[发明专利]一种用于细胞培养肉的可食用的结冷胶/明胶3D支架的制造方法

说明书

本发明是一种用于细胞培养肉的可食用的结冷胶/明胶3D支架的制造方法，以所述方法制造的结冷胶/明胶3D支架可用于骨骼肌细胞的培养，为细胞培养肉的制造提供支撑，属于未来食品科技领域。本发明所述方法通过将一定浓度的结冷胶和明胶按照一定比例均匀混合后，于室温下反应10 min以上，即得到结冷胶/明胶3D支架。本发明的制造方法简单高效，不经冷冻干燥即可直接用于细胞培养，在不使用有毒交联剂的情况下，通过结冷胶和明胶之间的静电相互作用形成3D支架，得到的结冷胶/明胶3D支架具有良好的细胞粘附性和相容性，可以进行骨骼肌细胞培养，并且可以在制备过程中加入其他物质以获得具有所需质构特性和细胞黏附性的不同3D支架。本发明为细胞培养肉的研究提供了一种新型、无毒的3D支架的制造方法。

技术领域

本发明涉及未来食品科技领域，具体涉及一种用于细胞培养肉的可食用的结冷胶/明胶3D支架的制造方法。

背景技术

动物蛋白质具有很高的营养价值，其蛋白质的种类和结构更加接近人体的蛋白结构和数量，而且大多都含有人体必需的8种氨基酸。然而，传统的肉类生产方式由于其对环境、公共健康和动物福利的负面影响引发了极大的关注，针对这些问题，人们提出了一系列减少温室气体排放和解决传统肉类生产方式中动物福利问题的策略。其中，除了改变传统肉类生产系统之外，各种人造肉产品也有利于减轻这些负面影响。

目前，植物性肉类成为一种受欢迎的肉类产品替代品，然而研究发现植物性肉类缺乏动物性肉制品所具有的味道和其他感官属性，一些忠实的肉食者对此并不感兴趣。除此之外，营养学家普遍认为目前市售的植物肉是经过高度加工的产品，全美养牛人牛肉协会(National Cattlemen’s Beef Association)也认为真正的牛肉具有更高的营养价值。因此细胞培养肉成为对人们更具吸引力的选择。

细胞培养肉是在体外培养动物细胞得到的真正的肉。利用从动物身上提取的细胞，通过组织工程技术培养成肌肉和脂肪组织，并被构造成肉制品，从而在不屠宰动物的情况下生产可食用的肉。细胞培养肉不仅能在一定程度上解决环境问题，降低人畜共患病和其他疾病的风险，还能为肉食者提供珍贵的动物源蛋白质。

3D支架的制备是组织工程中的关键技术，其重点在于模拟天然组织的结构和成分，使细胞能够在支架内实现三维分布并大量增殖分化形成完整的肌肉组织。目前大多数3D支架中通常存在一定量的细胞外基质，如胶原蛋白、RGD肽等，才能保证良好的细胞粘附性。然而具有良好生物活性的细胞外基质通常有提取工艺复杂、成本高的缺点，不适用于细胞培养肉。因此需要一种3D支架能够使细胞大量增殖分化，并且克服常见的3D支架成本昂贵的不足。

结冷胶是一种高分子线性阴离子多糖，由假单胞杆菌发酵产生，作为增稠剂、稳定剂广泛应用于食品中，具有生产周期短、安全无毒的优良特点。结冷胶不溶于冷水，但加热即溶解成透明的溶液，冷却后，形成透明且坚实的凝胶。明胶是一种无脂肪的蛋白质，由胶原经过变性降解得到，是一种天然营养型的食品增稠剂，有增强细胞黏附性的特点，广泛应用于组织工程中。目前常见的3D支架仍然需要使用一些有毒交联剂，如戊二醛、EDC/NHS等，来增强支架的稳定性，但无法用于生产细胞培养肉。

因此，为了制备出适用于细胞培养肉的3D支架，我们发明了一种用于细胞培养肉的可食用的结冷胶/明胶3D支架的制造方法：将一定浓度的结冷胶和明胶按照一定比例均匀混合后，于室温下反应10 min以上，即得到结冷胶/明胶3D支架。本发明的制造方法简单高效，不使用有毒交联剂，不用冷冻干燥即可直接用于细胞培养，利用结冷胶和明胶之间的静电相互作用以及结冷胶冷却后即可形成凝胶的特点制备3D支架。得到的结冷胶/明胶3D支架具有良好的细胞粘附性和相容性，并且可以在制备过程中加入其他物质以获得具有所需质构特性和细胞黏附性的不同3D支架，可以进行骨骼肌细胞培养，用于生产细胞培养肉。

发明内容

本发明的目的在于针对现有细胞培养肉研发成本高、细胞无法大量增殖等不足，提供一种用于细胞培养肉的可食用的结冷胶/明胶3D支架的制造方法。