基於植物的支架可促進培養肉的生產
創造實驗室培養的肉的挑戰之一是使其具有與真實事物一樣的質地。一種新的細胞培養支架可能會有所幫助,因為據說它價格低廉、可以食用,而且是由植物性物質製成。在生產培養肉時,科學家通常會從某種類型的動物(如牛)的細胞開始,將這些細胞播種到具有類似支架微結構的三維材料上,然後等待這些細胞在該結構中繁殖。結果是一塊堅實的實驗室培育的肉,其質地由支架提供,非常逼真。
到目前為止,大多數的支架都是由實驗性的合成材料製成的,這些材料很昂貴而且/或者不能食用,或者是由宰殺的動物的材料製成的–後者違背了在實驗室裡種肉的全部目的。
為了尋求更好的替代方案,新加坡國立大學的科學家們將目光投向了原生蛋白,這是一種在植物的種子發育過程中發現的蛋白質。更具體地說,研究人員從玉米、大麥和黑麥麵粉中分別提取了被稱為玉米蛋白、角蛋白和賽亞蛋白的原蛋白。
然後,由這些原蛋白的不同混合物組成的生物墨水被用於3D打印細胞培養支架,並在其中加入豬骨骼肌組織的干細胞。11天后,由玉米蛋白/角蛋白和玉米蛋白/鯨蠟蛋白油墨製成的支架似乎效果特別好。科學家們繼續使用玉米蛋白/玉米素支架–加入甜菜提取物以獲得顏色–在12天的時間裡產生了一片天然豬肉般的組織。
左起:蘇玲珊女士、黃德建教授和景林志博士與研究中使用的一些支架圖像來源/新加坡國立大學
重要的是,人們發現原核苷酸支架比聚己內酯製成的支架更快地生長豬細胞,後者是一種常用於組織工程的聚合物。
“由植物蛋白製成的支架是可食用的,並且具有多樣化和可變的肽序列,可以促進細胞附著,誘導分化,並加快肉的生長,”首席科學家黃德建教授說。”相比之下,用於培養肉的塑料珠等合成支架沒有功能基團,這使得動物細胞難以附著和增殖。此外,合成支架不能食用,需要額外的步驟將支架與肉類培養物分離”。
有關這項研究的論文最近發表在《先進材料》雜誌上。