Глютен, пшеничный белок, поддерживает развитие мышечных и жировых слоев, имитируя текстуру и состав настоящего мяса, что вселяет надежду на то, что лабораторное производство мяса станет устойчивой альтернативой обычному мясу по мере роста населения мира. По мере роста населения мира выращенное в лаборатории мясо, состоящее из выращенных в лаборатории мышечных и жировых клеток животных, предлагает многообещающее решение для удовлетворения растущего спроса на белок.

Кроме того, основой для этих клеточных культур могут служить недорогие растительные белки. Результаты, недавно опубликованные в журнале ACS Biomaterials Science & Engineering, показывают, что неаллергенный пшеничный белок-глютен может успешно наращивать поперечнополосатые мышечные слои и сплющенные жировые слои, которые в сочетании создают текстуру, подобную мясу.

Культивируемым клеткам необходима матрица или каркас, к которому можно прикрепиться, чтобы производить выращенное в лаборатории мясо. Растительные белки съедобны, многочисленны и дешевы, что делает их привлекательными кандидатами на роль каркаса. Предыдущие исследования показали, что растительные пленки, изготовленные из белков глютена, являются успешными субстратами для культивирования клеток скелетных мышц крупного рогатого скота.

Но для того, чтобы этот метод позволил произвести многообещающий заменитель мяса, мышечные клетки должны образовывать хорошо выровненные волокна, напоминающие текстуру настоящей ткани. Кроме того, жир необходимо включить в трехмерную структуру, чтобы воспроизвести состав традиционных мясных продуктов. Чтобы воспользоваться преимуществами глютена, белка в глютене, на который люди с целиакией или чувствительностью к глютену часто не реагируют, Яо Яо, Джон Юань, Чунмей Ли, Дэвид Каплан и коллеги хотели использовать его для разработки пленок на растительной основе для выращивания текстурированных мышечных клеток и жировых слоев.

Исследователи выделили глютен из пшеничной клейковины и сформировали пленки с плоским и ребристым рисунком. Затем они поместили мышиные клетки, которые развились в скелетные мышцы, на белковый субстрат и культивировали покрытую клетками пленку в течение двух недель. Клетки растут и размножаются на плоской мембране и спинномозговой оболочке. Как и ожидалось, пленки глютена работали хуже, чем клетки, выращенные на контрольной пленке из желатина, но этого было достаточно.

Исследователи говорят, что необходимы дальнейшие улучшения в том, как клетки прикрепляются к растительным пленкам, чтобы приблизиться к росту на биоматериалах животного происхождения. В течение второй недели культивирования клетки на узорчатой ​​пленке образовывали длинные параллельные пучки, повторяющие структуру волокон мышц животных.

Добавляя гребни к растительной белковой основе, культивируемые мышечные клетки растут по схеме, имитирующей расположение мышечных волокон животных. Источник: адаптировано из выпуска 2024 г. «ACS Biomaterials Science and Engineering», DOI: 10.1021/acsbimaterials.3c01500.

В другом эксперименте мышиные клетки, производящие жировую ткань, были нанесены на плоские пленки глютена. Во время культивирования, по мере пролиферации и дифференцировки клеток, в них образуются видимые отложения липидов и коллагена.

Слои культивированного мяса и жира, прикрепленные к съедобным пленкам глютена, можно складывать друг на друга, создавая трехмерный альтернативный белок, подобный мясу. По словам исследователей, поскольку глютеновая материальная основа поддерживает рост текстурированных мышц животных и жировых слоев, ее можно использовать для создания более реалистичных продуктов из культивированного мяса.

Источник составления: ScitechDaily.