近日，清华大学杜亚楠教授团队与北京理工大学助理教授刘烨团队合作，在细胞培养肉生物支架材料领域取得重要突破。研究团队提出了一种创新的“绿色”设计思路，利用高压蒸汽灭菌法处理天然植物材料，成功提升了细胞培养肉的仿生性能，并显著降低了生产成本。相关研究成果以《在具有仿生硬度和微图案的高压灭菌蔬菜上培育肉类》（Growing meat on autoclaved vegetables with biomimetic stiffness and micro-patterns）为题，发表于国际顶级学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
细胞培养肉技术的新突破：绿色、低成本、高性能
细胞培养肉作为一种利用组织工程技术培育的新蛋白产品，近年来备受关注。然而，其高昂的生产成本一直是制约其规模化发展的主要瓶颈。研究团队通过高压蒸汽灭菌法处理蔬菜，成功将天然植物材料转化为高性能的生物支架材料。这种方法不仅简化了传统脱细胞化处理的复杂流程，还保留了植物中有利于细胞贴附的天然酰胺基团，显著提升了动物细胞在支架上的生长效率。
研究团队发现，高压灭菌处理后的植物材料在力学性能上更接近动物组织，能够模拟肌肉和脂肪的柔软度。同时，这种方法还具有成本低、操作简便的优势。所使用的植物材料（如蘑菇、韭菜、丝瓜等）价格低廉且易于获取，而高压灭菌锅作为生物实验室的常见设备，进一步降低了制备成本。
从实验室到餐桌：细胞培养肉的风味与营养兼具
研究团队还展示了利用该方法制备的细胞培养肉在食品应用中的潜力。通过培养肌肉和脂肪细胞，他们成功制作了饺子馅、肉蛋挞以及肥瘦相间的蘑菇猪肉薄脆。利用“电子舌”对风味进行检测的结果显示，这种细胞培养肉在酸味、咸味和鲜度上与真实猪肉非常接近，甚至因蘑菇基底的加入而更具鲜味。
刘烨表示：“我们的方法不仅保留了植物材料的天然优势，还赋予了细胞培养肉更丰富的风味和营养。例如，在蘑菇上培养的细胞培养肉具有更浓郁的鲜味，而在韭菜上培养的则带有草本植物的清新风味。这为细胞培养肉的风味多样化提供了新的可能性。”
植物材料的仿生魔法：从微观结构到细胞分化
研究团队通过对多种植物的筛选，发现只有特定植物能够实现优秀的仿生效果。例如，韭菜和香菇的天然各向异性微观结构能够引导肌肉细胞的定向排列和生长，而丝瓜的各向同性结构则适合脂肪细胞的培养。刘烨表示：“植物的微观结构在细胞分化过程中起到了关键作用。我们希望通过深入研究植物材料的仿生特性，进一步优化细胞培养肉的质地和口感。”
未来展望：推动细胞培养肉产业化应用
这项研究不仅为细胞培养肉领域提供了一种绿色、低成本的解决方案，还为植物材料在生物工程中的应用开辟了新方向。研究团队计划进一步探索植物材料的细胞生物学机制，并提升其多维度性能，以推动细胞培养肉技术的产业化应用。
刘烨表示：“作为科研工作者，我们希望通过这项研究让更多人关注植物材料的潜力。未来，我们将继续探索如何将这种方法应用于更广泛的领域，包括组织工程和器官芯片等。”
这项研究的成功标志着细胞培养肉技术在绿色制造和成本控制方面迈出了重要一步，为未来可持续食品产业的发展提供了新的可能性。
