实验室培养的脂肪现在可以释放出真实的肉类质地与味道

实验室培养的脂肪现在可以释放出真实的肉类质地与味道人造肉最近掀起了波澜，世界各地的初创公司都在开发细胞养殖的鸡肉、牛肉、猪肉和鱼--但它们大多处于早期开发阶段，没有准备好进行大规模生产，除了几个例外，还没有被批准进行商业销售。这些开发中的产品大多是以非结构化的细胞混合物的形式存在--就像鸡块而不是一片鸡胸肉。缺少的是真正的肉的质地，由肌肉纤维、结缔组织和脂肪形成--而正是脂肪赋予了肉的味道。事实上，用不同脂肪含量的天然牛肉进行的消费者盲测表明，含有36%脂肪的牛肉获得了最高分。然而，生产足够数量的培养脂肪组织一直是一个重大挑战，因为当脂肪长成一团时，中间的细胞会变得缺乏氧气和营养。在自然界中，血管和毛细血管为整个组织输送氧气和营养物质。研究人员仍然没有办法在实验室生长的组织中大规模地复制这种血管网络，因此他们只能将肌肉或脂肪生长到几毫米大小。为了绕过这一限制，研究人员首先将小鼠和猪的脂肪细胞生长在一个平坦的二维层中，然后收获这些细胞，并用海藻酸盐和mTG等粘合剂将它们聚集成一个三维的团块，这两种物质已经在一些食品中使用。"我们的目标是开发一种相对简单的方法来生产批量脂肪。"第一作者、美国马萨诸塞州塔夫茨大学细胞结构中心（TUCCA）的研究生JohnYuenJr说："由于脂肪组织主要是细胞，其他结构成分很少，我们认为生长后的细胞聚集足以重现天然动物脂肪的味道、营养和质地特征。这可以在创建仅用于食物的组织时发挥作用，因为一旦我们大量收集脂肪，就没有要求保持细胞的活力。"聚集的脂肪细胞立即具有了脂肪组织的外观，但为了观察它们是否真正再现了来自动物的本地脂肪的特征，该团队进行了一系列进一步的实验。首先，他们探索了质地，通过压缩脂肪组织，看它与天然动物脂肪相比能承受多大的压力。他们发现，与海藻酸钠结合的细胞生长的脂肪能够承受与牲畜和家禽脂肪相似的压力，但与mTG结合的细胞生长的脂肪表现得更像渲染的脂肪--类似于猪油或牛油。这表明有可能通过使用不同类型和数量的粘合剂来微调培养脂肪的质地，使其与现实生活中的肉类脂肪质地最为相似。我们知道烹饪过程中的热会释放出数以百计的化合物来增加肉的味道，而这些化合物大部分来自于脂肪，包括脂质及其成分脂肪酸。因此，该团队检查了来自细胞培养的脂肪的分子组成，发现培养的小鼠脂肪的脂肪酸组合与本地小鼠脂肪不同。然而，培养的猪脂肪的脂肪酸结构与本地组织更为接近。该团队的初步研究表明，也许有可能为生长中的脂肪细胞补充所需的脂质，以确保它们更接近于天然肉的组成。"这种用结合剂聚集培养的脂肪细胞的方法可以转化为在生物反应器中大规模生产培养的脂肪组织--这是开发培养肉的一个关键障碍，"高级作者、塔夫茨大学生物医学工程的斯特恩家族教授和TUCCA主任大卫-卡普兰说。"我们将继续研究培养肉生产的每一个方面，以期能够大规模生产看起来、吃起来和感觉像真的一样的肉"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360813.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360813.htm

“永生”干细胞培养肉问世：有望实现人造肉无限量供应

“永生”干细胞培养肉问世：有望实现人造肉无限量供应专家分析，这一研究成果将会不仅可以提供更多的肉类产品，还意味着研究人员将无需从农场动物活检中重复获取细胞。据了解，大多数细胞，随着它们的分裂和衰老，开始丢失染色体末端的DNA（端粒），端粒就像旧绳索一样会因使用而磨损，出现复制错误或基因丢失，最终导致细胞死亡。研究团队对牛干细胞进行了工程改造，使其不断重建端粒，有效地保持染色体“年轻”，并为新一轮的复制和细胞分裂作好准备。使细胞永生化的第二步是让它们不断产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段，有效加速该过程并帮助细胞更快地生长。当然，肌肉干细胞不是人们吃的最终产品。它们还要分化成成熟的肌肉细胞，就像人们在牛排或鱼片中吃的肌肉细胞一样。团队发现，新的干细胞分化后，有可能成熟到足以复制天然肉的味道和质地。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359709.htm

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》（ACSBiomaterialsScience&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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421001.htm

科学家用永生干细胞培育人造肉 未来可能实现无限量供应

科学家用永生干细胞培育人造肉未来可能实现无限量供应分化的永生化牛干细胞完全表达肌肉蛋白（蓝色=细胞核；品红色=肌原蛋白；绿色=肌球蛋白）。比例尺约1毫米。来源：塔夫茨大学AndrewStout《ACS合成生物学》杂志介绍了这一进展，这意味着全球的研究人员和公司可以获得和开发新产品，而不必反复从农场动物活组织中获取细胞。细胞培养肉的生产需要生长和分裂能力极强的肌肉和脂肪细胞。虽然细胞培殖肉已引起媒体关注，例如美国食品及药物管理局初步批准培殖鸡肉，甚至用乳齿象DNA培殖的汉堡，但这些产品仍然昂贵且难以扩大规模。从活体动物身上提取的正常肌肉干细胞通常只能分裂约50次，然后就开始"老化"，不再具有活力。虽然理论上这些干细胞可以生产大量肉类，但TUCCA团队开发的永生化细胞具有几个优势。其一是可以生产更多的肉。另一个优势是，通过广泛提供永生化细胞，他们将降低其他研究人员探索细胞农业的准入门槛--找到降低成本和克服扩大生产挑战的方法。TUCCA的研究生、该项目的首席研究员安德鲁-斯托特(AndrewStout)说："通常情况下，研究人员不得不自己从动物身上分离干细胞，这既昂贵又费力，或者使用相关性较低物种的模型细胞系，如小鼠肌肉细胞。"将普通牛肌肉干细胞转化为永生牛肌肉干细胞有两个关键步骤。大多数细胞在分裂和衰老过程中,染色体末端的DNA开始脱落,这些DNA被称为端粒。这可能导致DNA复制或修复时出现错误。它还会导致基因丢失，最终导致细胞死亡。研究人员设计的牛干细胞可以不断重建端粒,有效保持染色体"年轻",为新一轮复制和细胞分裂做好准备。使细胞永生的第二步是使它们持续产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段。这有效地加速了细胞分裂过程,帮助细胞更快生长。肌肉干细胞不是人们想吃的最终产品。它们不仅要分裂和生长,还要分化成成熟的肌肉细胞,就像或至少非常类似于我们在牛排或鱼排中食用的肌肉细胞。斯托特和他的研究小组发现,新干细胞确实分化成成熟的肌肉细胞,尽管与动物肌肉细胞或来自传统牛干细胞的肌肉细胞并不完全相同。斯托特说："它们有可能成熟到足以复制天然肉类的风味和质地。它们正在以非常快的速度翻倍，因此它们可能只需要多一点时间就能达到完全成熟。"塔夫茨大学斯特恩家族生物医学工程教授兼TUCCA主任DavidKaplan说："虽然有些人可能会质疑摄入永生细胞是否安全，但事实上，当细胞被收获、储存、烹饪和消化后，就没有继续生长的可行途径了。就像我们今天吃的天然肉类一样，细胞只是变成了惰性物质，我们希望它味道鲜美并能提供多种营养。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370613.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370613.htm

洋葱和真菌能让人造肉闻起来更香

洋葱和真菌能让人造肉闻起来更香食物的香味在人们对其味道的感知中起着重要作用，遗憾的是，许多植物肉类替代品闻起来并不像真正的肉类。不过，由于真菌和洋葱的出现，这种情况可能会有所改变。目前，一些植物肉类替代品含有"风味前体"化学物质，在烹饪时会产生肉香。然而，由于这些化学物质是通过合成工艺生产的，因此在许多国家，含有这些化学物质的食品都不能标注为"天然"食品。某些真菌以前曾被证明能产生肉味，但它们必须与合成成分结合才能产生肉味。在张艳艳研究员的带领下，德国霍恩海姆大学（UniversityofHohenheim）的科学家团队开始研究是否可以用蔬菜代替这些成分。当食品生产商想让植物肉替代品吃起来更有肉味时，他们通常会添加肉类中的前体成分，这些成分在烹饪过程中会转化为调味剂。或者，先通过加热香料前体或其他化学处理方法制备香料，然后添加到产品中。由于这些调味剂是通过合成工艺制成的，许多国家不允许食品制造商将其标注为"天然"。要想获得基于植物的"天然"肉类调味料，就必须从植物中提取调味化学物质，或通过酶、细菌或真菌进行生化处理。因此，张艳艳及其同事想知道，已知能从合成来源产生肉味和气味的真菌是否能用来从蔬菜或香料中产生同样的化学物质。研究小组将不同种类的真菌与一系列食物一起发酵，发现只有葱属（Allium）的食物，如洋葱和韭菜，才能产生肉香味。香味最浓郁的样品来自使用伞形多孔菌对洋葱进行的长达18小时的发酵，产生了类似肝肠的脂肪和肉香味。研究人员利用气相色谱-质谱法对洋葱发酵物进行了分析，以确定味道和气味的化学物质，并发现了许多已知会导致肉类不同味道的化学物质。他们发现的一种化学物质是二（2-甲基-3-呋喃基）二硫化物，这是肉类和咸味食品中的一种强效气味剂。研究小组说，葱属植物的高硫含量有助于它们产生肉味化合物，而肉味化合物通常也含有硫。研究人员说，这些洋葱发酵物有一天可能会被用作各种植物肉类替代品的天然调味剂。洋葱和其他葱科植物（如韭菜和韭葱）含有大量硫磺，肉类中天然存在的一些气味物质也含有大量硫在使用气相色谱-质谱法鉴定所产生的气味物质时，发现其中五种气味物质在很大程度上造成了肉类的不同风味。这绝非巧合，因为洋葱和这些气味物质的天然硫含量都很高。我们还需要进行更多的研究，但希望研究小组的发现最终能用于生产更美味的全天然肉类替代品。有关这项研究的论文最近发表在《农业和食品化学杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382129.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382129.htm

人造肉更环保？新研究表明：对气候影响可能是普通牛肉25倍

人造肉更环保？新研究表明：对气候影响可能是普通牛肉25倍因为与传统肉类相比，其使用的土地、饲料、水和抗生素更少，且不需要养殖和屠宰牲畜，而牲畜是温室气体的主要来源。但是，最新研究发现事实并非如此，研究人员对培养肉类的生命周期进行了评估，估计了当前生产方法中每一步所耗费的能量。结果发现，用于培养动物细胞的营养液含有糖、生长因子、盐、氨基酸和维生素等，每种成分都会带来能源成本，也会排放二氧化碳。例如，种植糖类作物和运营实验室需要能源，而且，在将每种成分混合到营养液内之前，还必须使用超滤和色谱等高耗能技术仔细纯化。研究人员称，这种“药品级”的纯化不可或缺，这样营养液中就不会有细菌或其相关毒素等污染物，否则，动物细胞就不会生长，因为细菌会繁殖得更快。此外，今年1月，荷兰咨询公司CEDelft发表过一份对培养肉类开展的生命周期评估报告，发现其碳足迹将低于牛肉。不过，该分析部分由美国培养肉类倡导组织资助。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359115.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359115.htm