中國(guó)科研人員破解3D打印細(xì)胞培育魚肉制備難題
中新網(wǎng)青島3月6日電(胡耀杰 王禹)記者6日從中國(guó)海洋大學(xué)獲悉,該校食品科學(xué)與工程學(xué)院薛長(zhǎng)湖院士團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展,相關(guān)成果以“利用可食性多孔微載體大規(guī)模生產(chǎn)肌肉和脂肪細(xì)胞微組織,用于3D打印培育魚肉”為題,發(fā)表在國(guó)際知名期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。
隨著全球人口增長(zhǎng)和資源環(huán)境壓力的加劇,細(xì)胞農(nóng)業(yè)作為可持續(xù)的食品生產(chǎn)方式逐漸成為食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。細(xì)胞農(nóng)業(yè)通過(guò)細(xì)胞培育技術(shù)生產(chǎn)肉類,能夠減少傳統(tǒng)畜牧業(yè)和漁業(yè)對(duì)環(huán)境的影響,提高食品安全性。
當(dāng)前,傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)海洋資源消耗大,而實(shí)驗(yàn)室培育的“人造肉”又面臨細(xì)胞難以大規(guī)模高效培養(yǎng)、口感差的難題。如何實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的大規(guī)模擴(kuò)增和對(duì)天然魚肉質(zhì)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)特征的精確模擬是細(xì)胞培育魚肉產(chǎn)業(yè)化面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。
該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性開(kāi)發(fā)了基于可食性大孔微載體(EPMs)的細(xì)胞大體系培養(yǎng)技術(shù)。這種微載體類似一種可食用、多孔的“細(xì)胞小房子”,能讓大黃魚肌衛(wèi)星細(xì)胞(SCs)和脂肪干細(xì)胞(ASCs)在里面快速繁殖,可以大幅度提高細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量,最后用3D打印技術(shù)把這些含有細(xì)胞的微組織根據(jù)一定的程序制作成一塊塊可食用的魚肉。
其中,研究團(tuán)隊(duì)利用EPMs構(gòu)建了干細(xì)胞梯度培養(yǎng)放大技術(shù),SCs和ASCs在EPMs上的細(xì)胞數(shù)量分別增加了499倍和461倍,該技術(shù)為細(xì)胞農(nóng)業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)提供了支撐。
此外,研究團(tuán)隊(duì)將成熟的細(xì)胞微組織整合到生物墨水中,運(yùn)用3D打印制備了具有類似天然魚肉感官特性的培育魚肉,該樣品實(shí)現(xiàn)了肌肉和脂肪細(xì)胞的均勻分布,并模擬了天然魚肉的質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)成分。
據(jù)介紹,該研究克服了細(xì)胞培育魚肉細(xì)胞高效擴(kuò)大培養(yǎng)和食品組織化技術(shù)領(lǐng)域的瓶頸,為可持續(xù)生產(chǎn)培育魚肉、強(qiáng)化“未來(lái)食品”規(guī)劃提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。(完)


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