ثانوية مثل المزارع المحفوظة بالتبريد (مزارع تم تجميدها بعد أبحاث سابقة). ^{[ 136 ]}

بمجرد إنشاء خطوط الخلايا، تُغمر في وسط زراعي لتحفيز تكاثرها. ^{[ 133 ]} تُصنع أوساط الزراعة عادةً من أوساط أساسية تُزود الخلايا بالكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأملاح اللازمة. ^{[ 137 ]} عندما تستهلك الخلية كمية كافية، تنقسم ويزداد عددها بشكل كبير. يمكن إضافة مواد إلى أوساط الزراعة، مثل الأمصال، لتوفير عوامل نمو إضافية. عوامل النمو هي بروتينات مُفرزة أو ستيرويدات ضرورية لتنظيم العمليات الخلوية. ^{[ 2 ]}

بمجرد بدء التمايز، تبدأ ألياف العضلات بالانقباض وإنتاج حمض اللاكتيك. وتعتمد قدرة الخلايا على امتصاص العناصر الغذائية والتكاثر جزئيًا على درجة حموضة بيئتها. ومع تراكم حمض اللاكتيك في الوسط، تصبح البيئة أكثر حمضية تدريجيًا وتنخفض درجة حموضتها عن المستوى الأمثل. ونتيجة لذلك، يجب تجديد أوساط الاستنبات بشكل متكرر. يساعد ذلك على تجديد تركيز العناصر الغذائية من الوسط الأساسي. ^{[ 24 ]}

في حالة منتجات اللحوم المُهيكلة - وهي منتجات تتميز بتكوينها العام ونوع خلاياها - يجب زرع الخلايا على دعامات. تُعد هذه الدعامات قوالب مصممة لعكس الخلايا وتشجيعها على التنظيم في بنية أكبر. عندما تتطور الخلايا داخل الجسم الحي ، تتأثر بتفاعلاتها مع المادة الخلوية خارج الخلية (ECM). تتكون المادة الخلوية خارج الخلية من شبكة ثلاثية الأبعاد من البروتينات السكرية والكولاجين والإنزيمات المسؤولة عن نقل الإشارات الميكانيكية والكيميائية الحيوية إلى الخلية. يجب أن تحاكي الدعامات خصائص المادة الخلوية خارج الخلية . ^{[ 2 ]}

Another proposed way of structuring muscle tissue is additive manufacturing. Such a technique was perfected for industrial applications in manufacturing objects made out of plastic, metal, glass and other synthetic materials. The most common variation of the process involves incrementally depositing a filament in layers onto a bed until the object is completed. This method will most likely lend itself best to the application of cultured meat as opposed to other types such as binder jetting, material jetting or stereolithography that require a specific kind of resin or powder.

A filament of muscle cells can be printed into a structure meant to resemble a finished meat product which can then be further processed for cell maturation. This technique has been demonstrated in a collaboration between 3D bioprinting solutions and Aleph Farms that used additive manufacturing to structure turkey cells on the International Space Station.^[149]3D bioprinting has been used to produce steak-like cultured meat, composed of three types of bovine cell fibers and with a structure of assembled of cell fibers that is similar to original meat.^[148][150]

تُوضع الدعامات داخل المفاعلات الحيوية لتمكين نمو الخلايا وتخصصها. المفاعلات الحيوية عبارة عن آلات كبيرة تشبه خزانات مصانع الجعة، تُعرّض الخلايا لمجموعة واسعة من العوامل البيئية الضرورية لتحفيز تكاثرها أو تمايزها. يجب أن تُحاكي درجة حرارة المفاعل الحيوي الظروفَ داخل الجسم الحي . في حالة خلايا الثدييات، يتطلب ذلك التسخين إلى 37  درجة مئوية (99  درجة فهرنهايت). بدلاً من ذلك، يمكن زراعة خلايا الحشرات في درجة حرارة الغرفة. تُحافظ معظم المفاعلات الحيوية على تركيز 5% من ثاني أكسيد الكربون. ^{[ 2 ] [ 151 ]} يمكن زراعة الخلايا إما في أنظمة مستمرة أو أنظمة تغذية متقطعة. تتضمن الأنظمة المستمرة تلقيح الخلايا وحصادها في عملية ثابتة لضمان وجود خلايا باستمرار في المفاعل الحيوي. أما أنظمة التغذية المتقطعة فتعني تلقيح الخلايا وزراعتها وحصادها في دورة واحدة. ^{[ 2 ]}

تُعدّ المفاعلات الحيوية ذات الخزان المُحَرَّك أكثر أنواع المفاعلات استخدامًا. يعمل المحرك على زيادة التدفق، مما يُؤدي إلى تجانس وسط الاستنبات، بينما يُسهِّل المُوزِّع تبادل الأكسجين في الوسط. يُستخدم هذا النظام عادةً للمزارع المُعلَّقة، ولكن يُمكن استخدامه للخلايا التي تتطلب الالتصاق بسطح آخر في حال تضمين حوامل دقيقة. أما المفاعلات الحيوية ذات الطبقة الثابتة، فتُستخدم عادةً للمزارع المُلتصقة. وتتميز هذه المفاعلات بشرائط من الألياف مُكدَّسة معًا لتشكيل طبقة تلتصق بها الخلايا. ويتم تدوير وسط الاستنبات المُهوى عبر هذه الطبقة. في المفاعلات الحيوية ذات الرفع الهوائي، يتم تهوية وسط الاستنبات وتحويله إلى غاز باستخدام فقاعات الهواء التي تُبعثر وتُوزَّع بين الخلايا. تُعدّ المفاعلات الحيوية ذات التروية من الأنواع الشائعة للاستنبات المُستمر. فهي تُصرِّف باستمرار وسطًا مُشبعًا بحمض اللاكتيك وخاليًا من العناصر الغذائية، ثم تُملأ بوسط مُجدَّد. ^{[ 152 ]}

تُعدّ بيئة الاستنبات عنصرًا أساسيًا في الاستنبات الخلوي . فهي مسؤولة عن توفير الجزيئات الكبيرة والمغذيات وعوامل النمو اللازمة لتكاثر الخلايا. ويُعتبر الحصول على عوامل النمو من أصعب مهام الزراعة الخلوية. تقليديًا، يتم ذلك باستخدام مصل دم الأبقار الجنيني (FBS)، وهو منتج دموي يُستخلص من الأبقار الجنينية. فضلًا عن الجدل الدائر حول عدم أخلاقية إنتاجه، فإنه يُخالف أيضًا مبدأ إنتاج اللحوم المستنبتة دون استخدام الحيوانات. كما أنه أغلى مكونات اللحوم المستنبتة، إذ يبلغ سعره حوالي 1000 دولار أمريكي للتر الواحد. علاوة على ذلك، يختلف تركيبه الكيميائي اختلافًا كبيرًا باختلاف الحيوان، لذا لا يمكن تحديد كميته الكيميائية بدقة. ^{[ 153 ]} يُستخدم مصل دم الأبقار الجنيني لأنه يُحاكي عملية نمو العضلات في الجسم الحي . وتُوفّر عوامل النمو اللازمة لنمو الأنسجة بشكل أساسي من خلال مجرى دم الحيوان، ولا يوجد سائل آخر معروف قادر بمفرده على توفير جميع هذه المكونات. ^{[ 2 ]}

يتمثل البديل الحالي في إنتاج كل عامل نمو على حدة باستخدام تقنية إنتاج البروتينات المؤتلفة. في هذه العملية، تُدمج الجينات المسؤولة عن ترميز العامل المحدد في البكتيريا التي تُخمر بعد ذلك. ونظرًا لتعقيد هذه العملية، فإنها مكلفة للغاية. ^{[ 2 ]} تعمل شركة Future Fields الكندية، المتخصصة في التغلب على التكاليف الاقتصادية والبيئية لبيئات النمو التقليدية، على تطوير عوامل نمو خالية من المصل من ذباب الفاكهة. ^{[ 154 ]}

يُفضّل أن يكون الوسط المثالي قابلاً للقياس الكيميائي ومتاحاً لضمان سهولة الإنتاج، وأن يكون رخيصاً ولا يعتمد على الحيوانات. ^{[ 56 ]} ومن المرجح أن يكون مشتقاً من النباتات؛ ورغم أن هذا قد يقلل من احتمالية انتقال العوامل المعدية، إلا أنه قد يُسبب ردود فعل تحسسية لدى بعض المستهلكين. ^{[ 155 ]} وقد تتطلب هذه الأمصال المستنبتة تعديلات خاصة بنوع الخلية التي تُطبّق عليها. ومن بين الشركات التي تستثمر حالياً في تطوير استنباتات نباتية فعّالة: Multus Media وBiftek. ^{[ 156 ] [ 157 ]}

أصدر معهد الغذاء الجيد (GFI) تقريرًا في عام 2019 يدعم فكرة إمكانية إنتاج اللحوم المستنبتة خلويًا بنفس تكلفة اللحم المفروم، وفي عام 2021، كلف المعهد مركز أبحاث سي إي دلفت بإعداد تقرير حول التحليل التقني والاقتصادي للحوم المستنبتة. ^{[ 158 ]} ويتمثل نهج آخر مقترح في تعريض خطوط الخلايا لمجال مغناطيسي، مما يحفز إطلاق جزيئات ذات خصائص تجديدية واستقلابية ومضادة للالتهابات ومعززة للمناعة، لتكون بمثابة بديل للمصل. ^{[ 159 ]}

يُعدّ تطوير تكوينات أنظمة تُمكّن جميع الخلايا من التعرّض لوسط الاستنبات مع تحسين المتطلبات المكانية في الوقت نفسه، تحديًا شائعًا في المفاعلات الحيوية والهياكل الداعمة. ففي مرحلة تكاثر الخلايا، وقبل إدخال الهيكل الداعم، تحتاج أنواع عديدة من الخلايا إلى الالتصاق بسطح لدعم نموها. ولذلك، يجب زراعة الخلايا في طبقات أحادية متصلة بسماكة خلية واحدة فقط، مما يستلزم مساحة سطح كبيرة. ويُشكّل هذا تحديات عملية على نطاق واسع. لذا، قد تتضمن الأنظمة حوامل دقيقة - وهي عبارة عن خرزات كروية صغيرة من الزجاج أو مواد أخرى متوافقة تُعلّق في وسط الاستنبات. تلتصق الخلايا بهذه الحوامل الدقيقة كما لو كانت تلتصق بجوانب المفاعل الحيوي، مما يزيد من مساحة السطح. ^{[ 160 ]}

في مرحلة تمايز الخلايا، يمكن زرع الخلايا على دعامة، وبالتالي لا تتطلب استخدام حوامل دقيقة. مع ذلك، في هذه الحالة، تعني كثافة الخلايا على الدعامة عدم وجود اتصال مباشر بين جميع الخلايا ووسط الاستنبات، مما يؤدي إلى موت الخلايا وتكوّن مراكز نخرية داخل اللحم. عند استنبات العضلات في الجسم الحي ، يتم تجاوز هذه المشكلة لأن المصفوفة خارج الخلوية تنقل المغذيات إلى العضلات عبر الأوعية الدموية. ولذلك، تهدف العديد من الدعامات الحديثة إلى محاكاة هذه الشبكات. ^{[ 160 ]}

وبالمثل، يجب أن تحاكي الدعامات العديد من الخصائص الأخرى للمصفوفة خارج الخلوية، وأبرزها المسامية، والتبلور، والتحلل، والتوافق الحيوي، والوظائف. وقد تم تحديد عدد قليل من المواد التي تحاكي جميع هذه الخصائص، مما يتيح إمكانية مزج مواد مختلفة ذات خصائص متكاملة. ^{[ 138 ]}

لا تحظى أبحاث الزراعة الخلوية بقاعدة واسعة من الاهتمام الأكاديمي أو مصادر التمويل الكافية. ^{[ 26 ]} ونتيجةً لذلك، أُجريت معظم الأبحاث ومُوّلت من قِبل مؤسسات مستقلة. إلا أن هذا الوضع يتغير تدريجيًا مع ازدياد الدعم والاهتمام من قِبل المؤسسات غير الربحية . ومن الجدير بالذكر أن مؤسسة "نيو هارفست" لديها برنامج زمالة لدعم طلاب الدراسات العليا والمجموعات البحثية في مختلف المؤسسات الأكاديمية. ^{[ 161 ]} إضافةً إلى ذلك، يتزايد عدد الحكومات التي تموّل أبحاث الزراعة الخلوية. ففي أغسطس/آب 2020، منحت إدارة خدمات المنح التابعة للمفوضية الأوروبية منحة قدرها 2.5 مليون يورو لشركة "أو آر إف جينيتكس". ^{[ 162 ]} وفي الشهر نفسه، منحت وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة اليابانية شركة "إنتغريكلتشر" 2.2 مليون دولار أمريكي من خلال منظمة تطوير الطاقة الجديدة والتكنولوجيا الصناعية التابعة لها. ^{[ 163 ]}

منح برنامج "هورايزون 2020" التابع للاتحاد الأوروبي، والمخصص لتمويل البحث والتطوير، منحة قدرها 2.7 مليون يورو لتحالف تقوده شركة "بيوتيك فودز" . ^{[ 164 ]} وفي عام 2021، منحت الحكومة الإسبانية شركة "بيوتيك فودز" منحة قدرها 3.7 مليون يورو لدراسة الفوائد الصحية المحتملة للزراعة الخلوية. ^{[ 165 ]} كما منحت المؤسسة الوطنية للعلوم منحة قدرها 3.55 مليون دولار لفريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا في ديفيس لإجراء أبحاث حول اللحوم المستنبتة المتاحة للجميع. ^{[ 166 ]} وتساهم المنظمات غير الربحية أيضًا في دعم هذا المجال وزيادة الاهتمام به. ومن الجدير بالذكر أن منظمة "نيو هارفست" لديها برنامج زمالة لدعم أبحاث طلاب الدراسات العليا ومجموعات بحثية محددة في مختلف المؤسسات الأكاديمية، كما يمول معهد "غود فود" الأبحاث المتاحة للجميع من خلال برنامج منح الأبحاث التابع له. ^{[ 167 ]}

يُعدّ قبول المستهلك للمنتج أمرًا بالغ الأهمية. ^{[ 168 ] [ 169 ]} وقد وجدت دراسة تناولت قبول اللحوم المستنبتة في الصين والهند والولايات المتحدة "مستويات عالية من قبول اللحوم النظيفة في الدول الثلاث الأكثر اكتظاظًا بالسكان في العالم". ^{[ 170 ]} وقد تم تحديد العديد من العوامل المحتملة التي تؤثر على قبول المستهلك للحوم المستنبتة، ومنها: الصحة، والسلامة، والخصائص الغذائية، والاستدامة، والمذاق، وانخفاض السعر. ^{[ 171 ] [ 172 ]} ووجدت إحدى الدراسات أن استخدام لغة تقنية معقدة لشرح اللحوم المستنبتة أدى إلى زيادة ملحوظة في النظرة العامة السلبية تجاه هذا المفهوم. ^{[ 173 ]} واقترحت دراسة أخرى أن وصف اللحوم المستنبتة بطريقة تُركز على المنتج النهائي بدلًا من طريقة الإنتاج يُعدّ وسيلة فعّالة لتحسين قبولها. ^{[ 174 ]}

من شأن استخدام أوصاف موحدة أن يُحسّن الأبحاث المستقبلية حول تقبّل المستهلكين للحوم المُستزرعة. وقد أشارت الدراسات الحالية في كثير من الأحيان إلى تباين كبير في معدلات التقبّل، على الرغم من تشابه مجموعات الدراسة. ^{[ 175 ]} وقد أوضح لو كوبرهاوس، الرئيس التنفيذي لشركة بلو نالو، في بودكاست "ريد تو جرين "، أن مصطلحي "مُستزرع خلويًا" و"مُستزرع خلويًا" مناسبان لتمييزه عن اللحوم التقليدية مع توضيح عملية إنتاجه. ^{[ 176 ]} كما يبرز تحدٍّ في كيفية استخدام هذه الأوصاف في وضع العلامات. فعلى سبيل المثال، لا يوجد في الولايات المتحدة تشريع فيدرالي شامل يُنظّم كيفية وضع العلامات على اللحوم المُستزرعة للمستهلك. وبينما يسعى منتجو اللحوم التقليدية إلى منع شركات اللحوم المُستزرعة من استخدام مصطلح "لحم"، يُجادل منتجو اللحوم المُستزرعة بأن هذه الكلمة ضرورية لتقبّل المستهلكين. ^{[ 177 ]}

لم يتم تقييم مدى قبول السوق العالمية للحوم المستنبتة. وتسعى الدراسات إلى تحديد مستويات قبول المستهلكين الحالية، وتحديد طرق لتحسين هذه القيمة. ^{[ 178 ]} لا تتوفر إجابات واضحة، على الرغم من أن إحدى الدراسات الحديثة أشارت إلى أن المستهلكين على استعداد لدفع سعر أعلى مقابل اللحوم المستنبتة. ^{[ 171 ] [ 173 ] [ 174 ] [ 179 ] [ 180 ] [ 181 ] [ 182 ]} وقد أشارت التقارير إلى انخفاض نسبة كبار السن الذين يُبدون قبولًا للحوم المستنبتة. وتم ذكر السلوك الغذائي الصحي، والمستوى التعليمي، والعمل في مجال الأغذية كأهم العوامل المؤثرة على هذه الفئة. ^{[ 181 ]} كما يوجد نقص في الدراسات التي تربط بين طرق إنتاج اللحوم المستنبتة ومذاقها بالنسبة للمستهلكين.

يجب أيضًا تسوية المسائل التنظيمية. قبل طرح المنتجات للبيع، يشترط الاتحاد الأوروبي وأستراليا ونيوزيلندا والمملكة المتحدة وكندا الحصول على موافقة على طلبات الأغذية الجديدة. بالإضافة إلى ذلك، يشترط الاتحاد الأوروبي أن تثبت سلامة منتجات الحيوانات المستزرعة وعمليات إنتاجها، من خلال طلب معتمد من الشركة، اعتبارًا من 1 يناير 2018. ^{[ 183 ]}

قد يتطلب الإنتاج واسع النطاق للحوم المستنبتة إضافة هرمونات نمو اصطناعية إلى المزرعة، أو قد لا يتطلب ذلك. ^{[ 210 ] [ 39 ]} ولأن اللحوم المستنبتة تُزرع في بيئة معقمة، فلا حاجة للمضادات الحيوية. ^{[ 211 ]} اليوم، يُعدّ الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحيوية في الزراعة التقليدية السبب الرئيسي لمقاومة المضادات الحيوية لدى البشر. ^{[ 212 ]} ووفقًا لمنظمة الصحة العالمية، تُمثّل مقاومة مضادات الميكروبات "تهديدًا متزايد الخطورة على الصحة العامة العالمية، ويتطلب اتخاذ إجراءات من جميع القطاعات الحكومية والمجتمع" ^{[ 213 ]} ، حيث تتوقع المنظمة ما يصل إلى 10 ملايين حالة وفاة سنويًا بحلول عام 2050. ^{[ 214 ]} ويمكن أن تُوفّر اللحوم المستنبتة حلًا فعالًا للمساعدة في التخفيف من هذا الخطر الكبير على صحة الإنسان. ^{[ 215 ]}

اقترح باحثون إمكانية إضافة أحماض أوميغا-3 الدهنية إلى اللحوم المستنبتة لتحسين صحتها. ^{[ 63 ]} وبالمثل، يمكن زيادة محتوى أحماض أوميغا-3 الدهنية في اللحوم التقليدية بتغيير نظام تغذية الحيوانات. ^{[ 216 ]} وتُجرى حاليًا أبحاث في إسبانيا لتطوير لحوم مستنبتة تحتوي على دهون صحية، مما قد يُساهم في خفض الكوليسترول وتقليل خطر الإصابة بسرطان القولون المرتبط عادةً باستهلاك اللحوم الحمراء. ^{[ 217 ]} وأشارت إحدى أعداد مجلة تايم إلى أن عملية استنبات الخلايا قد تُقلل أيضًا من تعرض اللحوم للبكتيريا والأمراض. ^{[ 64 ]}

نظراً لبيئة الإنتاج المُحكمة والمُتوقعة، تمت مقارنة إنتاج اللحوم المُستنبتة بالزراعة الرأسية . وقد توقع بعض مؤيديها أن يكون لها فوائد مماثلة من حيث تقليل التعرض للمواد الكيميائية الخطرة مثل المبيدات الحشرية والفطرية، والإصابات الخطيرة، والحياة البرية. ^{[ 218 ]} كما يوجد نقص في الأبحاث التي تُقارن الآثار الصحية لإنتاج اللحوم المُستنبتة مع اللحوم الصناعية أو اللحوم العضوية.

على الرغم من أن اللحوم المستنبتة تتكون من خلايا عضلية ودهنية وخلايا داعمة، بالإضافة إلى الأوعية الدموية، ^{[ 219 ]} وهي نفس مكونات اللحوم التقليدية، إلا أن بعض المستهلكين قد يجدون عملية الإنتاج عالية التقنية غير مقبولة. وقد وُصفت اللحوم المستنبتة بأنها مُزيّفة أو "لحوم فرانكنشتاين". ^{[ 220 ]} من ناحية أخرى، يمكن إنتاج اللحوم المستنبتة دون استخدام الهرمونات الاصطناعية والمضادات الحيوية والستيرويدات والأدوية والكائنات المعدلة وراثيًا الشائعة الاستخدام في إنتاج اللحوم والمأكولات البحرية في المزارع الصناعية، على الرغم من عدم استخدامها في الإنتاج البيولوجي العضوي. إذا اختلف منتج اللحوم المستنبتة في المظهر أو الطعم أو الرائحة أو الملمس أو غيرها من العوامل، فقد لا يكون قادرًا على المنافسة التجارية مع اللحوم المنتجة بالطرق التقليدية. يُعدّ غياب العظام والجهاز القلبي الوعائي عيبًا في الأطباق التي تُساهم فيها هذه الأجزاء بشكلٍ ملحوظ في الطهي. قد يجعل غياب العظام و/أو الدم العديد من أطباق اللحوم التقليدية، مثل أجنحة الدجاج ، أكثر استساغة لبعض الأشخاص. علاوة على ذلك، من المحتمل استنبات الدم والعظام في المستقبل. ^{[ 221 ] [ 222 ] [ 223 ]}

يُعدّ إنتاج الحيوانات للغذاء سببًا رئيسيًا لتلوث الهواء والماء وانبعاثات الكربون. ^{[ 224 ]} وقد أُثيرت تساؤلات هامة حول قدرة الصناعة التقليدية على تلبية الطلب المتزايد على اللحوم. ^{[ 225 ]} وقد تُوفّر اللحوم المُستزرعة بديلاً صديقًا للبيئة لإنتاج اللحوم التقليدي. ^{[ 226 ]} ومن المتوقع أن تكون الآثار البيئية للحوم المُستزرعة أقل بكثير من تلك الناتجة عن تربية الحيوانات. ^{[ 227 ]} فمقابل كل هكتار يُستخدم للزراعة الرأسية و/أو تصنيع اللحوم المُستزرعة، يُمكن إعادة ما بين 10 و20 هكتارًا من الأراضي إلى حالتها الطبيعية. ^{[ 228 ]} ويمكن للمزارع الرأسية (بالإضافة إلى مرافق إنتاج اللحوم المُستزرعة) الاستفادة من مُفاعلات هضم الميثان لتوليد جزء من احتياجاتها من الكهرباء. ويمكن بناء مُفاعلات هضم الميثان في الموقع لتحويل النفايات العضوية المُتولّدة في المنشأة إلى غاز حيوي يتكوّن عادةً من 65% ميثان. ويمكن حرق هذا الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء للدفيئة أو لسلسلة من المفاعلات الحيوية. ^{[ 229 ]}

أشارت إحدى الدراسات إلى أن اللحوم المستنبتة "أكثر كفاءة وصديقة للبيئة بشكل ملحوظ". فهي لا تُنتج سوى 4% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وتُقلل من احتياجات الطاقة اللازمة لإنتاج اللحوم بنسبة تصل إلى 45%، ولا تتطلب سوى 2% من مساحة الأرض التي تتطلبها صناعة اللحوم/الماشية العالمية. ^{[ 230 ] [ 231 ]} وفي تحليل دورة حياة توميستو، ذُكر أن إنتاج 1000  كيلوغرام من اللحوم بالطرق التقليدية يتطلب "26-33  جيجا جول من الطاقة، و367-521  متر ^مكعب من المياه، و190-230  متر ^مربع من الأرض، ويُنتج 1900-2240  كيلوغرام من مكافئ _ثاني أكسيد الكربون من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري". في المقابل، فإن إنتاج الكمية نفسها من اللحوم في المختبر "يستهلك طاقة أقل بنسبة 7-45%، ويُنتج انبعاثات غازات احتباس حراري أقل بنسبة 78-96%، ويُقلل من استخدام الأراضي بنسبة 99%، ويُقلل من استهلاك المياه بنسبة 82-96%". ^{[ 232 ]}

أظهرت أحدث دراسة أجرتها شركة الأبحاث المستقلة "سي إي ديلفت" أن اللحوم المستنبتة، مقارنةً باللحوم البقرية التقليدية، قد تُقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة تصل إلى 92% عند استخدام الطاقة المتجددة في عملية الإنتاج، كما تُقلل التلوث بنسبة 93%، وتُقلل استخدام الأراضي بنسبة تصل إلى 95%، وتُقلل استهلاك المياه بنسبة 78%. ^{[ 233 ]} وهناك العديد من المخاوف البيئية المتعلقة بتربية الدواجن المكثفة ، والتي يُمكن الحد منها أيضًا من خلال استنبات لحومها بدلًا من تربية الحيوانات. وتشمل هذه المخاوف دخول الكائنات الدقيقة والسماد المحتوي على المستحضرات الصيدلانية إلى المياه والتربة، وانبعاث غازات الاحتباس الحراري مثل أكسيد النيتروز والميثان، وتطاير جزيئات السماد. ^{[ 234 ]}

تُشير مارغريت ميلون، من اتحاد العلماء المهتمين، إلى أن متطلبات الطاقة والوقود الأحفوري لإنتاج اللحوم المستنبتة على نطاق واسع قد تكون أكثر تدميراً للبيئة من إنتاج الغذاء من الأرض. ^{[ 61 ]} وتكهّن إس. إل. ديفيس بأن الزراعة الرأسية في المناطق الحضرية ونشاط منشآت إنتاج اللحوم المستنبتة قد لا تُلحق ضرراً كبيراً بالحياة البرية التي تعيش حول هذه المنشآت. ^{[ 235 ]} وتكهّن ديكسون ديسبومير بأن الموارد الطبيعية قد تُجنّب النضوب بفضل الزراعة الرأسية وإنتاج اللحوم المستنبتة. ^{[ 236 ]} وأفادت إحدى الدراسات بأن الزراعة التقليدية تقتل عشرة حيوانات برية لكل هكتار سنوياً. ^{[ 235 ]}

لا تتطلب عملية إنتاج اللحوم المستنبتة استخدام تقنيات الهندسة الوراثية ، كإدخال الجينات أو حذفها أو إسكاتها أو تنشيطها أو تحويرها. إذ تسمح هذه التقنية بحدوث العمليات البيولوجية التي تحدث عادةً داخل الحيوان دون الحاجة إلى وجوده. ^{[ 29 ]} ونظرًا لأن اللحوم المستنبتة تُزرع في بيئة اصطناعية مُحكمة، فقد لاحظ البعض أنها تُشبه الخضراوات المزروعة بتقنية الزراعة المائية أكثر من الخضراوات المعدلة وراثيًا. ^{[ 237 ]}

تُجرى حاليًا المزيد من الأبحاث حول اللحوم المستنبتة، ورغم أنها لا تتطلب هندسة وراثية، إلا أن الباحثين قد يستخدمون هذه التقنيات لتحسين جودتها واستدامتها. ويُعدّ تدعيم اللحوم المستنبتة بمغذيات مثل الأحماض الدهنية المفيدة أحد التحسينات التي يُمكن تحقيقها من خلال التعديل الوراثي. ويمكن تحقيق التحسين نفسه دون تعديل وراثي، وذلك عن طريق التحكم في ظروف وسط الاستنبات. ^{[ 238 ]} وقد يُسهم التعديل الوراثي في ​​تعزيز تكاثر خلايا العضلات. إذ يُمكن أن يؤدي إدخال عوامل تنظيمية لتكوين العضلات، أو عوامل نمو، أو منتجات جينية أخرى إلى خلايا العضلات إلى زيادة الإنتاج مقارنةً باللحوم التقليدية. ^{[ 238 ]}

لتجنب استخدام أي منتجات حيوانية، اقتُرح استخدام الطحالب والبكتيريا الزرقاء ذاتية التغذية الضوئية لإنتاج المكونات الرئيسية لبيئات الاستزراع، بدلاً من مصل الأبقار أو الخيول الجنيني. ^{[ 239 ]} ويقترح بعض الباحثين إمكانية تحسين قدرة الطحالب والبكتيريا الزرقاء على إنتاج مكونات بيئات الاستزراع باستخدام تقنيات معينة، من بينها على الأرجح الهندسة الوراثية. ^{[ 240 ]}

قال عالم الأخلاقيات الحيوية الأسترالي جوليان سافوليسكو : "يُساهم اللحم المُصنّع في وقف القسوة على الحيوانات، وهو أفضل للبيئة، وقد يكون أكثر أمانًا وكفاءة، بل وأكثر صحة. لدينا التزام أخلاقي بدعم هذا النوع من الأبحاث. إنه يحظى بموافقة أخلاقية كاملة." ^{[ 35 ]} تُؤيد جماعات الرفق بالحيوان عمومًا اللحوم المُستنبتة، لأن عملية الاستنبات لا تتضمن جهازًا عصبيًا، وبالتالي لا تنطوي على ألم أو انتهاك للحقوق. ^{[ 61 ] [ 241 ] [ 242 ]} تتباين ردود فعل النباتيين تجاه اللحوم المُستنبتة. ^{[ 243 ]} يرى البعض أن اللحوم المُستنبتة التي عُرضت للجمهور في أغسطس 2013 لم تكن نباتية، نظرًا لاستخدام مصل جنين البقر في وسط الاستنبات. ^{[ 244 ]} مع ذلك، ومنذ ذلك الحين، تُستنبت اللحوم المُستنبتة في وسط لا يحتوي على مصل البقر. ^{[ 245 ]} يرى الفيلسوف كارلو ألفارو أن مسألة أخلاقية تناول اللحوم المستنبتة لم تُناقش إلا من منظور الملاءمة. ويقترح ألفارو منهجًا قائمًا على الفضيلة، مشيرًا إلى أن العزم على إنتاج اللحوم المستنبتة ينبع من دوافع غير فاضلة، أي "انعدام الاعتدال وسوء فهم دور الغذاء في ازدهار الإنسان". ^{[ 246 ]}

اقترح البعض إجراء تحقيقات مستقلة في المعايير والقوانين واللوائح الخاصة باللحوم المستنبتة. ^{[ 247 ]} وكما هو الحال مع العديد من الأطعمة الأخرى، تتطلب اللحوم المستنبتة أساليب إنتاج متطورة تقنيًا قد يصعب على بعض المجتمعات تطبيقها، مما يعني افتقارها للاكتفاء الذاتي واعتمادها على شركات الأغذية العالمية. ^{[ 248 ]} وتركز بعض المشاريع على جعل الزراعة الخلوية متاحة للجميع. فعلى سبيل المثال، يتبنى مشروع شوجينميت نهجًا تصاعديًا، حيث يُعلّم المشاركين كيفية استنبات اللحوم المستنبتة بأنفسهم في المنزل. ^{[ 249 ]}

في مقارنة مماثلة مع اللحوم المستنبتة، يزعم بعض النشطاء البيئيين أن اتباع نظام غذائي نباتي قد يكون وسيلة للتركيز على الأفعال الشخصية والمبادرات الحسنة بدلاً من التغيير الجذري. يقول الناشط البيئي ديف رايلي: "يبدو التخلي عن اللحوم والشعور بالذنب أمراً بسيطاً مغرياً في حين أن الدمار البيئي مستشرٍ من حولنا"، ويكتب أن موليسون "يصر على أن النباتية تدفع الحيوانات إلى مغادرة البيئة الصالحة للأكل، مما يؤدي إلى فقدان دورها في السلسلة الغذائية". ^{[ 250 ]}

تختلف آراء الحاخامات اليهود حول ما إذا كان اللحم المستنبت كوشير ، أي مقبولًا وفقًا للشريعة والممارسة اليهودية. أحد العوامل المؤثرة هو طبيعة الحيوان الذي تُستخلص منه الخلايا، وما إذا كان من الأنواع الكوشير أو غير الكوشير، وما إذا كان قد تم ذبح حيوان ميت وفقًا للشعائر الدينية قبل استخلاص الخلايا، في حال استُخلصت. يتفق معظم الحاخامات على أن اللحم المستنبت منه يكون كوشيرًا إذا كانت الخلايا الأصلية مأخوذة من حيوان مذبوح وفقًا للشريعة. ^{[ 251 ]} وبحسب طبيعة الخلايا، قد يُعتبر اللحم كوشيرًا حتى لو كان مأخوذًا من حيوان حي، وقد جادل البعض بأنه سيكون كوشيرًا حتى لو كان من حيوانات غير كوشير مثل الخنازير. ^{[ 252 ]} في عام 2023، أُثيرت مسألة اعتبار اللحوم المستنبتة منتجًا نباتيًا أو " باريف " للنقاش. ^{[ 253 ]} في عام 2023، أصدر الحاخام الأكبر لإسرائيل فتوى بأن بعض أنواع اللحوم المستنبتة كوشير، وإذا لم تُصنع لتشبه اللحم، فيمكن أن تكون باريف. ^{[ 254 ]}

كما أُخذت الممارسات الغذائية الإسلامية في الاعتبار. ^{[ 255 ]} وفي خضم النقاش الذي أعقب عرض برجر ماستريخت عام 2013، قال عبد القاهر قمر من مجمع الفقه الإسلامي العالمي إن اللحوم المستنبتة "لن تُعتبر لحومًا من حيوانات حية، بل ستُعتبر لحومًا مستنبتة". وطالما أن الخلايا ليست من الخنازير أو الكلاب أو غيرها من الحيوانات المحرمة ، فإن اللحم سيُعتبر نباتيًا و"مشابهًا للزبادي والمخللات المخمرة". ^{[ 256 ]}

لم تُصدر الكاثوليكية ، التي تحظر تناول اللحوم في أيام معينة من السنة (الصوم الكبير، أسبوع الآلام)، قرارًا بشأن ما إذا كان اللحم المستنبت محظورًا (كما هو الحال مع اللحوم الأخرى) أم لا (كما هو الحال مع أي طعام آخر كالخضراوات والأسماك). أما الهندوسية، فتحظر عادةً تناول لحم البقر، مثل شرائح اللحم والبرغر. وقد صرّح تشاندرا كوشيك، رئيس حزب ماهاسابها الهندوسي ، بشأن لحم البقر المستنبت بأنه "لن يقبل تداوله في الأسواق بأي شكل من الأشكال أو استخدامه لأغراض تجارية". ^{[ 256 ]}

يُعدّ اللحم المُستزرع أغلى بكثير من اللحم التقليدي. في مقابلة أجريت في مارس 2015، صرّح بوست بأن التكلفة الحدية لبرغر فريقه، الذي بلغت تكلفته الأصلية 250,000 يورو، انخفضت الآن إلى 8 يورو. وقدّر أن التطورات التكنولوجية ستُمكّن المنتج من منافسة اللحم البقري المُستزرع من حيث التكلفة في غضون عشر سنوات تقريبًا. ^{[ 257 ]} في عام 2018، خفّضت شركة ممفيس ميتس تكلفة الإنتاج إلى 1,700 دولار أمريكي للرطل. ^{[ 258 ]} في عام 2019، ذكرت شركة إيت جست أن تكلفة إنتاج قطعة دجاج ناجتس واحدة تبلغ حوالي 50 دولارًا أمريكيًا. ^{[ 259 ]} تُباع قطع دجاج ناجتس المُستزرعة، المتوفرة الآن في مطعم 1880 في سنغافورة، بسعر تجزئة يبلغ حوالي 17 دولارًا أمريكيًا كجزء من وجبة مُحددة؛ ^{[ 260 ]} ومع ذلك، فإن سعر التجزئة هذا أقل من التكلفة. اعتبارًا من عام 2021، أفادت معظم الشركات أن تكلفة الإنتاج تبلغ 100 دولار أمريكي أو أكثر لكل حصة بحجم وجبة. ^{[ 261 ]} قدّرت دراسة أجريت عام 2019 أن التكلفة الفعلية لإنتاج اللحوم المستنبتة، باستخدام التكنولوجيا الحالية، تتجاوز 400,000 دولار أمريكي للكيلوغرام الواحد. وقدّرت دراسة أخرى أجريت عام 2022 أنه في حال أدت التطورات الكبيرة إلى خفض تكاليف الوسط الغذائي إلى 3.74 دولار أمريكي للتر الواحد، فقد تنخفض تكاليف الإنتاج على نطاق واسع، في أفضل الأحوال، إلى 63 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد خلال السنوات القليلة المقبلة. وتتمثل العوامل الرئيسية المؤثرة في التكلفة في وسط الاستنبات (19.7 دولارًا أمريكيًا/كيلوغرام)، والعمالة (17.7 دولارًا أمريكيًا/كيلوغرام)، وصيانة المفاعل الحيوي (5.47 دولارًا أمريكيًا/كيلوغرام). ويتطلب التنافس مع لحوم الأبقار بالجملة (6 دولارات أمريكية/كيلوغرام) خفض هذه التكاليف الثلاثة جميعها. ^{[ 262 ]}

تتناول ورقة علمية نُشرت في مجلة "فرونت سستين فود سيستمز" الفرص والتحديات الاجتماعية والاقتصادية للحوم المستنبتة والنباتية بالنسبة للمنتجين الريفيين. ووفقًا لهذا البحث، توفر الزراعة الخلوية "فرصًا مثل زراعة المحاصيل كمكونات لأعلاف اللحوم المستنبتة؛ وتربية الحيوانات للحصول على المادة الوراثية اللازمة لإنتاج اللحوم المستنبتة؛ وإنتاج اللحوم المستنبتة في مفاعلات حيوية على مستوى المزرعة؛ والانتقال إلى قطاعات جديدة؛ وفرص تسويقية جديدة لمنتجات اللحوم الحيوانية والبديلة المخلوطة والهجينة؛ وقيمة مضافة جديدة في مجال الزراعة المتجددة أو الزراعة التي تراعي رفاهية الحيوان". كما تم تحديد بعض التحديات، مع احتمال "فقدان سبل العيش أو الدخل لمربي الماشية ومنتجي الثروة الحيوانية وللمزارعين الذين يزرعون المحاصيل كعلف للحيوانات؛ وعوائق أمام الانتقال إلى قطاعات اللحوم البديلة الناشئة؛ واحتمال الاستبعاد من هذه القطاعات". ويرى بعض المزارعين بالفعل إمكانات الزراعة الخلوية. فعلى سبيل المثال، ينحدر إيلتود دانسفورد من عائلة عريقة من المزارعين في ويلز، وقد أسس شركته للحوم المستنبتة "سيلولار أغريكالتشر ليمتد" في عام 2016. ^{[ 263 ]}

في عام ٢٠١٥، استضافت جامعة ماستريخت المؤتمر الدولي الأول للحوم المستنبتة. ^{[ ٢٦٤ ]} كما يستضيف معهد نيو هارفست ^{[ ٢٦٥ ]} ، وهو معهد بحثي غير ربحي (٥٠١(c)(٣))، بالإضافة إلى معهد الغذاء الجيد ^{[ ٢٦٦ ]} ، مؤتمرات سنوية تجمع رواد الصناعة والعلماء والمستثمرين والشركاء المحتملين. وتقوم المنظمتان أيضًا بتمويل البحوث العامة وإنتاج محتوى تعليمي. وقد تأسست منظمات مثل جمعية الزراعة الخلوية ومنظمات مماثلة في كندا وفرنسا وأستراليا ونيوزيلندا للدفاع عن اللحوم المستنبتة في بلدانها. ^{[ ٢٦٧ ]} كما قدمت منشورات مثل Cell Agri وProtein Report تحديثات حول التكنولوجيا والأعمال في هذا المجال. ^{[ ٢٦٨ ] [ ٢٦٩ ]}

تتواصل الأبحاث على جبهات عديدة، تشمل تربية الحشرات ، وخرائط التفاعلات الجزيئية في أنسجة القلب، ^{[ 270 ]} وتصميم الركائز، ^{[ 270 ]} وتصميم الهياكل الداعمة، ^{[ 270 ]} والتركيب الغذائي، ^{[ 270 ]} وحركية التفاعلات، وظواهر النقل، وقيود انتقال الكتلة، ومتطلبات القياس الكمي الأيضي، ^{[ 270 ]} وعملية الطباعة الحيوية. ^{[ 270 ]}

تركز العديد من شركات رأس المال المخاطر وبرامج تسريع الأعمال/الحاضنات على دعم الشركات الناشئة في مجال تقنيات الاستزراع الخلوي، أو شركات البروتين النباتي بشكل عام. أطلقت شركة رأس المال المخاطر "بيج آيديا فنتشرز" (BIV) صندوق "نيو بروتين فاند" للاستثمار في شركات الأغذية النباتية والخلوية الناشئة في نيويورك وسنغافورة. وقد استثمرت في شركات "ميليبيو" ، و"أكتوال فيجيز"، و"بيفتيك.كو"، و "أوربيليون بايو" ، و"يوكونا"، و"إيفو"، و"وايلد فور"، و"نوفيل فارمز". ^{[ 271 ]} أما "إندي بايو" فهو برنامج تسريع أعمال متخصص في علم الأحياء، وقد استثمر في شركات "ممفيس ميتس"، و "جيلتور" ، و"نيو إيج ميتس"، و"فينليس فودز". ^{[ 272 ]}

الزراعة اللاخلوية هي إنتاج منتجات حيوانية مُصنّعة من مواد غير حية. تشمل هذه المنتجات الحليب والعسل والبيض والجبن والجيلاتين، وهي مصنوعة من بروتينات متنوعة بدلاً من الخلايا. ^{[ 283 ]} يجب تخمير هذه البروتينات، كما هو الحال في إنتاج البروتينات المُعاد تركيبها، وصناعة الكحول، وإنتاج العديد من المنتجات النباتية مثل التوفو والتيمبيه والملفوف المخلل. ^{[ 284 ]}

تُشفّر البروتينات بواسطة جينات محددة، وتُصنّع هذه الجينات في بلازميد - وهو عبارة عن حلقة مغلقة من المعلومات الوراثية ذات البنية الحلزونية المزدوجة. يُسمى هذا البلازميد بالحمض النووي المؤتلف ، ثم يُدخل في عينة بكتيرية. ولكي يحدث ذلك، يجب أن تكون البكتيريا مؤهلة (أي قادرة على استقبال الحمض النووي الخارجي الغريب) وقادرة على نقل الجينات أفقيًا (أي دمج الجينات الغريبة في حمضها النووي). يُعدّ نقل الجينات أفقيًا أكثر صعوبة في الكائنات حقيقية النواة مقارنةً بالكائنات بدائية النواة، لأن الأولى تمتلك غشاءً خلويًا وغشاءً نوويًا، ويجب على البلازميد اختراقهما، بينما تمتلك الكائنات بدائية النواة غشاءً خلويًا فقط. لهذا السبب، غالبًا ما تُفضّل البكتيريا بدائية النواة. ولجعل هذه البكتيريا مؤهلة مؤقتًا، يمكن تعريضها لملح مثل كلوريد الكالسيوم ، الذي يُعادل الشحنات السالبة على رؤوس الفوسفات في الغشاء الخلوي ، وكذلك الشحنات السالبة على البلازميد، لمنع تنافرهما. يمكن للبكتيريا أن تحضن في الماء الدافئ، مما يؤدي إلى فتح مسام كبيرة على سطح الخلية يمكن للبلازميد أن يدخل من خلالها. ^{[ 285 ]}

بعد ذلك، تُخمّر البكتيريا في السكر، مما يحفزها على النمو والتكاثر. وخلال هذه العملية، تُعبّر عن حمضها النووي (DNA) بالإضافة إلى البلازميد المنقول، مما ينتج عنه بروتين. وأخيرًا، يُنقّى المحلول لفصل البروتين المتبقي. ويمكن تحقيق ذلك بإضافة جسم مضاد مُوجّه ضد البروتين المطلوب، والذي سيقضي على خلايا البكتيريا التي لا تحتوي على البروتين. كما يمكن، من خلال الطرد المركزي، تدوير المحلول حول محور بقوة كافية لفصل المواد الصلبة عن السائلة. أو بدلاً من ذلك، يمكن نقعه في محلول أيوني مُنظّم يستخدم الخاصية الأسموزية لاستخلاص الماء من البكتيريا وقتلها. ^{[ 286 ]}