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人造肉質感形狀不像肉?科學家用細胞支架造“新品”

2019-10-30 10:36:00 網易科技 辰辰 編輯:草根 瀏覽數:28草根網

目前人造肉更像是一種肉糜而非真正的肉塊。日前哈佛大學研究人員設計出一種由明膠制成的支架,通過這種支架上培育出的人造肉在形狀和質感上都更像是真正肉塊。人造肉行業受到的關注越來越多,在實驗室里用動物細胞培育出來的美味漢堡、牛...

目前人造肉更像是一種肉糜而非真正的肉塊。日前哈佛大學研究人員設計出一種由明膠制成的支架,通過這種支架上培育出的人造肉在形狀和質感上都更像是真正肉塊。

人造肉行業受到的關注越來越多,在實驗室里用動物細胞培育出來的美味漢堡、牛排甚至壽司都有望問世。

但是大多數人造肉產品看起來還是像一團肉糜。制造過程往往是基于從培養皿中培養動物肌肉和脂肪,這種方法用來制作漢堡完全沒有問題,但無法造出像牛排等大塊肉的質感。

哈佛大學的科學家們日前報告稱,他們找到了一種方法,通過在明膠支架上培育牛和兔子的肌肉細胞,能夠更好地模仿真肉的形狀和味道。

“我們證明了這是可以做到的,”領導這項研究的哈佛大學研究員盧克·麥克奎恩(Luke MacQueen)說。“現在我們將繼續改進我們的方法,調整支架纖維的類型,嘗試造出擁有更真實質地、味道和營養成分的人造肉。”

麥克奎恩指出,這項技術的完善可以幫助更多的人,特別是幫助一切素食主義者把人造肉視為一種可持續的、合乎道德的肉類替代品。

在動物體內,細胞群從由水、膠原蛋白以及各種營養物質組成的細胞外基質那里獲得物理支持。細胞外基質也為生長、細胞定向和分化提供必要的基礎。

“肌肉細胞需要一種結構來生長,就像一棟建筑物的墻壁需要鋼筋框架,或者一棟房子需要一個木制骨架一樣,”哈佛大學生物工程師、該研究論文合著者凱文·基特·帕克(Kevin Kit Parker)說。

為了模擬這種細胞環境,帕克和同事們決定用不同濃度的明膠制作支架,后者是一種從膠原蛋白中提取的蛋白質。帕克說,當牛肉等富含膠原蛋白的肉片被煮熟后,高溫會自然地將膠原蛋白纖維融化成軟糯的明膠,使得肉質嚼起來更加多汁。

為了制造明膠微纖維,研究人員將市售的明膠粉末溶解在水中,然后像制作棉花糖一樣將其紡成細絲。高速旋轉膠狀漿液使其底部形成纖維,研究人員再利用酶將這些纖維交聯,形成一個堅固的編織結構供細胞生長。

兔細胞和牛細胞會附著在這些明膠支架上生長,直至形成大約眼鏡片大小的肌肉。

為了測試這種人造肉和真正肉的質地有何區別,研究人員進行了各種各樣的分析:比如說通過在電熱板上加熱人造肉來模擬烹飪,壓縮人造肉餅測量切肉時所需的力。他們發這種人造肉的質地介于漢堡肉餅和牛里脊肉之間。

哈佛大學的科學家們并不是唯一測試基于細胞的肉類支架的研究人員。

在再生醫學領域,支架被用來幫助組織生長,再將生長的組織用于修復器官或替代移植物。一些研究人員受到再生醫學領域的啟發,把菠菜葉子變成支架,去掉其中所有的植物細胞,用空的細胞壁作為動物組織生長的框架。其他研究小組則對蘋果、洋薊和蘑菇的線狀根進行了改良。

細胞農業公司也在用諸如纖維素、淀粉和海藻酸鹽等天然材料來設計支架,這可能比從零開始的工程支架更便宜。

“不同的細胞有不同的需求,”制造人造三文魚的初創企業Wild Type聯合創始人兼首席執行官賈斯汀·科爾貝克(Justin Kolbeck)說。“魚片不同,因為它的基本結構與其他類型的肉完全不同。與哺乳動物相比,魚肉細胞是在不同的溫度下生長,所以我們開發的支架需要在所有這些方面對魚類細胞進行優化。”

▲圖示:Wild Type公司培育出的人造三文魚肉

賓夕法尼亞州立大學食品科學教授格雷戈里·齊格勒(Gregory Ziegler)表示,在人造肉或魚成為餐桌上的主食之前,企業還必須克服規模上的挑戰。他們需要優化細胞生長的培養基,制造大型生物反應器設施,以滿足客戶需求的速度培養大量細胞。今年6月,在俄勒岡州波特蘭的舉行的品嘗活動上,Wild Type用了三周半的時間才制作出半公斤的三文魚。

企業還必須獲得監管部門的批準,才能向大眾提供或銷售人造肉。隨著人造肉的出現和價格的降低,消費者可能會發現,如果實驗室培育的食品看起來、嘗起來和感覺上和真正肉類沒有什么兩樣的話,他們就更容易接納這些食品。

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