3D打印出魚肉 與真魚無異
日前，由浙江大學生物系統工程與食品科學學院副院長、浙江大學長三角智慧綠洲創新中心未來食品實驗室主任劉東紅教授、生命科學學院陳軍教授牽頭的細胞培養魚肉團隊聯合大連工業大學朱蓓薇院士團隊對外宣布，通過幹細胞分離、工廠化培養與組織化構建技術，成功合成國內首例厘米級細胞培養大黃魚組織仿真魚排。
這項技術17天可以完成魚肉製作，製作出的魚肉味腥、色白、質彈與同類自然魚肉無異。劉東紅表示，這項技術或將為解決人類餐桌肉品和動物蛋白供應提供更為廣闊的支撐，對海洋魚類資源的保護有着重要的意義。/大公報記者 俞晝杭州報道
劉東紅表示，通過構建生魚塊數字化結構模型，打印支架模擬天然魚肌肉組織，魚肉在3D支架中的生長，產生類似自然魚肉該有的結構和紋路。「海洋魚類所含優質蛋白和不飽和脂肪酸，對於身體健康有積極作用。」劉東紅說。
篩選分理細胞 培養魚肉「種子」
用細胞培養魚肉，本質上是通過動物幹細胞在體外進行細胞增殖和分化的過程。「要『復刻』一塊魚肉，首先要找到種子細胞。」劉東紅說，「在研究中我們發現，肌肉細胞和脂肪細胞佔普通大黃魚肉固形物成分的八成以上。」因此，最終團隊從大黃魚軸上肌和腹側體腔脂肪中，篩選分理出肌肉幹細胞和脂肪幹細胞，作為細胞培養魚肉的「種子」。
培養基則承擔了「土壤」角色，為細胞的增殖和分化提供養分。研究發現，脂肪幹細胞能夠在培養基中較好增殖分化，然而作為肉質的主要成分肌肉細胞到了體外培養卻困難重重。陳軍與生命科學學院黃曉副教授對肌肉細胞分化過程進行了系統研究，找到兩條影響肌肉生成的信號通路。此外，培養基是細胞培養肉生產流程中最重要的成本控制環節，浙大生物系統工程與食品科學學院教授陳啟和篩選得到低血清的基礎培養基，大大降低成本，為將來大規模化生產提供了基礎。
構建數字化模型 打印肌肉組織
隨着肌肉細胞的生長、分化，越來越多的魚肉產生，但此時的魚肉還只是「肉泥」。陳軍說，下一步則需要基於可食用凝膠改造仿生建構魚肌支架，三維培養肌纖維束，成功實現組織狀細胞培養魚肉的製造。浙江大學生物系統工程與食品科學學院副研究員徐恩波通過構建生魚塊數字化結構模型，打印支架模擬天然魚肌肉組織。徐恩波坦言，製作的過程並不容易，研究團隊通過調整配方，降低打印溫度，並找到能將成肌細胞牢牢抓住的可食用膠體材料，才實現了仿生生長。
科研人員進一步分析了培養魚排的外形，並對其中細胞數、肌肉細胞和脂肪細胞的比例、硬度、黏性、彈性等特徵與真實大黃魚的肌肉組織進行對比研究。「從這些指標看，兩者十分相似。」劉東紅說，這也將為未來開展不同魚類乃至其他經濟動物的細胞培養獲取優質蛋白提供新的思路，在解決可持續肉類供應方面發揮更大潛力。
