谷蛋白可以模仿真实肉类的质地和成分 助力人造肉生产

谷蛋白可以模仿真实肉类的质地和成分 助力人造肉生产 此外，价格低廉的植物蛋白可以作为这些细胞培养物的基础。最近发表在《ACS 生物材料科学与工程》（ACS Biomaterials Science & Engineering）上的研究结果表明，非过敏性小麦蛋白谷蛋白能成功培养出横纹肌层和扁平脂肪层，将它们结合在一起可产生类似肉类的质地。培养细胞需要一个基质或支架来粘附，以生产实验室培育的肉类。植物蛋白可食用、含量丰富且价格低廉，因此是很有吸引力的支架候选材料。此前的研究表明，由麸质蛋白制成的植物薄膜是培养牛骨骼肌细胞的成功基质。但是，要使这种技术生产出有希望的肉类替代品，肌肉细胞需要形成排列整齐的纤维，与真实组织的质地相似。此外，三维结构中还需要加入脂肪，以复制传统肉制品的成分。麸质蛋白是麸质中的一种蛋白质，患有乳糜泻或对麸质蛋白敏感的人通常不会对这种蛋白质产生反应，为了利用麸质蛋白的这一优势，姚雅、约翰-袁、李春梅、大卫-卡普兰及其同事希望用它来开发基于植物的薄膜，以培育有质感的肌肉细胞和脂肪层。研究人员从小麦麸质中分离出谷蛋白，并形成了平面和脊状图案的薄膜。然后，他们将发育成骨骼肌的小鼠细胞沉积在蛋白质基底上，并将细胞覆盖的薄膜培养两周。细胞在平膜和脊膜上生长和增殖。不出所料，与在明胶制成的对照薄膜上生长的细胞相比，谷蛋白薄膜的性能要差一些，但这也足够了。研究人员说，还需要进一步改进细胞附着在植物基薄膜上的方式，以接近在动物源生物材料上的生长情况。在培养的第二周，图案化薄膜上的细胞形成了长长的平行束，再现了动物肌肉的纤维结构。通过在植物蛋白基底中加入脊，培养的肌肉细胞以模仿动物肌肉纤维排列的模式生长。来源：改编自《ACS 生物材料科学与工程》2024 期，DOI: 10.1021/acsbiomaterials.3c01500在另一项试验中，将产生脂肪组织的小鼠细胞沉积在平整的谷蛋白薄膜上。在培养期间，随着细胞的增殖和分化，它们产生了可见的脂质和胶原蛋白沉积。附着在可食用谷蛋白薄膜上的培养肉和脂肪层可以堆叠起来，形成类似肉类的三维替代蛋白质。研究人员说，由于谷蛋白材料基底支持纹理动物肌肉和脂肪层的生长，因此它可用于制造更逼真的培养肉制品。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究发现一些植物牛排和冷盘产品营养状况堪忧 糖多蛋白质少

新研究发现一些植物牛排和冷盘产品营养状况堪忧 糖多蛋白质少 人们首先想到的可能是无肉汉堡或仿牛肉粉，但植物替代品的选择范围已扩大到包括类似牛排和鸡胸肉的整块肉，以及萨拉米香肠或布雷索拉（一种腌牛肉）等冷切片。虽然对这些新产品的研究还没有汉堡类产品那么广泛，但它们正变得越来越普遍，越来越受消费者欢迎。因此，了解它们在营养方面与它们所要复制和替代的肉类有什么不同非常重要。换句话说，我们的身体从这些食物中消化和获取营养的情况如何？图利亚-特德斯基及其同事希望通过比较植物性牛排和冷盘与肉类的蛋白质质量、完整性和可消化性来回答这个问题。肉制品（左上，小牛肉；左下，香肠）往往比植物替代品（右）含有更多的蛋白质和氨基酸。来源：改编自《农业与食品化学杂志》2024 期，DOI: 10.1021/acs.jafc.3c08956方法和初步结论位于意大利的研究小组收集了三种不同的植物牛排和三种不同的植物冷盘。小牛排作为与植物牛排的比较，而火腿和牛肉冷盘则与各自的植物替代品进行比较。测量了每种食物的脂肪、盐和蛋白质含量，然后在实验室对样品进行模拟消化，以了解蛋白质在人体消化道中的分解情况。与肉类产品相比，植物产品含有更多的碳水化合物、更少的蛋白质和更少的氨基酸。就必需氨基酸含量和消化率而言，植物牛排和小牛肉样品具有可比性。植物冷盘的盐分通常比肉类少，所含的必需氨基酸也较少。不同产品的消化率也因所含成分的不同而有所差异。总体而言，植物性产品的营养价值在很大程度上取决于用于制造这些产品的植物，导致其氨基酸含量和蛋白质消化率差异很大。相比之下，特定肉类中的所有样本都显示出相似的营养成分。研究人员说，这项工作有助于证明，在用植物替代品取代肉类产品时应慎重考虑，并应将这些营养成分的差异告知消费者，以便他们做出明智的决定。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法” 人们普遍认为，减少肉类和奶酪的消费，转而食用植物食品是有益的。然而，当我们在超市的冷藏区面对传统的动物性食品和环保的替代蛋白质之间做出选择时，我们并不总是做出具有环保意识的选择。尽管现在很多植物性食品都有很好的风味，但往往缺乏"正确"的口感。此外，一些植物蛋白替代品在加工过程中会消耗资源，因此并不具有可持续性。但是，如果有可能制造出可持续的、富含蛋白质且口感适宜的食品呢？哥本哈根大学的最新研究为这一设想提供了动力。关键是什么？蓝绿藻。这种蓝绿藻并不是夏天在海中成为毒汤的那种臭名昭著的蓝绿藻，而是无毒的蓝绿藻。在玻璃管中培养微藻的封闭式光生物反应器。图片来源：IGV 生物技术公司，CC BY-SA 3.0 DEED"蓝绿藻是一种活的生物体，我们已经能够让它们产生一种它们无法自然产生的蛋白质。尤其令人兴奋的是，这种蛋白质是以纤维状形成的，有点像肉类纤维。"食品科学系的 Poul Erik Jensen 教授说："我们有可能将这些纤维用于植物性肉类、奶酪或其他一些我们追求特殊口感的新型食品中。"在一项新的研究中，詹森和哥本哈根大学等机构的研究人员表明，通过将外来基因插入蓝藻，蓝藻可以作为新蛋白质的宿主生物。在蓝藻体内，这种蛋白质以细线或纳米纤维的形式组织起来。最少的加工 - 最大的可持续性全世界的科学家都把蓝藻和其他微藻作为潜在的替代食品。部分原因是蓝藻和其他微藻与植物一样，通过光合作用生长，部分原因是它们本身含有大量蛋白质和有益健康的多不饱和脂肪酸。"能够操纵一个活的生物体生产出一种新型蛋白质，并将其自身组织成线，这种程度是很少见的，而且非常有前途。此外，由于蓝藻依靠水、大气中的二氧化碳和太阳光生存，因此它是一种很容易持续生长的生物。这项成果赋予蓝藻作为可持续原料的更大潜力，"专门从事植物性食品和植物生物化学研究的普尔-埃里克-延森（Poul Erik Jensen）热情洋溢地说道。世界各地的许多研究人员都在努力为植物性食品（如豌豆和大豆）开发富含蛋白质的质地增强剂。然而，这需要大量的加工过程，因为需要将种子磨碎并从中提取蛋白质，以获得足够高的蛋白质浓度。"如果我们能在食品中利用整个蓝藻，而不仅仅是蛋白质纤维，就能最大限度地减少所需的加工量。"詹森说："在食品研究中，我们力求避免过多的加工，因为这不仅会影响食材的营养价值，还会消耗大量能源。"“明天的牛”教授强调说，从蓝藻开始生产蛋白质链还需要相当长的时间。首先，研究人员需要弄清楚如何优化蓝藻蛋白质纤维的生产。但詹森对此持乐观态度："我们需要对这些生物进行改良，以生产更多的蛋白质纤维，同时'劫持'蓝藻为我们工作。这有点像我们劫持奶牛为我们生产大量牛奶。只不过在这里，我们避免了任何有关动物福利的伦理考虑。我们不会在明天就达到目标，因为我们必须学会解决生物体内的一些新陈代谢难题。但我们已经在这个过程中了，我相信我们一定能成功，如果是这样，这就是制造蛋白质的终极方法。"一些国家已经开始工业化种植螺旋藻等蓝藻，主要用于健康食品。生产通常在露天下的“赛道池塘”中进行，或在光生物反应器室中进行，生物在玻璃管中生长。詹森认为，丹麦是建立"微藻工厂"生产加工蓝藻的理想之地。丹麦拥有具备适当技能的生物技术公司和高效的农业部门。"丹麦农业原则上可以生产蓝藻和其他微藻，就像今天生产乳制品一样。可以每天收获或挤出一部分细胞作为新鲜的生物质。通过浓缩蓝藻细胞，你可以得到一种看起来像香蒜酱，但含有蛋白质链的东西。只需极少的加工，它就可以直接加入食品中。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

多吃植物蛋白的女性患慢性病的几率更低 更有可能保持健康

多吃植物蛋白的女性患慢性病的几率更低 更有可能保持健康 研究人员分析了 48000 多名妇女的自我报告数据，结果发现，那些在饮食中从水果、蔬菜、面包、豆类、豆制品和面食等来源摄入更多蛋白质的妇女，与那些摄入较少蛋白质的妇女相比，心脏病、癌症、糖尿病以及认知和心理健康下降的情况明显减少。"中年时期摄入蛋白质与促进老年时期的健康有关，"国家人类研究中心的科学家、该研究的主要作者安德烈斯-阿迪森-科拉特说。"我们还发现，蛋白质的来源也很重要。在中年时从植物中摄取大部分蛋白质，再加上少量的动物蛋白质，似乎有利于身体健康和老年期的良好生存。"研究结果来自于哈佛大学的开创性研究"护士健康研究"，该研究从1984年到2016年对女性医护人员进行了跟踪调查。这些女性在1984年的年龄介于38至59岁之间，在研究开始时被认为身心健康。研究结果和膳食来源阿迪森-科拉特和其他研究人员，包括资深作者、哈佛大学陈省身公共卫生学院的孙琦（Qi Sun）研究了从1984年到2016年每四年收集的数千份关于人们食用某些食物的频率的调查，以确定膳食蛋白质及其对健康老龄化的影响。他们计算蛋白质摄入量的方法是，将每种食物的食用次数乘以蛋白质含量，然后利用哈佛大学食物成分数据库计算出所有食物的蛋白质总量。一份坚果（约高尔夫球大小）的图片说明。图片来源：Alonso Nichols/塔夫茨大学随后，研究人员将没有患上 11 种慢性疾病或身体机能或精神健康大幅下降的妇女的饮食与患上这些疾病的妇女的饮食进行了比较。在 1984 年，植物性蛋白质被定义为从面包、蔬菜、水果、披萨、谷物、烘焙食品、土豆泥、坚果、豆类、花生酱和面食中获取的蛋白质。而那些摄入更多动物蛋白质（如牛肉、鸡肉、牛奶、鱼/海鲜和奶酪）的人，随着年龄的增长，保持健康的可能性降低了 6%。阿迪森-科拉特说："那些摄入更多动物蛋白的人往往患有更多的慢性疾病，而且无法获得我们通常认为与食用蛋白质相关的身体机能的改善。"植物蛋白与动物蛋白对健康的益处动物蛋白与老年人身体受限程度较低的关系不大，但在所有观察模型中，植物蛋白的相关性更强、更一致，而且与晚年心理健康的关系更密切。特别是在心脏病方面，植物蛋白摄入量越高，低密度脂蛋白胆固醇（"坏"胆固醇）、血压和胰岛素敏感性水平就越低，而动物蛋白摄入量越高，低密度脂蛋白胆固醇、血压和胰岛素敏感性水平就越高，同时胰岛素样生长因子也会增加，而胰岛素样生长因子已在多种癌症中被检测到。单纯的乳制品蛋白质（主要是牛奶、奶酪、比萨饼、酸奶和冰淇淋）与老年期健康状况的改善并无明显关联。研究小组承认，植物蛋白的益处可能来自于植物性食品中的成分，而不是蛋白质与动物性食品相比，植物中含有更多的膳食纤维、微量营养素和称为多酚的有益化合物，而不仅仅是蛋白质。Ardisson Korat 还说，还需要其他群体的数据佐证研究，因为"护士健康研究"主要调查的是从事医疗保健工作的白人女性。"该研究的数据在人口和社会经济构成方面往往非常单一，因此对更多样化的群体进行后续研究将非常有价值。这是一个仍在不断发展的领域。但该研究小组迄今为止的研究结果支持这样的建议，即妇女应以水果、蔬菜、坚果和种子的形式摄入大部分蛋白质，但也应摄入一些鱼类和动物蛋白质，以补充铁和维生素 B12 的含量。中年时期的膳食蛋白质摄入量，尤其是植物蛋白质摄入量，在促进健康老龄化和保持老年人积极的健康状况方面发挥着重要作用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家用尖端人工智能揭开蛋白质的秘密

科学家用尖端人工智能揭开蛋白质的秘密 该工具由 KAUST 生物信息学研究员 Maxat Kulmanov 及其同事开发，在预测蛋白质功能方面优于现有的分析方法，甚至能够分析现有数据集中没有明确匹配的蛋白质。该模型被称为 DeepGO-SE，它利用了类似于 Chat-GPT 等生成式人工智能工具所使用的大型语言模型。然后，它根据蛋白质工作方式的一般生物学原理，利用逻辑蕴含得出关于分子功能的有意义的结论。从本质上讲，它通过构建部分世界模型（在本例中为蛋白质功能），并根据常识和推理推断出在这些世界模型中应该发生的事情，从而赋予计算机逻辑处理结果的能力。一种新的人工智能（AI）工具能对未知蛋白质的功能进行逻辑推理，有望帮助科学家揭开细胞内部的奥秘。图片来源：© 2024 KAUST; Ivan Gromicho他补充说："这种方法有很多应用前景，"KAUST 生物本体论研究小组负责人罗伯特-霍恩多夫（Robert Hoehndorf）说，"特别是当需要对神经网络或其他机器学习模型生成的数据和假设进行推理时。"库尔曼诺夫和霍恩多夫与KAUST的斯特凡-阿罗德（Stefan Arold）以及瑞士生物信息学研究所的研究人员合作，评估了该模型破译那些在体内作用未知的蛋白质功能的能力。该工具成功地利用了一种鲜为人知的蛋白质的氨基酸序列数据及其与其他蛋白质的已知相互作用，并精确地预测了其分子功能。该模型非常精确，在一次国际功能预测工具竞赛中，DeepGO-SE 在 1600 多种算法中名列前 20 位。KAUST 团队目前正在利用这一工具研究在沙特阿拉伯沙漠极端环境中生长的植物中发现的神秘蛋白质的功能。他们希望这些发现将有助于确定生物技术应用中的新型蛋白质，并希望其他研究人员也能使用这一工具。库尔曼诺夫解释说："DeepGO-SE分析未表征蛋白质的能力可以促进药物发现、代谢通路分析、疾病关联、蛋白质工程、筛选感兴趣的特定蛋白质等任务。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究表明蛋白质食物来源对增强和保持肌肉至关重要

研究表明蛋白质食物来源对增强和保持肌肉至关重要 蛋白质来源比较研究最近发表在《营养学杂志》（Journal of Nutrition）上的一项新研究是首批比较作为混合膳食一部分的全蛋白食物合成代谢特性的随机对照试验之一。研究发现，尽管热量和总蛋白质含量相同，但在老年人中，含有瘦牛肉的全食物杂餐比全食物素食餐的餐后肌肉蛋白质合成率更高。事实上，研究人员观察到，与提供等量植物蛋白的全食物素食餐相比，食用含瘦牛肉的杂食餐后，肌肉蛋白质合成率要高出 47%。马斯特里赫特大学医学中心人类生物学系运动和营养生理学教授、本研究的主要研究者 Luc van Loon 博士说："以前的研究评估了摄入分离蛋白质的影响，而本研究旨在通过了解作为典型膳食一部分的全蛋白质食物的影响来反映更真实的生活环境。鉴于随着年龄的增长，保护瘦体重以保持体力的重要性，以及人们对素食和纯素生活方式的兴趣与日俱增，这项研究对于了解蛋白质食物来源是否能同样有效地支持肌肉的维持和生长非常重要。"根据以往对摄入不同蛋白质来源进行比较的研究，研究人员计算出需要 16 名参与者才能完成研究，并检测出摄入两种膳食后肌肉蛋白质合成率的潜在差异。因此，研究人员在荷兰马斯特里赫特对 16 名健康的老年人（65-85 岁）进行了临床试验。在一个测试日，参与者吃了一顿全食物杂粮餐，其中包含 3.5 盎司作为主要蛋白质来源的瘦牛肉碎、土豆、四季豆、苹果酱（100% 苹果制成）和香草黄油。另一个测试日包括食用热量和蛋白质含量相等的全食物素食餐，其主要成分是未经加工、常食用的植物蛋白食物，如藜麦、大豆、鹰嘴豆和蚕豆。重要的是，两餐平均都含有 36 克蛋白质，这符合基于证据的刺激老年人肌肉蛋白质合成的建议（即每公斤体重 0.45 克蛋白质）。van Loon 补充说："我们有兴趣研究进餐对老年人肌肉蛋白质合成的影响，因为与年龄有关的肌肉质量和力量损失（称为肌肉疏松症）非常重要，这是全球日益严重的公共健康问题。"研究结果和影响在两个实验日之前的两天里，所有参与者都没有进行体育运动和剧烈运动，也没有饮酒。研究人员利用在进餐后六小时内频繁采集的血液和肌肉活检样本，比较了餐后血浆氨基酸谱和肌肉蛋白质合成率。除了观察到餐后6小时内肌肉蛋白质合成率增加了47%之外，研究人员还注意到，尽管素食餐没有出现任何选择性氨基酸缺乏症，但瘦牛肉餐后血浆中的EAA浓度却高出了127%。"重要的是，参与者在食用含牛肉的杂食餐后，血浆中的亮氨酸（一种对肌肉蛋白质合成尤为重要的必需氨基酸）要高出139%，"该出版物的主要作者、理学硕士菲利普-平卡尔斯（Philippe Pinckaers）说。"这项研究说明了食物基质的潜在影响，以及含牛肉膳食和素食膳食之间氨基酸生物利用率和生物功能差异的重要性。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：