《nature communications》：日本3D打印出世上最贵的牛肉—和牛

2021年8月26日，南极熊获悉，日本的研究人员使用源自牛的干细胞 3D 打印出了具有大理石纹效果的和牛牛肉。

科学家的研究报告发表在了《nature communications》杂志上。和牛在世界上被认为是价格最贵的牛肉，含有大量的肌肉内脂肪，这使得牛肉具有独特的味道和大理石花纹。大阪大学的研究人员借助于 3D 打印尽可能准确地再现了其纹理。

在论文中，研究人员展示了在体外构建由三种牛细胞纤维（肌肉、脂肪和血管）组装而成的工程牛排状组织。因为实际的肉是与肌腱相连的纤维的排列组合，用于收缩和放松的动作，所以开发了肌腱-凝胶集成生物打印技术来构建肌腱样凝胶。在这项研究中，通过肌腱-凝胶集成生物打印技术构建了由42块肌肉、28块脂肪组织和2条毛细血管组成的总共72条纤维，并通过手工组装，制造出直径5毫米、长度为10毫米的牛排状肉，其灵感来自于切割肉。这里开发的肌腱凝胶集成生物打印技术可能是一种有前途的技术，可以制造出不同类型的牛排状培养肉。

a 牛排的结构。(i, ii) H&E-和(iii) Azan-染色图像。显示了三个独立实验的代表图像。所有比例尺为100μm (iv) 肌肉的分层结构示意图。

b 培养牛排的构建过程示意图。第一步是对牛的组织进行细胞纯化，以获得牛的卫星细胞（bSCs）和牛的脂肪源性干细胞（bADSCs）。第二步是支持bSCs和bADSCs的辅助打印（SBP），以制造出具有纤维结构的肌肉、脂肪和血管组织。第三是组装细胞纤维以模仿商业牛排的结构。

该研究的作者之一姜东熙说：

“使用牛肉的组织结构作为模型，我们开发了一种 3D 打印方法，可以让我们重现复杂的结构，例如肌肉纤维、脂肪和血管。”

据研究人员称，他们的技术将允许消费者根据他们的口味和饮食偏好订购肉制品。

a 商品肉的装配示意图-（右）基于肉细胞的α-肌动蛋白（蓝色）和层粘连蛋白（棕色）的染色图像（左）。假设纤维肌、脂肪和血管组织的直径分别约为500、760和600μm。b, c 将肌肉（42个）、脂肪（28个）和血管（2个）组织组装在一起的培养牛排的光学图像

（b）顶部和（c）虚线区域的横截面视图。肌肉和血管组织用胭脂红（红色）染色，但脂肪组织没有。比例尺，2毫米。

如今，3D打印肉正在成为一个新兴的产业，最近，来自中国的细胞培养肉公司‘CellX’已于宣布完成数千万元人民币天使轮融资，由真格基金领投，云九资本、险峰、Lever VC等跟投。本轮融资将主要用于产品的持续研发。这是CellX继去年数百万人民币种子轮融资后，半年内第二轮融资。

CellX成立于2020年，是一家细胞农业领域的创业公司，团队已扩张至25人，并于年中搬入上海张江的研发中心，目前已研发出多款细胞肉产品雏形，包括通过支架和3D生物打印生产的有结构的成块肉。

细胞农业有几项重要的作用。根据联合国粮食及农业组织等数据，畜牧业的碳排放量已经占到全球碳排放的14.5%。Good Food Institute 最新研究表明，随着可再生能源的普及， 通过细胞农业生产的猪肉和牛肉的碳排放比传统养殖方式分别减少52% 和 92%。 通过技术手段生产细胞培养肉，可以规避掉抗生素、激素的使用，以及动物传染病的扩散，抵御瘟疫等风险。另外，3D生物打印技术可以实现定制化食品，在更好的调配肉类肥瘦比例的同时定制化营养成分，既改善口感又提升营养。


论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25236-9