人造肉，又稱為細(xì)胞培養(yǎng)肉或?qū)嶒炇遗囵B(yǎng)肉，是一種通過體外培養(yǎng)，從肌肉細(xì)胞生長出來的肉類代替品，它基本具備真實肉類的口感，且可以在保證營養(yǎng)的同時進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)過程也較傳統(tǒng)畜牧業(yè)更為綠色環(huán)保，是極具潛力的發(fā)展方向。

在進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng)時，研究人員常將細(xì)胞放置在一種特殊的支架上供它生長、遷移和附著，模擬自然的細(xì)胞成長環(huán)境，方便營養(yǎng)物和代謝物的運(yùn)輸。此類支架常用靜電場電流體噴射3D打印技術(shù)（EHDP）制作，然而，該技術(shù)能夠使用的墨水大多無法食用，因此不適用于打印細(xì)胞肉的培養(yǎng)支架，找到可食用的3D打印墨水便成為研究人員面臨的一大挑戰(zhàn)。

【資料圖】

（圖片說明：動物肌肉細(xì)胞在3D打印支架上生長成人造肉）

針對以上問題，來自西交利物浦大學(xué)智能工程學(xué)院的孫捷教授和新加坡國立大學(xué)、新加坡國立大學(xué)蘇州研究院的學(xué)者首次從大麥和黑麥面粉中提取了植物蛋白，調(diào)配出適用于EHDP技術(shù)的谷物醇溶液蛋白墨水，并打印出了完全可食用的細(xì)胞培養(yǎng)支架。這種墨水是從谷物殼之類的食物廢料中提煉而來的，不但價格便宜，且打印出的支架可以被肌肉細(xì)胞完全吸收，無需再用其他步驟去除，十分方便。

（圖片說明：使用3D打印技術(shù)打印出的細(xì)胞培養(yǎng)支架）

在本次研究中，他們培養(yǎng)了豬肉和小鼠肉。據(jù)孫教授介紹，過去食品打印的典型方法是把營養(yǎng)物質(zhì)放在一種類似針管的容器中，擠壓成型后進(jìn)行加熱。

“而現(xiàn)在走向了體外培養(yǎng)的方法，我們將動物的肌肉細(xì)胞放置在3D打印出來的植物蛋白支架上培養(yǎng)，讓它隨著支架的結(jié)構(gòu)生長，并使用甜菜為長出的肉片上色，使其兼?zhèn)渖珴膳c口感。通過這種方法去實現(xiàn)大規(guī)模繁殖細(xì)胞肉，是一個顛覆性的想法，用食物廢料中的營養(yǎng)成分打印支架不但對資源進(jìn)行了再利用，且提升了廢料的價值，而生產(chǎn)細(xì)胞肉本身也可以緩解畜牧業(yè)帶給環(huán)境的壓力?！睂O教授表示。

“然而，植物蛋白導(dǎo)電性質(zhì)復(fù)雜，用它做支架能否保證穩(wěn)定性，并且它的強(qiáng)度不如其他墨水材料，能否支持細(xì)胞生長，這些問題都是我們重點關(guān)注解決的難點。”

“培養(yǎng)細(xì)胞肉時，我們希望肉絲能夠平均分布生長，這樣口感也會更好，因此植物蛋白支架雖然強(qiáng)度沒有其他材料的那么高，但卻非常適合我們這項研究。我們對于墨水成分也做了大量優(yōu)化，保證了它的穩(wěn)定性?！睂O教授解釋道。

（圖片說明：未使用甜菜色素處理和使用后的人造肉的模擬外觀）

孫教授表示，他們希望通過打印的技術(shù)以及墨水的進(jìn)步來促進(jìn)支架大規(guī)模的制造，加速人造肉生產(chǎn)的商業(yè)化。

“人造肉成本較高的一大原因是肌肉細(xì)胞的營養(yǎng)液，目前，大部分的營養(yǎng)液都是用動物的血清蛋白，最常見的是牛的血清蛋白，未來如果能找到適合的植物提取物來供給細(xì)胞營養(yǎng)，那將很大程度降低人造肉的成本，創(chuàng)造商業(yè)化機(jī)會?！睂O教授總結(jié)道。

有關(guān)該技術(shù)的論文“3D-Printed Prolamin Scaffolds for Cell-based Meat Culture”被收錄于國際權(quán)威期刊《先進(jìn)材料》，影響因子32。(記者：金畫恬 編輯：張蔚)