魔芋葡甘聚糖/海藻酸盐复合水凝胶：提升培养脂肪脂质营养特性的创新策略

本研究开发了一种可食性魔芋葡甘聚糖/海藻酸盐（KA）双交联水凝胶支架，通过调控KGM/Alg比例和Ca2+交联构建多孔微结构，显著促进皮下前脂肪细胞（SAT）和纤维脂肪祖细胞（FAPs）的增殖分化。创新性地引入纳米磷脂（nano-PC）构建KPC支架，使培养脂肪的PUFA含量提升且胆固醇降低20%，为定制化营养人造肉生产提供了突破性解决方案。

　　

Highlight

本研究突破性地开发了基于食用级多糖的仿生支架系统，为定制化营养人造脂肪生产提供了全新范式。

Materials

魔芋葡甘聚糖（KGM）粉末由宜智魔芋生物技术有限公司提供（葡甘聚糖含量>95%，Mw=500kDa），海藻酸盐（Alg，M/G比1.1，934kDa）购自Sigma-Aldrich。磷脂酰胆碱（PC）采购自生工生物工程有限公司，其他试剂详见附表1。

Preparation of KA hydrogels

通过精确调控1-2%总聚合物浓度及1:4/1:5的KGM/Alg比例，结合Ca²⁺双交联技术，成功构建具有可调机械性能的三维网络结构。该相变过程使液态溶胶转化为弹性固体，形成理想的细胞培养微环境。

Fabrication of KA scaffolds with diverse physicochemical properties

如图1a所示，选用褐藻源Alg和魔芋源KGM作为基础材料。四种KA复合水凝胶通过离子交联后，展现出从流体到弹性固体的显著相变特征，其孔径分布（50-200μm）和压缩模量（5-15kPa）可精准调控，完美模拟天然脂肪组织力学特性。

Conclusion

我们成功开发出具有营养强化功能的KPC复合支架，其独特的纳米磷脂递送系统使培养脂肪呈现"两升一降"的黄金特征：PUFA含量提升20%、蛋白质沉积增加，同时胆固醇水平显著降低。这项技术为人造肉产品的营养精准调控开辟了新途径。