一个不断增加的人口和气候继续打破记录所有错误的原因,有比以往更多的关注替代蛋白源来满足我们的营养需求,同时减少对地球的影响。方法包括植物性蛋白质,菌蛋白、昆虫和细胞培养。而生成蛋白质的细胞培养可以提供一个很好的方法在控制条件下,以最少的土地使用和机会将许多相同的好处从整个动物动物细胞,成本是一个商业上可行的细胞培养食品的重要障碍。
我们采访了珍妮Nelson教授,加州大学戴维斯分校和安捷伦科技,和爱德华·奥尼尔,加州大学戴维斯分校,找出了媒体分析可以帮助降低成本,使细胞培养蛋白质一个负担得起的现实消费者。
问:对于那些可能不熟悉的概念,能在媒体分析告诉我们,如何分析它和你寻找什么?
答:生长在文化、动物细胞需要高度复杂的媒体,由各种营养物质如葡萄糖、氨基酸、维生素和矿物质。不同的细胞类型有不同的代谢需要,和不同的文化环境会影响细胞的代谢行为。所以,如果我们想优化细胞培养媒体尽可能达到最低成本对于一个给定的应用程序,我们需要确切地知道有多少各种媒体营养细胞需要经济增长时期。在媒体分析是一种获得这种理解实际上你的细胞需要成长和健康的文化。要做到这一点,我们我们的细胞生长在文化和媒体在不同的采样点。我们可以分析使用标准样品分析技术高效液相色谱法(HPLC)和电感耦合等离子体质谱法(icp)。高效液相色谱的方法通常是用来检查水平的营养成分在媒体样品,icp方法可以确定大量主要和微量元素,包括重金属。
问:如何在媒体分析帮助我们优化替代蛋白源的发展吗?
答:与现有的细胞培养为应用程序不同,替代蛋白质食物,如培养肉有巨大压力非常低成本和竞争与常规蛋白质食物。直到现在,没有努力降低成本的工业动物细胞培养,因为大多数以前的应用程序(如药物)涉及很高的最终产品的价值。文化媒体的主要成本动因许多替代蛋白质食物,有一个伟大的需要找到一些方法来优化和降低成本的媒体。在媒体分析是一种工具,可以帮助我们降低培养肉通过媒体的成本尽可能高效的对于一个给定的细胞类型,同时确保其安全通过监控元素如砷、镉、汞和铅。
问:有没有什么令人惊讶的发现,这些研究出来的吗?
答:从我们的数据是最令人惊奇的发现,多数的花媒体分析物我们看着似乎并未明显改变浓度随着时间的推移,在细胞培养。例如,没有一个水溶性维生素或矿物质,我们用高效液相色谱法和icp分别似乎浓度随时间下降。许多氨基酸也似乎并未枯竭。这将表明,我们可能会减少或完全消除这些媒体组件帮助大大降低成本。
图1: 在媒体中矿物质含量的分析三个栽培meat-relevant细胞类型的文化。来源:下图像重建 创作共用署名4.0国际4.0 (CC)许可证。从奥尼尔et al . 2022,1订单和尺度改变来提高数据的清晰。
问:在实施变化的最大挑战是什么从这些分析所收集的信息吗?
答:我们还不知道是否存在许多媒体组件如何影响细胞生长和生存能力。我们不能一定假设细胞如果我们调整表现相同浓度的媒体组件根据我们花了媒体的分析结果。可能是某些组件是由细胞新陈代谢循环,导致没有在媒体上可检测浓度的变化,但仍然是必要的在特定浓度对细胞生长。更广泛的细胞培养研究使用调整媒体配方可能需要执行以解决这些问题。
问:你认为这个工作需要优化细胞培养媒体个人细胞系和物种可能是一个障碍使用细胞培养作为一个负担得起的替代蛋白源?
答:这可能是一个障碍在短期内的简单发展各种替代蛋白质产品和生产计划。然而,它提出了一个很好的机会为新的分析技术的创新和解决方案,使流程更简单、更便宜。否则,这部小说有可能媒体配方基础上大大减少昂贵的成分(如植物玉米胚芽蛋白酶解物,我们正在测试在加州大学戴维斯分校)可以开发,这样整体成本会低足以让大多数细胞类型不需要定制优化通过在媒体分析。
参考:1。奥尼尔,安塞尔JC,邝,GAet al。在媒体分析表明培养肉媒体需要的物种和细胞类型的优化。npj Sci食物6,46 (2022)。doi:10.1038 / s41538 - 022 - 00157 - z
珍妮Nelson教授和艾德沃德O ' neill说博士凯伦管家,高级科学技术网络作家。捷克葡萄牙直播
的受访者
珍妮·尼尔森
珍妮收到她辛辛那提大学的分析化学博士学位2007年,和她2011年从加州的圣玛丽学院的MBA。目前,珍妮是一个应用程序在安捷伦科技的科学家,在2012年加入。珍妮也副教授在葡萄栽培和葡萄酒酿造学在加州大学戴维斯,她已经自2013年以来 。珍妮非常活跃了官方农业化学家协会(采用AOAC公认的)和美国和材料试验学会(ASTM)在过去的8年里,担任专家审查小组,主持委员会和志愿者开发新行业所需的方法。 珍妮有丰富的操作经验,为icp方法开发,电感耦合plasma-optical发射光谱学(ICP-OES)和微波等离子体原子发射光谱(MP-AES)。
爱德华•奥尼尔
泰德是五分之一年博士生在食品科学和技术在加州大学戴维斯分校。植物性饮食了15年之后,他热衷于扩大替代蛋白质空间和创新食品技术。支持一个新的收获友谊,他是第一个两个研究生2019年在加州大学戴维斯分校开始研究培养肉和帮助发展了加州大学戴维斯分校培养肉财团今天50多名研究人员。具体地说,他的研究的目的是找出降低成本的途径的细胞培养基采用了媒体分析和用植物提取物和纯化玉米胚芽蛋白酶解物氨基酸和生长因子。2020年,他协助创立了戴维斯Alt蛋白项目,促进兴趣和参与学生组织替代蛋白质领域。他拥有学士学位的分子和细胞生物学和生理学和神经生物学从康涅狄格大学。
