一种连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架的方法技术

本发明专利技术涉及生物材料和食品领域，特别是涉及一种连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架的方法，所述方法为采用湿法纺丝法制备细胞培养肉可食用纤维支架，所述湿法纺丝包括以下步骤：1)纺丝液的配制；2)凝固液的配制；3)纺丝、拉伸；4)纺丝后处理。本发明专利技术的制备方法采用可工业量产的湿法纺丝技术，可以实现规模化生产细胞培养肉纤维支架，不添加危害生物安全的交联剂，采用可食用的蛋白质、多糖进行纺丝，所制备的支架不需降解，可直接应用于最终的细胞培养肉产品中。养肉产品中。

【技术实现步骤摘要】
一种连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架的方法


[0001]本专利技术涉及生物材料和食品领域，特别是涉及一种连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架的方法。

技术介绍

[0002]由于肉类消费增长、环境恶化、动物福利、人类营养、食品安全和其他因素，需要开发替代蛋白质。细胞培养肉是一种新兴技术，也被称为体外肉、培养肉、清洁肉或实验室培养肉，是通过体外培养细胞而不是通过收获动物组织来生产的。培养肉商业化的一个重大挑战是大规模生产，其中包括用于细胞培养肉支架的规模化生产。支架生物材料作为支持网络，使细胞附着，并促进氧气和营养物质运输到厚组织。此外，支架可以指导细胞的增殖、分化和对齐。理想情况下，用于养殖肉类的支架材料应该易于消化，食用安全且美味。此外，人工肉支架还需要满足特定的口味、质地、热稳定性和营养要求，并能大规模、低成本地供应。
[0003]用于细胞培养和组织工程的支架有多种形式，最简单的支架是微载体，通常用于大规模细胞增殖。在组织成熟方面，大多数支架可分为多孔支架、水凝胶支架和纤维支架。多孔支架和纤维支架都含有空隙空间，介质可以在其中流通，但它们在结构上有所不同，多孔支架具有海绵状结构，而纤维支架由长而细的纤维组成。通常，纤维支架是通过静电纺丝生产的，某些种类的真菌也可以生产高度相似的结构，适用于组织工程。水凝胶支架是最常见的支架，3D生物打印等附加方法也很常见，通常使用基于水凝胶的生物墨水。纤维支架非常适合于诱导肌纤维排列的任务，而且在整个结构中制作具有强烈各向异性的支架相对简单。由于支架制备技术多应用于组织工程领域，可连续化、规模化制备支架的技术尚未见报道。因此有必要以细胞培养肉行业所要求的成本和规模，开发适合于细胞培养肉的纤维支架的制备技术。可用于细胞培养肉的纤维状生物支架需要具备支持细胞粘附到纤维支架上的能力，氧气、营养物质扩散(通过纤维之间的空间)的能力，以及产生排列整齐的纤维的能力，这可能有助于促进肌肉纤维的成熟。
[0004]纺丝技术包括湿法纺丝、静电纺丝和旋转喷射纺丝等，可以用于生产具有多种有用性能的纤维状支架。湿法纺丝技术目前多用于衣物纺织中。静电纺丝被广泛应用于空气过滤、水处理、异相催化、环境保护、智能织物、表面涂层、能量的收集转化和存储、封装生物活性材料、药物缓释、再生医学等领域。据报道，旋转喷射纺丝明胶的孔隙度值在≈20％到≈60％之间，这表明纤维间存在足够的空间，有利于氧气、营养物质和废物的运输。纺丝技术可以应用于多种材料，包括聚乳酸(PLA)，聚(乳酸
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羟基乙酸)(PLGA)，聚ε
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己内酯(PCL)，明胶甲基丙烯酰(GelMA)等。材料的组合也很常见，包括PCL和聚(n
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异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)，PCL和胶原或明胶，PCL和海藻酸盐等组合。但尚未发现纺丝技术应用于连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架上。
[0005]现有纤维支架生产技术大多针对于生物医药和组织工程中的支架制备技术，不具备大批量连续化、规模化生产的技术，使用的支架材料大多属于化工合成的多聚化合物，且
生产过程中可能添加有危害食品安全的交联剂，不能应用于食品生产中。同时，由于生物医药行业中使用的支架不可食用，如果应用于细胞培养肉生产中，需要进行细胞胰酶消化等过程脱除支架，极大地增加了生产的复杂性。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种连续化制备细胞培养肉可食用纤维支架的方法，用于解决现有技术中的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供湿法纺丝在制备细胞培养肉纤维支架中的用途。
[0008]本专利技术还提供一种细胞培养肉纤维支架的制备方法，所述制备方法为采用湿法纺丝法制备细胞培养肉支架。
[0009]在一种实施方式中，所述湿法纺丝包括以下步骤：
[0010]1)纺丝液的配制；
[0011]2)凝固液的配制；
[0012]3)纺丝、拉伸；
[0013]4)纺丝后处理。
[0014]本专利技术还提供所述制备方法获得的细胞培养肉纤维支架。
[0015]本专利技术还提供一种细胞培养肉，所述细胞培养肉包括所述细胞培养肉纤维支架和附着在其上的细胞。
[0016]如上所述，本专利技术的细胞培养肉纤维支架的制备方法，具有以下有益效果：提供了一种可连续化生产细胞培育肉纤维支架的思路，即采用可工业量产的湿法纺丝技术，不添加有生物安全考虑的交联剂，采用可食用的蛋白质、多糖进行纺丝，所生产的支架不需降解，可直接应用于最终的培育肉产品中，本专利技术的制备方法在实验室规模下每小时可生产1kg纤维支架，工业化生产中每天可达数吨级别。
附图说明
[0017]图1显示为实施例1制备大豆分离蛋白纤维支架材料大体观。
[0018]图2显示为实施例1制备大豆分离蛋白纤维支架微观形貌图。
[0019]图3显示为小鼠成肌细胞在实施例1制备大豆分离蛋白纤维支架上生长形貌图。
[0020]图4显示为实施例2制备大豆蛋白/谷朊粉复合纤维支架微观形貌图。
[0021]图5显示猪卫星细胞在大豆蛋白/谷朊粉复合纤维支架上生长形貌图。
[0022]图6显示为实施例3制备海藻酸钠/谷朊粉复合纤维支架微观形貌图。
[0023]图7显示为小鼠成肌细胞在海藻酸钠/谷朊粉复合纤维支架上生长形貌图。
[0024]图8显示为实施例4制备海藻酸钠纤维支架微观形貌图。
[0025]图9显示为实施例5制备大米蛋白/海藻酸钠复合纤维支架微观形貌图。
[0026]图10显示为本专利技术使用的纺丝设备示意图(左)和纤维支架的流程示意图(右)。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供湿法纺丝在制备细胞培养肉纤维支架中的用途。
[0028]在一种实施方式中，所述细胞培养肉纤维支架为可食用纤维支架。
[0029]在一种实施方式中，所述用途为湿法纺丝在连续化制备细胞培养肉纤维支架中的用途。
[0030]所述“连续化”是指各步骤之间无缝衔接实现不间断操作，从而能连续不断地制备纤维支架。
[0031]本专利技术提供一种细胞培养肉纤维支架的制备方法，所述制备方法为采用湿法纺丝制备细胞培养肉支架。
[0032]在一种实施方式中，所述湿法纺丝包括以下步骤：
[0033]1)纺丝液的配制；
[0034]2)凝固液的配制；
[0035]3)纺丝、拉伸；
[0036]4)纺丝后处理。
[0037]所述纺丝液包括可食用生物材料和可食用溶剂。
[0038]在一种实施方式中，所述可食用生物材料选自蛋白或多糖。
[0039]所述蛋白选自植物蛋白、动物蛋白或真菌蛋白。
[0040]所述植物蛋白选自豆类蛋白、谷类蛋白、坚果蛋白或薯类蛋白。
[0041]具体的，所述植物蛋白例如为小麦蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、绿豆蛋白、谷朊蛋白、大米蛋白、花生蛋白、核桃蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.湿法纺丝在制备细胞培养肉纤维支架中的用途。2.一种细胞培养肉纤维支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法为采用湿法纺丝制备细胞培养肉支架。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述湿法纺丝包括以下步骤：1)纺丝液的配制；2)凝固液的配制；3)纺丝、拉伸；4)纺丝后处理。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液包括可食用生物材料和可食用溶剂；所述可食用生物材料选自蛋白或多糖。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白选自动物蛋白、植物蛋白或真菌蛋白；和/或，所述多糖选自植物多糖或微生物多糖。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述动物蛋白选自明胶或胶原蛋白；和/或，所述植物蛋白选自谷类蛋白、坚果蛋白或薯类蛋白；优选的，所述植物蛋白选自大豆蛋白、谷朊蛋白、大米蛋白、花生蛋白、核桃蛋白、杏仁蛋白、莲子蛋白或土豆蛋白中的任一种或多种。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多糖选自淀粉、糖原、纤维素、海藻酸钠、结冷胶、果胶、壳聚糖中的任一种或多种。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述可食用溶剂选自食用碱、氢氧化钠、醋酸或亚硫酸钠中的一种或多种的水溶液；和/或，所述纺丝液中可食用生物材料的浓度为20～5000mg/mL。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述凝固液选自酸溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：向宁，李永生，
申请(专利权)人：上海食未生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：