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人造肉质感形状不像肉?科学家用细胞支架造"新品"

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作者 | 辰辰

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

人造肉质感形状不像肉?科学家用细胞支架造新品

图示:研究人员使用明胶做成的支架培育出新型人造肉

目前人造肉更像是一种肉糜而非真正的肉块。日前哈佛大学研究人员设计出一种由明胶制成的支架,通过这种支架上培育出的人造肉在形状和质感上都更像是真正肉块。

人造肉行业受到的关注越来越多,在实验室里用动物细胞培育出来的美味汉堡、牛排甚至寿司都有望问世。

但是大多数人造肉产品看起来还是像一团肉糜。制造过程往往是基于从培养皿中培养动物肌肉和脂肪,这种方法用来制作汉堡完全没有问题,但无法造出像牛排等大块肉的质感。

哈佛大学的科学家们日前报告称,他们找到了一种方法,通过在明胶支架上培育牛和兔子的肌肉细胞,能够更好地模仿真肉的形状和味道。

“我们证明了这是可以做到的,”领导这项研究的哈佛大学研究员卢克·麦克奎恩(Luke MacQueen)说。“现在我们将继续改进我们的方法,调整支架纤维的类型,尝试造出拥有更真实质地、味道和营养成分的人造肉。”

麦克奎恩指出,这项技术的完善可以帮助更多的人,特别是帮助一切素食主义者把人造肉视为一种可持续的、合乎道德的肉类替代品。

在动物体内,细胞群从由水、胶原蛋白以及各种营养物质组成的细胞外基质那里获得物理支持。细胞外基质也为生长、细胞定向和分化提供必要的基础。

“肌肉细胞需要一种结构来生长,就像一栋建筑物的墙壁需要钢筋框架,或者一栋房子需要一个木制骨架一样,”哈佛大学生物工程师、该研究论文合著者凯文·基特·帕克(Kevin Kit Parker)说。

为了模拟这种细胞环境,帕克和同事们决定用不同浓度的明胶制作支架,后者是一种从胶原蛋白中提取的蛋白质。帕克说,当牛肉等富含胶原蛋白的肉片被煮熟后,高温会自然地将胶原蛋白纤维融化成软糯的明胶,使得肉质嚼起来更加多汁。

为了制造明胶微纤维,研究人员将市售的明胶粉末溶解在水中,然后像制作棉花糖一样将其纺成细丝。高速旋转胶状浆液使其底部形成纤维,研究人员再利用酶将这些纤维交联,形成一个坚固的编织结构供细胞生长。

兔细胞和牛细胞会附着在这些明胶支架上生长,直至形成大约眼镜片大小的肌肉。

为了测试这种人造肉和真正肉的质地有何区别,研究人员进行了各种各样的分析:比如说通过在电热板上加热人造肉来模拟烹饪,压缩人造肉饼测量切肉时所需的力。他们发这种人造肉的质地介于汉堡肉饼和牛里脊肉之间。

哈佛大学的科学家们并不是唯一测试基于细胞的肉类支架的研究人员。

在再生医学领域,支架被用来帮助组织生长,再将生长的组织用于修复器官或替代移植物。一些研究人员受到再生医学领域的启发,把菠菜叶子变成支架,去掉其中所有的植物细胞,用空的细胞壁作为动物组织生长的框架。其他研究小组则对苹果、洋蓟和蘑菇的线状根进行了改良。

细胞农业公司也在用诸如纤维素、淀粉和海藻酸盐等天然材料来设计支架,这可能比从零开始的工程支架更便宜。

“不同的细胞有不同的需求,”制造人造三文鱼的初创企业Wild Type联合创始人兼首席执行官贾斯汀·科尔贝克(Justin Kolbeck)说。“鱼片不同,因为它的基本结构与其他类型的肉完全不同。与哺乳动物相比,鱼肉细胞是在不同的温度下生长,所以我们开发的支架需要在所有这些方面对鱼类细胞进行优化。”

人造肉质感形状不像肉?科学家用细胞支架造新品

图示:Wild Type公司培育出的人造三文鱼肉

宾夕法尼亚州立大学食品科学教授格雷戈里·齐格勒(Gregory Ziegler)表示,在人造肉或鱼成为餐桌上的主食之前,企业还必须克服规模上的挑战。他们需要优化细胞生长的培养基,制造大型生物反应器设施,以满足客户需求的速度培养大量细胞。今年6月,在俄勒冈州波特兰的举行的品尝活动上,Wild Type用了三周半的时间才制作出半公斤的三文鱼。

企业还必须获得监管部门的批准,才能向大众提供或销售人造肉。随着人造肉的出现和价格的降低,消费者可能会发现,如果实验室培育的食品看起来、尝起来和感觉上和真正肉类没有什么两样的话,他们就更容易接纳这些食品。

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