农业技术的进步和畜牧业的集约化提高了肉类的成本效益和产量。 因此，在发达国家，肉相对便宜且容易获得。 密集的肉类生产虽然有利于提高消费者的满意度，但是却对公共卫生，环境和动物福利造成不利的外部影响。作为响应，学术界和工业界的小组正在努力改善植物性肉的感官特性，并通过细胞农业方法（即基于细胞的肉）追求新生方法。近日，美国Plant-based and cell-based approaches to meat production”， 详细介绍了基于植物和基于细胞的肉类替代品在生产效率，产品特性和影响类别方面的优势和挑战。
由于人口增长，个人经济增长和城市化推动需求增长，全球肉类生产和消费继续激增。2012年，联合国粮食及农业组织（FAO）预测，到2050年，全球肉类需求将达到4.55亿吨（比2005年增长76％）。同样，到20504年，全球对鱼的需求量预计将达到1.4亿吨。由于高收入国家的消费相对停滞或略有减少，因此，这种增长的大部分归因于中等收入国家（例如中国）（例如英国）和低收入国家的消费率相当稳定（例如印度）。这种模式与提出的理论一致，即肉类消费与收入之间的关系遵循“倒U形”趋势。消费最初随着收入的增加而增加，但最终达到消费停滞或下降的转折点。高收入与对畜牧业后果的日益关注之间的相关性可以使这种观察合理化。
由于当前的大型畜牧业方法与公共卫生复杂性，环境退化和动物福利问题有关，因此不断增长的需求是有问题的。关于人类健康，畜牧业与食源性疾病，饮食相关疾病，抗生素抗性和传染性疾病相互关联。值得注意的是，人畜共患病（例如尼帕病毒，甲型流感）与农业集约化有关，而美国的肉类包装厂是COVID-19爆发的热点地区。畜牧业也加剧了环境问题，包括温室气体排放，土地利用和水资源利用。联合国政府间气候变化专门委员会发布了2018年的一份报告，声称必须在2030年前将温室气体排放量减少45％，以防止全球温度升高1.5°C;可以减轻与2.0 C升高相关的灾难的目标。常规的缓解技术包括对植树造林，土壤保护，废物管理以及税收政策，补贴和分区法规的改进。尽管这些策略仍然很重要，但紧迫的气候变化可能需要采取更具变革性的方法。最后，关于动物福利问题，每年有数十亿动物被杀害或遭受直接（例如，牲畜屠宰，海鲜捕捞）或间接（例如，捕捞副渔获物，由于栖息地破坏而造成的野生动植物减少）人类食品系统。
前面提到的大多数问题都可以归因于以下事实：用于常规肉类生产的原材料输入（即动物）天生就不卫生，效率低下且感觉不到。通过从生产过程中去除动物，可以减轻一些外部性。基于植物的肉类（PBM）和基于细胞的肉类（CBM）方法可从非动物来源生产食物。传统的PBM（例如豆腐）已经存在了几个世纪，但具有增强感官特性的新型PBM替代品最近已商业化（图1）。其他团体也开始了细胞农业的新领域的发展。蜂窝农业描述了从细胞而不是整个生物或动物（例如CBM）生产商品的策略。由肌肉或脂肪细胞而非牛，猪或鸡生长的肉。尽管有证据支持这些方法与动物肉（ABM）相比具有某些优势，但随着生产系统的发展，更全面地评估其对人类健康和环境的影响非常重要。此外，这些产品的广泛采用将要求消费者获得更多直接利益；例如口味，成本和便利性。这篇综述旨在比较基于植物的方法（即由植物蛋白组成的肉类似物）和基于细胞的方法（即由细胞培养产生的肉类似物），以介绍每种方法的优势和挑战，并突出不确定性领域。
基于植物和真菌的肉类（PBM）产品涵盖了肉类的风味，质地和/或营养成分，但成分不同；即由非动物来源的材料制成。根据开发时间和技术复杂性，PBM产品可以分为两个灵活类别：传统和新颖（即下一代）。传统的肉类类似物是在数千年前在亚洲开发的，其中包括相对简单的大豆（即豆腐，豆）或小麦（即西坦）的衍生物。相比之下，新型PBM的特点是产品的设计和营销在口味，质地和营养方面几乎可以替代ABM。产品类别也可以存在于传统产品和新颖产品之间，因为它们可能满足部分但不是全部上述标准。可以在图2中找到开发新型PBM的全球公司和品牌的分布图。通常，PBM的生产包括三个步骤：（i）蛋白质分离和功能化-从植物中提取目标植物蛋白，其中一些要经过处理水解以改善其功能性，例如溶解性和交联能力；（ii）配方-将植物蛋白与各种成分混合以形成肉质，例如食品粘合剂，植物性脂肪和面粉。添加营养成分以匹配或超过肉类的营养成分。（iii）加工-植物蛋白和其他成分的混合物经过蛋白重塑过程（例如，拉伸，捏合，修剪，压榨，折叠，挤压等）以形成类似肉的质地。用于改善PBM感官特性的创新技术包括剪切细胞技术，菌丝体培养，3D打印和重组蛋白添加剂。
CBM，也称为离体肉，实验室种植的肉或培养的肉，是通过培养细胞而不是饲养动物生产的肉。CBM技术基于最初用于医学应用的干细胞生物学（例如，诱导性多能干细胞）和组织工程（例如，体外骨骼肌移植）的进步。CBM的生产涉及四个主要组成部分：（1）肌肉和脂肪细胞的分离和培养；（2）无异种培养基的配方；（3）支架的发展；（4）生物反应器的设计；其细节在其他地方有详尽的描述。有趣的是，CBM的概念可以追溯到1930年，当时英国印度秘书弗雷德里克·史密斯（Frederick Smith）通过其论文集《公元2030年的世界》的摘录设想了“自我复制牛排”的起源。不再需要花费太多时间养牛以吃牛排。从一种“父母”选择的温柔蒸汽中，有可能长成所需的大而多汁的牛排。虽然CBM尚未在2020年实现商业化，但在过去的几十年中取得了显着进展。重要的里程碑包括：威廉姆·范·埃伦（Willem van Eelen）于1999年申请的第一项CBM专利，美国国家航空航天局（NASA）于2002年进行的第一项经同行评审的养殖鱼研究，以及马斯特里赫特大学（Maastricht University）于2013年首次推出的养殖牛肉汉堡。如今，致力于将CBM产品推向市场的全球公司。
用于新型PBM的蛋白质输入的关键来源相对便宜。大多数基于植物的产品主要由豌豆，大豆或小麦蛋白配制而成。这些关键蛋白质的农业价格（在美国被农民接受）比牛，猪和肉鸡的价格低3.8-12.7倍。实际上，有时将大豆和小麦与ABM结合使用以降低肉类加工产品的成本。当按每克蛋白质的成本（2009年数据）进行标准化时，大豆（$ 0.01 / g）和小麦（$ 0.03）的成本仍然显着低于母牛（$ 0.32 / g），猪（$ 0.22 / g）和鸡（$ 0.12 / g）。尽管关键蛋白质输入水平上存在明显差异，但新型PBM在零售环境中的价格往往高于其动物基同类产品。这种差异可能部分是由于加工成本造成的，因为农作物产品的零售成本的94.3％与收获后的加工过程有关，而牛肉的零售成本约占总零售成本的50％。此外，除初级蛋白质外，PBM还经常包括植物性脂肪，增味剂和色素添加剂，这会增加成本。一些消费者愿意为与个人健康利益相关的肉类替代品支付额外费用。
经济可行性是CBM商业化的重大障碍。据报道，马斯特里赫特大学在2013年种植的养殖牛肉汉堡的生产成本为280,400美元（2,470,000美元/ kg）。生产过程涉及三名研究人员，他们使用台式技术在三个月内培养了20,000根肌肉纤维，这是一种概念验证，而不是试图扩大生产规模。几个小组进行了初步的经济分析，以预测大规模生产情景下的CBM成本（表1）。体外肉类联盟在2008年估计，通过基于单细胞蛋白质生产数据对资本和生长培养基成本进行建模，CBM的成本大约是鸡肉的两倍。2014年，一项关于乡村规模CBM生产的技术，社会和经济因素的研究得出的成本范围为11–520美元/公斤，取决于生长培养基的价格。无脊椎动物（例如昆虫，甲壳类动物）细胞培养可能会基于昆虫细胞的独特特性（例如无异种生长培养基，高密度悬浮培养），提出更具成本效益的CBM生产平台。某些公司瞄准的是高价值产品（例如鹅肝，蓝鳍金枪鱼，袋鼠肉），以降低达到价格均等的门槛。有趣的是，荷兰最近进行的一项消费者接受度研究表明，与传统的动物性牛肉相比，58％的参与者愿意为基于细胞的牛肉支付37％的溢价。
PBM与其他非动物性食品的管理方式类似。在美国，食品药品监督管理局（FDA），特别是食品安全和应用营养中心（CFSAN）负责监督食品检验，标签，包装，进口和设施安全。大多数PBM产品都包含简单的成分，这些成分以前已经被批准用于人类消费。新成分可能需要接受其他评估程序。例如，通过基因工程生产的大豆豆血红蛋白已向FDA申请“一般公认安全”状态，以用作颜色添加剂。在欧盟（EU）中，当前的政策和法规支持替代蛋白质的创新和投资。2018年，欧盟委员会提出了“欧盟蛋白质计划”，该计划鼓励生产供人类消费的替代蛋白质，并列出了现有的欧盟政策工具，“为加强欧盟种植的植物蛋白质的开发提供了选择”。许多新颖的PBM产品都归类于“新颖食品法规”中，该法规规范了“ 1997年5月15日之前在欧盟尚未消费或不存在的食品” 。澳大利亚，加拿大和新西兰还出台了立法，指导对新颖食品的监督。食品标签也需要政府的监督。2018年，美国养牛者协会向食品安全和检验服务局（FSIS）提出请愿书，“将不直接来源于饲养和宰杀的动物的产品排除在“牛肉”和“肉类”的定义之外。在许多欧盟成员国中，对PBM使用诸如牛排，香肠，培根，鱼片等术语的行为也受到严格审查和限制。
对CBM的监督涉及对生产，包装，标签和销售的监管和监督。在美国，CBM将由FDA和美国农业部（USDA）根据各部门于201930年宣布的决定共同监管。FDA将监管细胞的分离，储存，生长和成熟。收获细胞和组织后，USDA将在剩余的商业化过程中监视产品并监督标签。支架材料可能属于FDA食品添加剂规定。即使双方共同努力，随着技术的不断发展，利用现有系统也必须实施新的监管程序，这一点很重要。如果公司打算销售含有基因修饰（GM）细胞的产品，则可能会进一步加剧问题。尽管USDA规范了转基因作物，但FDA的《新动物药物申请》规定将DNA操纵归入药物定义范围，并规定FDA对转基因动物的监督。这可能被解释为也适用于GM细胞。法规的第二个顾虑是关于准确的标签。类似于PBM标签的争论，人们正在努力防止将基于细胞的产品标记为“肉” 。根据《联邦肉类检验法》，该法律将肉类称为“任何产品……全部或部分由任何肉类或部分cas体制成的产品”，CBM有理由保留其措辞。实际上，北美肉类研究所指出，基于细胞的产品很可能属于“肉”或“肉副产品”的定义。对于欧洲而言，建立信任措施可能适用于欧盟新食品法规途径。尽管食品安全局已经批准了转基因食品的生产，但要经过全面的安全评估，许多欧洲国家（例如法国，德国，希腊）已禁止生产和销售转基因食品。
肉的主要感官（即感官）特性是外观，香气，风味（表2）和质地。新型PBM通过操纵颜色，脂肪大理石花纹和结构来模仿ABM的外观（图3）。取决于产品，PBM的目的是模仿生肉（例如，碎肉）或预煮肉（例如，熟食切片）的外观。使用热稳定的水果和蔬菜提取物（例如苹果提取物，甜菜汁）或重组血红素蛋白（例如LegH）来重现新鲜肉的颜色并在烹饪时变为棕色。为了模仿脂肪的外观，一些新颖的PBM产品表现出可见的半固体植物基脂肪（例如椰子油，可可脂）。工程风味和香气特征对于概括肉的味道和气味很重要。在肉类类似物中，添加了调味添加剂以添加，增强或掩盖特定的风味，通常占产品的3-10％。许多植物蛋白与苦涩味相关，需要通过后处理选择性去除化合物。尤其是，大豆产品具有与脂氧合酶，皂角苷和异黄酮化合物相关的浓厚草，豆蔻和苦味，可通过发芽或加热减少。1980年代开发的合成肉风味由糖，氨基酸，核苷酸，糖蛋白，谷氨酸钠，盐和脂肪组成，并由感官专家小组确定为等于或优于肉提取物。重组蛋白添加剂（如LegH）可以促进PBMs的风味和颜色。PBM的质地会受到高湿挤压，剪切细胞技术，菌丝体培养和3D打印的影响。挤出，剪切池技术和3D打印依赖于对蛋白质混合物施加机械，热和剪切应力以获得半固态纤维结构。尽管有许多策略可用于工程化和调节植物蛋白的质地，但可能难以平衡加工方法以实现所需的机械性能，同时又保留营养价值。相反，菌丝体培养涉及生长丝状真菌。特定菌株模拟了肉的微观结构。Quorn™是一种基于线年代开始为鸡肉块，丸子和肉末提供替代产品。新成立的初创企业（例如AtLast Food Co.，Emergy Foods）正在发展菌丝体，目标是生产出更高品质的肉块，例如牛排。
为了增加被主流消费者接受的可能性，从感觉的角度来看，CBM必须等于或优于ABM。2013年培养的牛肉汉堡（其中包含培养的骨骼肌组织，但不含脂肪组织，并用甜菜汁，面包屑，焦糖，蛋粉，盐和藏红花调味）被一位评审员描述为“像真正的汉堡”，“接近肉类，但没有那么多汁”。自从这一里程碑以来，人们将更多的精力集中在生成基于细胞的脂肪（即脂肪）组织上。赋予其对味道和质地的显着贡献。用于食品的工程脂肪组织的进展已在其他地方进行了深入综述。除了骨骼肌和脂肪组织，ABM还包含结缔组织，脉管系统网络和支持细胞类型（例如成纤维细胞）。复杂性差异可能导致ABM和CBM之间的细微差别。CBM专家指出，关键的风味特征可以通过共培养，培养基补充和/或基因改造来实现。例如，研究人员探索了用细胞外血红素蛋白（例如，肌红蛋白）补充CBM的效果。肌红蛋白与肉的“血腥”风味有关，并且观察到补充可以改善CBM结构的颜色，而不会影响肌肉细胞的生长速度。早期基于细胞的原型模仿加工的肉类（例如汉堡，香肠，块状），因为要模仿整个肉块（例如牛排）的外观和质地更加困难。随着该领域的研究人员开始关注纹理特性，将需要大量的努力来评估对组织结构的众多因素（例如，细胞与支架的比例，烹饪，包装，储存和运输的影响）。CBM质地可能受培养细胞和支持性支架材料的影响。通过采用分化和细胞排列策略，可以设计体外骨骼肌组织以模拟肉的结构。例如，可以采用机械张力，电刺激和/或微图案化的底物在体外诱导细胞排列。最近的研究集中在由牛细胞和带纹理的大豆蛋白支架组成的CBM。发现一些样品表现出与天然牛肌肉相似的质地（即极限抗张强度）特性。此外，一个感官小组品尝了CBM样品并描述了“令人愉快的肉味”和“典型的肉咬和质地” 。
PBM配方中使用的关键的植物基蛋白质（例如豌豆，大豆，小麦）提供的总蛋白质含量与ABM相当。但是，为了确保氨基酸平衡，通常需要多种植物蛋白的互补。例如，豆类（含硫氨基酸含量低，赖氨酸含量高）和谷物（含赖氨酸含量低，含硫氨基酸含量高）蛋白质是很好的补体。在植物蛋白中已经确定的可能会减少摄入后营养生物利用度的因素包括：对蛋白水解，蛋白构象和抗营养剂（例如单宁，植酸，凝集素）具有抗性的结构。某些加工技术（例如，浸泡，加热，发芽）已显示出增加了消化率。营养在传统和新颖的PBM产品之间也是可变的。例如，豆腐（传统PBM）和ImpossLONG8官方入口ible™（新型PBM）与ABM相比具有某些优势，例如含有膳食纤维和矿物质而缺乏胆固醇。但是，豆腐特有的好处包括更少的卡路里，更少的脂肪和无钠，Impossible™特有的好处包括更高的蛋白质和维生素B12含量（图4）。人们对将LegH包括在PBM中表示担忧，理由是血红素铁摄入与糖尿病风险增加之间存在相关性。
尚无关于CBM的综合，基线营养数据。使用小样本量，可以通过实验室测定法对细胞培养物中的营养成分进行定量。不同的细胞类型贡献不同的营养素。分化的肌肉细胞很可能是蛋白质的主要来源，成熟的脂肪细胞可以促进脂肪酸的分布。ABM提供的某些化合物在培养的细胞中不存在。例如，维生素B12仅由细菌合成，需要补充。与风味一样，CBM的拥护者通常声称其营养状况与ABM相当或优于ABM，并且可以通过共培养，培养基补充和基因改造来调节营养素。培养基的配方将对培养细胞的活力和效率，营养状况有很大影响，也许还会影响风味和口味。尽管遗传方法可能会给监管战略和消费者接受带来问题，但从基因上改良营养以改善营养是另一种可能长期有效的方法。已经在牲畜中实施了基因工程，以改善肉类生产的各个方面。2004年，产生了转基因猪以表达源自菠菜的基因，目的是改善猪肉的脂肪酸谱。可以在蜂窝级别LONG8官方入口上实施此修改和其他修改，以影响CBM的属性。随着初始产品的推出，规模扩大以及科学界的更多兴趣，CBM的综合营养数据应会可用。
寻求增加市场份额的PBM利益相关者特别关注消费者的接受程度。与美国（74.7％）相比，中国（95.6％）和印度（94.5％）的消费者对PBM产品的接受度很高。在一项欧洲研究中，饮食中含有PBM的主要障碍是缺乏熟悉性和低的“感官吸引力”，而对类似产品不熟悉的消费者更可能希望这些产品紧密模仿ABM。在焦点小组研究中，不食用ABM的动机因素在德国（例如动物福利，健康，环境影响），荷兰（例如动物福利，肉质差，健康）和法国（例如健康，动物福利，可持续性）。对于所有三个国家而言，味道是抑制植物蛋白消费的关键因素，其他因素包括习惯，便利性和价格。在一项感官小组研究中，比较了以动物，植物和昆虫为基础的汉堡，动物汉堡与“满足，快乐和愉快”的情感术语相关，而植物汉堡与“失望，不信任和不满意”相关。Beyond and Impossible™产品引入了新的PBM产品类别，与先前建立的纹理化植物蛋白产品相比，它更接近于ABM。与传统蔬菜汉堡相比，这些产品可能被视为“高度加工”，可能会疏远“清洁标签”消费者；谁担心粮食生产的“非自然”方法。需要新的消费者接受度研究来确定这些产品如何衡量报告的更多成熟产品。
该领域的普遍共识是，CBM的目标客户是目前吃肉的消费者。因为以植物为基础的饮食被认为对素食者健康且可持续。有趣的是，在美国，素食者和纯素食者都更认同CBM的潜在好处，但与杂食性食品相比，他们却不愿意尝试这种做法。对养殖肉类消费者接受度研究的系统回顾发现，最常报告的担忧与以下因素有关：不自然，安全，健康，味道，质地和价格。一项2017年欧洲消费者研究发现，缺乏天然性会降低对养殖肉的接受度;即使意识到潜在的环境和动物福利益处。伴随着这一发现，研究互联网对美国有关养殖肉类发展的新闻发表评论的研究发现，关键意见要比批准回应更为重要，而且经常有人批评说CBM将是“不自然的”和“不吸引人的” 。瑞士在2018年进行的一项研究得出的结论是，向消费者介绍生产过程并不会增加认可度，强调最终产品而不是技术过程的沟通将是更为成功的策略。同样，荷兰2020年的一项研究报告说，对消费者进行个人和社会福利教育对消费者的接受度有积极影响。从细胞培养物中生长出来的肉的命名也可能对消费者产生影响。在参加者小组中比较“无动物，干净，有文化”和“实验室养成”的影响时，“无动物”和“干净”所产生的积极态度比“实验室养成的” 更积极。其他常见的描述词包括“人工”，“基于细胞”，“培养”，“体外”和“合成”。
肉是重要的营养来源，尤其是在营养不足的发展中国家。但是，肉类的过度消费与许多健康问题有关。每年有超过180万人死于缺血性心脏病，其中四分之一与某些肉类产品的过度消费有关。斯坦福大学医学院最近进行的一项临床试验的结果表明，在八周内用PBM代替ABM的受试者表现出较低的心血管疾病风险（例如，空腹血清三甲胺-N-氧化物水平降低）。PBM的食用遵循大多数营养饮食指南，该指南建议限制红色和加工肉类的摄入量，并使希望降低血压，体重指数和胆固醇的消费者受益。肉中发现的食源性病原体，例如大肠杆菌，沙门氏菌和弯曲杆菌，每年导致数百万种疾病。尽管PBM通常与致病性疾病无关，但非动物产品能够引起食源性疾病。1999年的一项研究对杂货店出售的豆腐进行了筛选，确定16％的测试样品被大肠菌污染。植物食品与动物粪便，水或其他食物的污染源接触可能会被病原体污染。抗生素也用于植物农业，但含量相对较低（在美国，植物使用仅占动物农业抗生素使用的0.12％），因此，与ABM相比，PBM与抗生素相关的“药物”相关性较低-电阻”问题。
CBM的商业化可能影响公共卫生的许多方面，包括食源性疾病，营养缺乏，饮食相关疾病（例如，结肠直肠癌，心血管疾病）和传染病。从理论上讲，不存在CBM引起的食源性疾病的风险，因为如果后处理和包装程序同样无菌，则细胞增殖所需的无菌条件将防止致病性病原体的污染。尽管在药物制造中实施了无菌细胞培养，但对于食品生产而言在经济上可能并不可行。天然的食品级抗菌剂可能是降低污染风险，同时又保持成本效益的一种有前途的策略。同样，可以通过减少人与被感染动物的接触来直接减少人畜共患疾病的传播威胁，并通过减少栖息地的破坏来间接减少人畜共患疾病的传播。营养缺乏和饮食相关疾病可以通过细胞选择，基因改造和培养基配方策略来解决，以调节健康和不健康化合物的存在。相反，消费者对CBM的安全性和健康性表示担忧，理由是担心CBM不自然，癌症和监管不足。到目前为止，由于相关研究尚未发表，双方的公共卫生主张都完全是推测性的。
BeyondMeat®和Impossible™Foods均已发布了其基于植物的牛肉产品的生命周期评估（LCA）。这些产品的富营养化潜力和土地使用要求预计将大大低于工厂养殖的动物性牛肉，猪肉和鸡肉的报告指标，而温室气体排放量介于猪肉和鸡肉的指标之间，并且能源消耗超过猪肉和鸡肉的指标（图5）。与Beyond and Impossible™的估算值相比，真菌蛋白（即Quorn™）在能源和排放方面的影响更大，但生产所需的土地更少（图5）。PBM的水足迹高度依赖于主要蛋白质的来源。一项对肉类替代品进行的LCA计算得出，与基于麸质（0.954 / kg / kg）和基于大豆蛋白（0.73 kg / kg）的产品相比，基于霉菌蛋白的产品（40 kg / kg）的需水量更高72。LCA的另一项研究估算了39种不同肉类类似物的用水量，并确定平均每吨PBM产品消耗3800立方米的水。大部分消耗是由于在收获原始蛋白质来源之后加工了类似肉类（运输和包装是其他因素）。
与ABM相比，CBM的生产一旦优化，预计将需要更少的资源并减少浪费。预期的减少量基于以下假设：（1）有针对性的组织培养（即减少的副产品，非肉类组织）；（2）更高的生产率和（3）垂直生产系统。与ABM74相比，2011年发布的第一个相关的LCA估计CBM将降低能源消耗（7–45％），温室气体排放（78–96％），土地使用（99％）和水使用（82–96％） 。另一项2015年的CBM生命周期评价报告显示，CBM的足迹减少不那么显着，并确定CBM的能耗，酸化潜力和臭氧消耗潜能的影响比ABM更有害，尤其是与家禽生产相比。估计CBM的能量饲料转化效率为47％，蛋白质饲料转化效率为72％，该值低于PBM和昆虫基肉，但高于ABM。
PBM产品通常不含动物副产品，因此不会对动物福利产生直接负面影响。但是，一部分产品包含基于乳制品或蛋的添加剂，因此是素食主义者，而不是素食主义者。与肉类行业类似，鸡蛋和乳制品的生产方法也是关注动物福利的主要来源。在制蛋业中，每年有数百万不适合产蛋或产肉的雄性小鸡被杀死，雌性鸟的喙被修剪以防止啄食。在奶业中，要不断地对奶牛进行浸渍以连续生产牛奶，并且通常将它们与犊牛分开，然后运到其他农场进行小牛生产。造成极度的情绪困扰。甚至纯素食主义者PBM都可能以破坏栖息地的形式间接影响野生动物的福利。为了满足粮食需求，单生作物清除了自然植被，影响了生物多样性。1994年，发现马来西亚的棕榈油种植可将哺乳动物的栖息地从每公顷75种减少到10种。尽管所有农业综合企业都会对动物福利产生影响，但值得关注的是，用PBM替代ABM仍是动物福利的重大改进，因为它避免了在饲养，运输和屠宰过程中对动物的不道德对待。
提议的CBM的主要好处之一是通过取代集约化畜牧业来改善农场动物的福利。动物供体用于提供细胞的初始来源，随后可在体外扩增细胞，而无需来自动物的其他资源。供体动物通常是较年轻的动物，它们具有更多的增殖细胞，将由兽医麻醉，并去除小（1μg）的组织活检物。细胞可以被遗传无限增殖以无限期增殖。消除了对动物捐赠者的需求。但是，在实践中，很可能将依靠动物捐赠者来维持遗传多样性并为CBM提供非遗传修饰的选择。除细胞来源外，与动物有关的CBM生产的关键方面是血清补充。胎牛血清是细胞培养基的常见添加剂，它为哺乳动物细胞培养提供了重要的生长因子。据估计，2003年有100万牛胎儿的血液被采收，年产50万公升胎牛血清。无血清替代品包括共培养方法或补充重组生长因子。
基于动物的肉类生产已经发展了数千年，满足了人们对负担得起的美味食品的需求。不幸的是，这一壮举伴随着对人类健康，自然资源和所涉及动物的意外后果。在全球肉类需求增加和对上述负面外部影响的日益关注的推动下，研究人员和企业家将他们的注意力转向了无动物的肉类生产方法。肉类替代品的经济机会很大，因此无需冠以单一的领先技术即可垄断市场。相反，重要的是要同时寻求多种解决方案，以提供一系列产品来服务消费市场的不同细分市场。自从提出以来，基于植物和基于细胞的肉类技术就取得了重大进步。PBM已从一种平淡无奇的肉类替代品发展成为一种新颖的类似物，它几乎可以与它试图模仿的ABM区别开来，后者是肉类的营养替代品，但不能提供肉类的营养成分。同样，CBM已经从科幻小说的迷思变成了有形的原型。
PBM产品的光谱范围是一端含有更多的“天然”，加工较少的蛋白质，这些蛋白质与“纯标签”观点相符，但不能很好地反映出吃肉的经历，而另一端含有感官等同物，要求将源蛋白质完全转化，因此被视为高度加工的蛋白质，可能以某些营养因素为代价。基于菌丝体的肉可能是个例外，在这种情况下，可以采用生物发酵来利用天然结构和丝状真菌的生长模式来模仿肉的结构。沿着这些思路，筛选自然界中存在的可以模仿肉类而无需过多人为操纵的新蛋白质来源，可能会吸引更多的消费者。高昂的生产成本，扩大规模的障碍以及围绕如何在食品应用中采用细胞培养的基础知识方面的空白，阻碍了CBM的发展。特别是，没有经过同行评审的全面数据集来详细描述细胞培养组织的成本，感官特性或营养价值。尽管已经发布了对环境影响预测的评估，但它们基于理论上的大规模过程，尚未得到行业的验证。为此，有必要在成本，影响之前确定细节，例如材料输入的参数（例如，倍增时间，最大细胞密度，培养基组成）和工业规模的生产示意图（例如，生物反应器设计，操作）。可以可靠地分析食品安全性。
基于植物和基于细胞的混合产品有很多机会。考虑到当前与CBM相关的高成本障碍，一种方法是集中于PBM未能达到ABM的方面，并确定CBM可以在最低包容率下增加最大价值的地方。例如，将PBM与细胞培养的脂肪结合可以改善类似物的感官特性，同时保持比纯CBM产品更低的成本。为此，扩大研究目标以回答围绕成本，感官和营养状况的基本问题，对于进一步向利益相关者提供有关CBM最佳应用领域的信息非常重要。最后，PBM和CBM在市场上的最终成功可以改变而不是消除ABM的生产。如果可以用PBM和CBM来满足对较低质量的需求（以前是工厂养殖的肉类），而对较高质量的需求则可以通过更小规模，更可持续和更人性化的动物饲养方法来满足。