综述：利用作物源材料作为支架及培养基补充剂在培养肉生产中的机遇

《Food Reviews International》：Opportunities Using Crop-Derived Materials as Scaffolds and Culture Media Supplements for Cultivated Meat Production

　　

培养肉为传统畜牧业生产提供了一种可持续的替代方案，但其商业化仍受到高生产成本、对动物源培养基的依赖以及难以实现所需质地和感官品质的限制。结合作物源材料的复合培养肉系统提供了一种可扩展的解决方案。本综述探讨了用于这些系统的作物源支架和培养基补充剂。作物蛋白、多糖、基质、肽、碳水化合物、矿物质和植物化学物质支持细胞附着、组织形成和生长，同时减少血清依赖。还重点介绍了关键加工技术，如挤压、凝胶化、3D打印和冷冻干燥。最后，主要研究空白包括标准化材料选择、细胞特异性优化、储存和加工评估，以及更多地利用栽培品种多样性。

引言

全球人口增长以及对气候变化、资源枯竭、动物福利和公共卫生的日益关注，增加了对可持续替代传统畜牧肉类的需求。传统肉类生产伴随着高温室气体排放、广泛的土地和水资源使用，以及集约化动物养殖相关的伦理问题，使其在长期需求上升的情况下越来越不可持续。作为回应，替代蛋白来源，如作物基肉类类似物、微生物蛋白和培养肉，已成为缓解传统肉类生产带来的环境和社会挑战的有前景的解决方案。在这些方法中，培养肉通过动物细胞的体外扩增和分化生产，因其在保持与传统肉类营养等效的同时将肉类生产与屠宰脱钩而受到广泛关注。尽管有这些优势，培养肉的大规模商业化仍受到几个技术和经济挑战的限制，包括高生产成本、对动物源培养基的依赖，以及难以复制整块肌肉肉类产品的结构、质地和感官属性。为了解决这些限制，培养肉复合系统最近作为一种有前景的过渡方法获得了发展，该系统将动物细胞与非动物基质（如作物源农业材料、真菌生物质或多糖基成分）整合在一起。这些系统作为集成复合平台发挥作用，其中作物源材料和动物细胞在统一的生产框架内协同相互作用。在此背景下，作物源蛋白作为功能性支架材料，积极支持细胞粘附和增殖，突显了它们作为复合培养肉系统中关键结构和生化成分的作用。在培养肉复合系统中，支架和培养支持基质通过为细胞粘附、增殖、分化和空间组织提供结构支持发挥着至关重要的作用。与为生物医学组织工程开发的支架不同，用于食品应用的材料必须同时满足生物相容性、可食用性、食品安全和法规要求。最近的研究已经确定了来自谷物、豆类和块茎等主食作物的食品级天然来源支架，作为传统组织工程中使用的合成聚合物的可行替代品。这些材料包括作物蛋白、多糖、膳食纤维和复合凝胶基系统。作物源材料因其结构多样性、功能可调性和在食品加工中的既定用途而成为支架和培养支持应用的特别有吸引力的候选者。来自大豆、小麦、豌豆和大米的蛋白可以形成具有良好凝胶化和质地化特性的内聚网络，而纤维素、淀粉、果胶和藻酸盐等多糖则有助于孔隙率、保水性和机械稳定性。此外，新出现的证据表明，全作物基质和富含纤维的材料可能通过提供复杂的微结构和生物活性成分来支持细胞-基质相互作用并改善复合培养肉产品的感官质量，从而提供额外的优势。然而，尽管关于单个材料类别的文献越来越多，但仍缺乏在培养肉复合系统中作为支架和培养基支持物选择和评估作物基材料的系统框架。本叙述性综述的相关文献通过检索ScienceDirect、Scopus、PubMed和Google Scholar确定，无出版年份限制，最终检索于2026年进行。检索词组合了“培养肉”或“培养肉”与作物源材料、支架、微载体、培养基、谷物、豆类、淀粉、蛋白和多糖相关的术语。研究的选择基于其与培养肉应用中作物源材料的结构、物理化学、生物、加工和食品级特性的相关性，优先考虑直接在这些材料在细胞培养或培养肉系统中进行评估的研究。相关的食品科学和生物材料研究也在其提供适用的功能或机制证据时被考虑。为了解决这一空白，本综述旨在为培养肉复合系统中作物源支架和培养基支持基质的有理选择和应用建立一个面向材料的框架。尽管真菌源材料也引起了关注，但本综述主要关注作物源材料，包括谷物、豆类和块茎资源，作为下一代培养肉复合系统的可扩展原料，因为它们提供了全球已建立的供应链、成分多样性和与现有食品制造系统的直接兼容性。通过综合关于材料成分、物理化学性质、加工兼容性和生物功能性的当前知识，本综述试图建立弥合食品科学、生物材料工程和细胞农业的材料选择标准。

作物源材料在培养肉生产中的功能角色：三维（3D）结构的支架

在培养肉复合系统中，作物源材料在开发3D支架中发挥着关键作用，这些支架提供结构支持、引导组织组织，并直接有助于最终产品的质地和可食用性。与传统的生物医学支架不同，为培养肉设计的支架必须同时满足生物功能、食品安全、可扩展性和感官要求，使食品级作物源聚合物成为这些应用的有前景的材料。最近的研究表明，植物基支架可以有效模拟天然细胞外基质的关键特征，包括孔隙率、各向异性和机械顺应性，这些对于成肌细胞粘附、排列和分化至关重要。脱细胞植物组织，如芦笋、菠菜和其他纤维植物基质，固有地具有排列的血管或纤维结构，促进肌纤维取向和肌管形成，而不需要复杂的制造步骤。这些天然来源的结构对复合系统特别有吸引力，因为它们减少了对合成聚合物的依赖，同时有助于可持续性和成本降低。除了脱细胞组织，越来越多的注意力被导向食品级作物聚合物，包括淀粉、蛋白和多糖，作为培养肉的支架构建块。在这些材料中，淀粉因其丰富性、全球可用性、法规接受度（GRAS状态）以及形成适用于食品生物制造的水凝胶、多孔基质和可打印生物墨水的而成为一种有前景的候选物。然而，天然淀粉单独缺乏足够的机械强度和内在的细胞粘附能力，限制了其作为独立支架的使用。因此，淀粉最有效地应用于复合支架系统中，与蛋白或其他生物聚合物结合，以实现细胞外基质样功能，同时保持可食用性和可扩展性。除了结构指导，作物源支架还可以积极影响培养肉复合产品的成分设计。例如，明胶-豆奶复合支架在肌肉和脂肪层交替堆叠时，已被证明能支持肌生成和脂肪生成，从而产生含有脂肪的培养肉，具有改善的多汁性和肌肉样质地。这种多层或复合支架策略与结合培养细胞和作物源基质以实现所需感官特性的复合系统概念非常吻合。最近以材料为中心的方法强调由作物蛋白、多糖和食品级交联剂组成的复合凝胶基支架。这些复合配方允许精确调节机械强度、保水能力和降解行为，同时保持完全可食用并与大规模食品加工和生物反应器集成兼容，解决了培养肉生产中的关键转化挑战。总的来说，这些发现强调培养肉复合系统中的作物源支架作为最终产品的主动结构和感官贡献者发挥作用。

微载体

除了作为静态3D支架使用外，作物源材料正越来越多地被探索作为可食用微载体，以支持培养肉生产中的可扩展细胞扩增。微载体提供高表面积体积比，使锚定依赖性肌肉干细胞在搅拌生物反应器中增殖，这对于工业规模制造至关重要。由作物源聚合物或脱细胞植物组织制造的可食用微载体在复合系统中提供明显优势，因为它们可以嵌入最终产品中，消除了分离步骤并简化了下游加工。Bodiou等人将微载体策略分类为可移除、可降解和可食用系统，强调可食用微载体特别适用于食品应用，因为当它们被纳入肉基质时，有潜力增强质地和感官质量。脱细胞植物材料也被重新用作低成本、可持续的微载体。脱细胞后，农业副产品，如玉米皮和菠萝蜜皮，保留了富含纤维素的多孔结构，支持肌肉细胞附着和蛋白质积累，证明了循环生物经济方法在培养肉生产中的可行性。最近的生物过程重点研究进一步强调，微载体不仅对细胞附着至关重要，而且对过程强化策略也至关重要。在搅拌罐生物反应器中，植物兼容的微载体实现珠到珠的细胞转移，允许细胞从已定植的载体迁移到新添加的载体，而无需酶解脱离。这种现象显著减少了单元操作，最小化了细胞损失，并支持在无血清条件下的连续扩增，从而提高了可扩展性和经济可行性。从食品工程和安全角度来看，使用可食用的作物源微载体与培养肉的新兴法规和危害控制考虑相一致。食品级微载体减少了与非食用合成材料相关的担忧，简化了收获期间的危害管理，并有助于遵守强调使用具有已确立安全消费历史的成分食品安全框架。总的来说，将作物源微载体整合到培养肉复合系统中连接了细胞生物学和食品工程领域。通过同时支持可扩展的细胞增殖、减少下游加工复杂性，并对最终产品做出结构贡献，可食用作物源微载体体现了作物源材料在下一代培养肉复合系统中的多功能性。

营养和生化支持剂

在培养肉复合系统中，培养基补充剂对于支持细胞增殖、分化和代谢稳定性至关重要。代表性的作物源成分包括来自谷物、豆类、油籽和其他作物资源的蛋白水解物、肽、碳水化合物、矿物质和植物化学物质。这些成分可以提供生物可利用的营养物质，支持细胞代谢，改善氧化稳定性，并可能减少对动物源输入的依赖。最近的研究表明，植物蛋白水解物和生物质源补充剂可以增强细胞增殖和代谢稳健性，并促进培养肉生产中血清减少或无血清系统的开发。总的来说，作物源材料作为支架、微载体和培养基补充剂的作用汇聚于一组在培养肉复合系统中控制其性能的共同功能要求。

作物源资源的材料分类和特征

用于培养肉复合系统的作物源材料可以根据其生化成分和结构特征进行分类。基于蛋白的材料、多糖和富含纤维的全作物基质表现出影响复合系统内支架形成、细胞兼容性和过程整合的物理化学和生物特性。

基于蛋白的材料

基于蛋白的作物材料因其凝胶化行为、可加工性以及当结构化为水合网络时与细胞相互作用的能力而被广泛探索作为支架形成成分。代表性例子包括大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、小麦面筋和大米蛋白。大豆蛋白基基质容易形成连续凝胶网络，并表现出高保水能力，使得能够制造内聚3D结构。先前的研究表明，大豆蛋白基支架可以支持肌肉细胞附着和增殖，特别是当与多糖结合或经受物理或酶交联时，这改善了机械完整性和结构稳定性。豌豆蛋白作为一种替代作物蛋白来源受到关注，因为它能够在热或剪切诱导的结构化下形成弹性凝胶。据报道，豌豆蛋白基系统在挤压和质地化过程中表现出良好的可加工性，使其成为纤维支架结构的合适候选者。小麦面筋因其显著的粘弹性和延展性而与众不同，这有助于形成各向异性的、类似肌肉的质地。然而，其固有的疏水性可能导致不均匀的细胞附着，除非经过修饰或与更亲水的成分混合。大米蛋白虽然研究较少，但在复合支架中作为补充成分提供了潜力，当与其他作物源聚合物结合时，其掺入可以调节质地和凝胶强度。总的来说，基于蛋白的材料提供了结构内聚性和加工多功能性，但通常需要共混或表面修饰以实现均匀细胞分布和稳定的3D结构。

基于多糖的材料

多糖构成了用于构建机械稳定和多孔支架结构的主要作物源材料类别。纤维素、纳米纤维素、淀粉和果胶是用于培养肉应用中研究最广泛的基于多糖的材料。富含纤维素的材料，包括脱细胞作物组织和纳米纤维素基系统，提供相互连接的孔网络，促进营养扩散和废物运输。主要由纤维素、半纤维素和果胶组成的脱细胞作物支架已被证明支持肌肉细胞附着和排列，同时在处理和加工过程中保持结构完整性。纳米纤维素也被用作复合凝胶中的增强成分，增强流变特性和可打印性，而不损害支架孔隙率。淀粉基材料通过糊化、回生、挤压和增材制造技术提供了支架制造的通用性。最近的研究表明，淀粉基支架可以设计具有受控孔隙率和形状保真度；然而，当单独使用时，其机械强度通常不足，需要通过共混或交联策略进行增强。果胶有助于亲水性和凝胶形成能力；然而，它通常作为次要成分掺入，以改善复合系统中的保水性和结构内聚性。总的来说，基于多糖的材料在形成稳定的三维框架方面表现出色，但缺乏用于细胞粘附的内在生化线索，限制了它们在培养肉复合系统中的单独应用。

富含纤维的全作物基质

富含纤维的全作物基质代表了一类新兴的支架材料，利用植物组织的天然结构。与纯化聚合物不同，这些材料保留了固有的纤维排列和层次结构，可以支持肌肉细胞组织。谷物源基质，特别是来自燕麦、大麦和其他富含纤维的谷物（如高粱和谷子），因其高膳食纤维含量和形成水合、粘弹性网络的能力而受到关注。这种基质可以作为物理支架和复合产品的结构成分，支持培养细胞和作物基基质之间的整合。脱细胞的全作物组织，如芦笋和其他血管化的作物结构，已经证明了显著的各向异性和相互连接的孔隙率，促进肌肉细胞排列和分化。Murugan等人报道，脱细胞芦笋支架表现出8至80μm的孔径和超过90%的孔隙率，支持强大的肌源性分化和结构化培养肉原型的形成。尽管具有结构优势，富含纤维的全作物基质根据作物种类和加工条件表现出形态和机械性能的内在变异性。因此，需要仔细的材料选择和加工控制，以确保可重复性和与可扩展培养肉生产的兼容性。总的来说，基于蛋白的材料、基于多糖的支架和富含纤维的全作物基质代表了作物源材料的互补类别，可以策略性地组合以满足培养肉复合系统的结构和生物要求。

实现作物基支架的加工技术

作物基支架在培养肉复合系统中的功能和性能受到用于将原料作物材料转化为3D结构的加工技术的显著影响。加工条件决定了蛋白排列、孔形成、机械各向异性和质量传递特性，从而直接影响工程肉构建物内的细胞粘附、增殖和组织组织。

挤压和质地化

挤压基加工是生产具有肌肉样结构的纤维作物基支架的最成熟和可扩展的方法之一。特别是，高水分挤压在热和剪切力结合下诱导蛋白变性、相分离和分子重排，导致类似于骨骼肌纤维层次组织的各向异性结构。在高水分条件下，排列的蛋白域沿挤压流动方向形成，产生具有明显纵向取向的连续纤维质地。这种结构排列有助于机械各向异性，并为肌肉模拟结构提供拓扑线索，当使用挤压衍生材料作为可食用支架时，已被证明支持成肌细胞粘附和伸长。挤压参数，如水分含量、螺杆配置、机筒温度和模头几何形状，已被证明对所得支架的纤维厚度、孔隙率和质地强度有决定性影响。Bomkamp等人证明挤压衍生的多孔基质促进氧气和营养扩散，支持培养肉复合构建物中的细胞附着和增殖。除了传统的肉类类似物应用，挤压越来越被视为生产预结构化的可食用支架的平台，可以在后处理期间接种细胞或整合到后期培养阶段的复合系统中，突显了其在大规模生产和支架设计中的相关性。

凝胶化和交联策略

基于凝胶化的加工技术为制造具有可调机械和结构特性的水合作物基支架提供了一种通用方法。作物蛋白（如大豆、豌豆和小麦面筋）的热凝胶化诱导蛋白链展开和聚集，导致形成能够支持细胞附着的三维网络，正如蛋白凝胶化机制和作物蛋白基水凝胶的研究所表明的那样。pH诱导的凝胶化进一步允许调节静电相互作用和网络密度，从而能够控制蛋白和多糖基支架的孔径和刚度。酶交联，特别是使用微生物转谷氨酰胺酶，已广泛用于通过催化复合水凝胶中谷氨酰胺和赖氨酸残基之间的共价键形成来增强凝胶强度、弹性和抗变形性。对作物蛋白和淀粉基复合凝胶的研究表明，酶交联，如转谷氨酰胺酶介导的共价键，显著改善了凝胶网络中的压缩模量和结构稳定性，使这些系统有望用于培养肉构建物中的长期细胞培养和多层组织组装。值得注意的是，凝胶化和交联策略允许在相对温和的条件下制造支架，保留保水能力，并能够在培养肉复合系统中进行凝胶后细胞接种。

新兴制造技术

新兴制造技术正在被探索，以实现对支架结构和孔隙率的精确控制。3D打印实现的作物基生物墨水的逐层沉积，具有对细丝取向、孔径和内部通道几何形状的可编程控制，为设计优化营养扩散和细胞组织的支架提供了机会。作物蛋白和淀粉基生物墨水表现出剪切稀化行为，实现平滑挤压和沉积后快速凝胶化，同时保持结构稳定性和形状保真度，支持肌肉细胞增殖。尽管目前在通量方面存在限制，但可以通过打印头/喷嘴创新（例如喷嘴阵列）和生物墨水工艺优化来提高可扩展性，平衡流变学、打印速度和分辨率。静电纺丝产生具有大表面积体积比的微纳米纤维支架，非常类似于细胞外基质纤维结构。静电纺丝的作物基蛋白和多糖纤维可以提供有利于细胞粘附和排列的拓扑线索；然而，与整体厚度和机械稳健性相关的挑战仍然存在。冷冻干燥和定向冷冻技术使得制造具有高孔隙率和相互连接孔网络以及排列通道的高度多孔支架成为可能。通过控制冷冻速率和固体含量，可以调整孔径和取向以增强质量传递和细胞浸润，使冷冻干燥的作物基支架适用于早期组织形成和培养肉复合原型。总的来说，这些加工技术使得作物源材料能够转化为结构和生物功能支架，突显了培养肉复合系统中材料选择和加工设计之间的关键相互作用。

作物源成分作为培养基补充剂

开发具有成本效益和无动物的培养基仍然是培养肉生产商业可扩展性的关键要求。作物源成分正被研究作为替代或补充培养基成分，因为它们可以从广泛可用的农业资源中提供蛋白、碳水化合物、微量营养素和生物活性化合物。这些材料可以支持营养供应、细胞代谢、氧化保护和细胞生长性能。

蛋白水解物和肽

在作物源成分中，蛋白水解物特别有前景，因为酶水解产生低分子量肽和游离氨基酸，与完整蛋白相比更容易被细胞同化。大豆源肽是研究最广泛的例子之一，并因其平衡的氨基酸谱和生物活性肽组分而成为减少血清补充剂的有吸引力的候选者。作物蛋白水解物已被报道在几种哺乳动物细胞系统中增强增殖、活力和分化性能，突显了它们作为培养肉生产中无血清培养基可持续成分的潜力。小麦源肽也可能因其富含谷氨酰胺的组成和供氮能力而提供功能益处，这对于快速增殖的细胞很重要。尽管它们在培养肉系统中的直接使用仍然有限，但小麦水解物在微生物和生物过程发酵平台中显示出效用，暗示了在动物细胞培养应用中的转化潜力。米糠肽最近受到关注，因为米糠是一种丰富的农工业副产品，含有蛋白、生育酚和抗氧化植物化学物质。水解米糠蛋白表现出抗氧化和细胞保护活性，表明在高密度细胞培养期间可能有益于减少氧化应激。它们在循环生物经济系统中的附加价值使它们成为未来无血清培养基开发的有吸引力的候选者。作物蛋白水解物可能不仅作为氨基酸来源，而且作为信号活性肽组分，提高增殖效率和细胞稳健性。

碳水化合物和能源

碳水化合物对于增殖动物细胞中的ATP生成和生物合成代谢至关重要。葡萄糖仍然是传统培养基中的主要能源底物，直接支持糖酵解和磷酸戊糖途径。然而，过量的葡萄糖补充会加速乳酸积累，破坏培养pH值，并损害细胞生长和生产力。因此，受控的碳进料策略对于高效的大规模生产至关重要。麦芽糊精由玉米、小麦、马铃薯或大米淀粉的部分水解产生，可作为补料分批系统中的缓释碳水化合物源。其低甜度、高溶解度和可调的葡萄糖当量值使其对受控碳进料策略具有吸引力。尽管麦芽糊精在培养肉培养基中的使用仍然有限，但其广泛的工业熟悉度和可扩展的生产基础设施支持其在未来应用中的潜力。此外，在肌肉干细胞增殖和分化阶段优化代谢环境至关重要。作物源寡糖也可能提供渗透保护和膜稳定功能，而某些化合物可能调节细胞应激反应。尽管它们在培养肉系统中的应用在很大程度上仍未探索，但它们可能在先进的无血清配方或结构化共培养平台中提供价值。

微量营养素

微量营养素对于细胞代谢、氧化还原调节和组织成熟不可或缺。铁对于肌肉细胞中的肌红蛋白合成和氧处理代谢特别重要，而锌有助于DNA合成、转录调节和抗氧化酶系统。镁作为ATP依赖性酶和核糖体功能的通用辅因子。因此，从作物生物质或侧流衍生的可持续矿物浓缩物可能提供合成补充的实用替代品。除了矿物质，植物化学物质如多酚、黄酮类、生育酚和酚酸可能在无血清培养基环境中提供氧化保护，其中内源性抗氧化缓冲有限。然而，因为一些植物化学物质在高浓度下可能抑制增殖或改变信号通路，剂量优化至关重要。总的来说，作物源补充剂提供了部分替代昂贵传统成分同时改善可持续性和供应安全性的重大潜力。未来的研究应侧重于成分标准化、批次一致性、纯化要求、生物利用度和细胞特异性优化，以实现稳健的工业培养基系统。

挑战和限制

尽管作为可持续和食品级材料具有优势，作物源支架在培养肉生产的实际应用中仍存在一些限制。天然淀粉单独使用时通常缺乏足够的机械强度和细胞粘附能力，通常需要与其他聚合物共混或交联。类似地，尽管作物源多糖可以提供多孔和机械稳定的结构，但它们通常缺乏用于细胞粘附的内在生化线索。小麦面筋提供有利的粘弹性和质地化特性，但其疏水特性可能导致不均匀的细胞附着，除非其表面性质被修饰或与更亲水的成分组合。此外，全作物基质固有地表现出成分、形态、孔结构和机械性能的可变性，这可能使标准化和可重复性复杂化。食品安全、营养质量和感官特性是额外的考虑因素，因为作物源支架最终成为可食用产品的一部分。主要作物蛋白，特别是来自大豆和小麦的蛋白，可能保留过敏原蛋白，需要适当的过敏原评估和管理。作物源材料也可能含有抗营养因子，包括植酸、凝集素和蛋白酶抑制剂，这会影响营养生物利用度和消化质量，尽管它们的水平可以通过加工大幅改变。残留的酚类化合物和其他作物源成分也可能促成苦味、涩味或不良颜色，可能影响最终培养肉产品的感官特性和消费者接受度。因此，预处理策略应平衡去除或减少不良成分与保留营养和功能特性。微生物控制代表另一个关键挑战，因为作物源原料和支架加工步骤可能将污染物引入细胞培养系统。因此，在细胞接种前应仔细控制微生物负荷，以及相关的内毒素污染。尽管灭菌对于维持无菌培养条件至关重要，但热、辐照或化学处理可能改变支架孔隙率、机械性能、表面化学和营养成分，潜在地影响随后的细胞附着和生长。因此，应优化灭菌方案以实现充分的微生物控制，同时保留支架功能。总的来说，这些挑战强调需要标准化的原料表征、适当的预处理和灭菌策略，以及对结构、生物、营养和感官特性的系统评估，以确保作物源支架在培养肉生产中的可重复和安全应用。

未来展望和研究空白

尽管在利用作物源材料作为培养肉系统的支架和培养基成分方面取得了相当大的进展，但在实现其大规模工业实施之前，仍然存在几个关键挑战。最重要的限制之一是缺乏选择合适作物源材料的标准化定量标准。当前的材料选择通常基于广泛的成分特征或经验观察，而不是与细胞附着、增殖、分化和最终组织质量直接相关的预测指标。未来的研究应建立综合评估框架，结合物理化学参数，如流变行为、孔隙率、保水能力、营养扩散和表面化学，以及生物性能指标，包括细胞活力、代谢活动和组织成熟效率。这种数据驱动的筛选系统将使商业应用的材料选择更加客观和可重复。另一个关键挑战是，最佳的作物源材料可能因目标细胞类型而异。骨骼肌细胞、脂肪细胞、成纤维细胞和干细胞或祖细胞各自需要关于基质刚度、拓扑结构、氧运输和生化信号的不同微环境。然而，许多先前的研究集中在单核细胞模型上，限制了它们与由多个相互作用组织组成的结构化肉类产品的相关性。因此，未来的研究应调查细胞特异性材料要求，并开发能够支持共培养系统的多功能平台，以更准确地模拟天然肉类组织的复杂性。此外，储存和加工条件对材料功能的影响受到的关注相对有限。在实际制造链中，作物源原料在使用前要经过干燥、研磨、分馏、加热、灭菌、挤压和储存。这些处理可以显著改变蛋白溶解度、淀粉糊化、氧化稳定性、乳化特性和凝胶化行为，从而影响它们作为支架或培养基成分的适用性。因此，未来的研究应将采后处理、储存稳定性和过程诱导的功能变化纳入材料评估方案，以更好地反映现实生产环境。一个额外的空白在于对栽培品种水平变异的考虑有限。大多数当前研究仅在物种水平上提及作物来源，如大豆、豌豆、燕麦或大米，尽管栽培品种在蛋白组成、淀粉结构、纤维含量、酚类化合物谱、抗营养因子和技术功能特性方面存在显著差异。这些性状可以强烈影响提取率、质地性能、风味发展和细胞兼容性。因此，栽培品种选择应被公认为原料设计中的重要上游因素。开发针对培养肉应用的栽培品种特定数据库和育种策略可能为整合作物改良与细胞农业提供新途径。

结论

总的来说，该领域的未来进展将需要食品科学家、作物育种家、生物材料工程师和细胞生物学家的密切合作。建立预测性材料选择标准、理解细胞特异性相互作用、纳入现实加工变量和利用栽培品种多样性，对于将作物源材料转化为下一代培养肉生产系统的可靠和可扩展资源至关重要。