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目前培养肉生产中，可用于培养脂肪的食用支架信息有限。研究人员探索凝胶多糖（Curdlan）基水凝胶与植物、昆虫蛋白复合作为培养羊肉脂肪支架的潜力及等离子处理对细胞黏附的影响。结果表明相关水凝胶有应用潜力，为培养肉支架开发提供参考。
在当今食品领域，培养肉作为一种新兴技术，正逐渐走进人们的视野。传统农业面临着诸多挑战，比如资源消耗大、环境压力大以及动物福利等问题，而培养肉有望成为解决这些问题的 “救星”。在培养肉的生产过程中，有一个关键环节 —— 搭建细胞生长的 “小窝”，也就是支架（scaffold）。支架就像是细胞的 “房子”，细胞要在上面附着、生长、增殖，最后分化成各种特定的细胞类型，才能变成我们餐桌上美味的肉。但现在的难题是，适合用于培养脂肪的食用支架相关信息少之又少，这就像盖房子却不知道用什么材料合适，严重阻碍了培养肉产业的发展。
为了攻克这个难题，来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于凝胶多糖（Curdlan，一种微生物源多糖），这种物质在食品和生物医学领域都有应用，但在培养肉支架方面还是 “新手”。研究人员把凝胶多糖制成水凝胶，再分别与植物蛋白（如大麻蛋白、苜蓿蛋白）和昆虫蛋白（黑水虻蛋白）进行复合，试图打造出理想的培养羊肉脂肪的支架。同时，他们还研究了等离子处理对羊肉脂肪细胞在支架上黏附的影响。
经过一系列的研究，他们发现了许多重要的结论。从机械性能方面来看，添加蛋白质能显著提高水凝胶的弹性，其中黑水虻蛋白的效果最为显著，添加了黑水虻蛋白（BSFL）的支架杨氏模量最高，达到 48.3kPa，远高于单纯的凝胶多糖支架（17.7kPa）。在热性能上，蛋白质加入凝胶多糖支架后，会使熔点温度降低，而且复合的蛋白质 - 多糖还略微改变了凝胶的热稳定性。在吸水性方面，富含蛋白质的支架吸水性更强，这意味着其孔隙率更高，更有利于营养物质的运输。最重要的是，生物相容性评估显示，凝胶多糖和富含大麻蛋白的支架对羊肉脂肪细胞的附着支持效果更好。不过，等离子处理虽然能增加支架表面的亲水性，却对细胞黏附产生了负面影响。
这项研究的意义非凡，它为培养肉支架的开发指明了新方向，让人们看到了凝胶多糖和富含蛋白质的凝胶多糖水凝胶，尤其是含有大麻蛋白的水凝胶，在培养肉领域的巨大应用潜力。该研究成果发表在《Food and Bioproducts Processing》上。
研究人员开展这项研究时，用到了几个关键技术方法。在蛋白质提取上，采用碱性方法结合基于等电点的蛋白质沉淀法获取苜蓿和大麻蛋白。通过扫描电镜等技术观察支架的微观结构，利用机械测试设备检测水凝胶的弹性等机械性能，运用热分析仪器进行热性能分析，通过细胞活力测定实验评估生物相容性。
下面来具体看看研究结果：
- 支架的形态（Morphology of scaffolds）：在凝胶多糖凝胶网络中加入蛋白质后，由于蛋白质分子的干扰，改变了水凝胶基质结构和聚合物分子间的相互作用，使得含蛋白质的样品孔隙率显著提高。其中，含黑水虻蛋白的水凝胶孔隙数量最多，达到 407±14 个。
- 机械性能（Mechanical properties）：添加蛋白质可显著增强水凝胶的弹性。黑水虻蛋白富集的支架杨氏模量最高（48.3kPa） ，相比之下，单独的凝胶多糖支架为 17.7kPa，添加苜蓿蛋白的为 24.2kPa，添加大麻蛋白的为 22.5kPa。
- 热性能（Thermal properties）：蛋白质掺入凝胶多糖支架会使熔化温度向低温移动。复合蛋白质 - 多糖略微改变了凝胶的热稳定性，与单独的凝胶多糖相比，尖锐峰温度降低。
- 溶胀性能（Swelling properties）：富含蛋白质的支架表现出更高的吸水率，表明其孔隙率增加，更有利于营养物质的运输。
- 生物相容性（Biocompatibility）：通过细胞活力测定实验评估生物相容性，发现凝胶多糖和富含大麻蛋白的支架比其他支架更能支持羊肉脂肪细胞的附着。
- 等离子处理的影响（Effect of plasma treatment）：等离子处理虽然增加了支架表面的亲水性，但对细胞黏附产生了负面影响。
研究结论表明，基于凝胶多糖的富含植物和昆虫源蛋白质的支架在培养肉生产中，对脂肪细胞的黏附和生长有很大的支持潜力。然而，等离子处理对细胞黏附的负面影响需要进一步研究和改进。这项研究为培养肉产业解决了支架材料选择的部分难题，为后续开发更优质的培养肉产品奠定了基础，也为相关领域的研究提供了重要的参考，激励更多科研人员投身于培养肉支架的优化研究中，推动培养肉产业的发展。
