Das Team entwickelt ein nicht allergenes Weizenprotein für den Anbau von besser kultiviertem Fleisch

Da die Weltbevölkerung wächst, hat sich kultiviertes oder im Labor gezüchtetes Fleisch – unter Laborbedingungen gezüchtete tierische Muskel- und Fettzellen – als potenzielle Möglichkeit herausgestellt, den zukünftigen Proteinbedarf zu decken. Und essbare, preiswerte Pflanzenproteine ​​könnten zum Züchten dieser Zellkulturen verwendet werden. Nun, Forscher in ACS Biomaterialwissenschaft und -technik Bericht dass das nicht allergene Weizenprotein Glutenin erfolgreich quergestreifte Muskelschichten und flache Fettschichten wachsen ließ, die kombiniert werden konnten, um fleischähnliche Texturen zu erzeugen.

Für die Produktion von im Labor gezüchtetem Fleisch benötigen kultivierte Zellen eine Basis oder ein Gerüst zum Anhaften. Pflanzenproteine ​​sind attraktive Kandidaten für die Gerüste, da sie essbar, reichlich vorhanden und kostengünstig sind. Frühere Forscher haben gezeigt, dass ein pflanzlicher Film aus Glutenin eine erfolgreiche Grundlage für die Kultivierung von Skelettmuskelzellen von Kühen darstellt. Damit diese Technik jedoch eine vielversprechende fleischähnliche Alternative hervorbringen kann, müssen die Muskelzellen ausgerichtete Fasern bilden, die der Textur in echtem Gewebe ähneln.

Darüber hinaus muss Fett in die 3D-Struktur einbezogen werden, um die Zusammensetzung traditioneller Fleischprodukte nachzubilden. Um die Vorteile von Glutenin zu nutzen, einem Protein im Gluten, auf das Menschen mit Zöliakie oder einer Glutenunverträglichkeit normalerweise nicht reagieren, wollten Ya Yao, John Yuen Jr., Chunmei Li, David Kaplan und Kollegen Filme auf Pflanzenbasis entwickeln Damit können strukturierte Muskelzellen und Fettschichten wachsen.

Die Forscher isolierten Glutenin aus Weizengluten und bildeten flache und gerippte Filme. Anschließend lagerten sie Mäusezellen, die sich zu Skelettmuskeln entwickeln, auf den Proteinbasen ab und inkubierten die mit Zellen bedeckten Filme zwei Wochen lang. Zellen wuchsen und vermehrten sich sowohl auf flachen als auch auf geriffelten Filmen. Wie erwartet war die Leistung der auf Glutenin basierenden Filme im Vergleich zu Zellen, die auf Kontrollfilmen aus Gelatine gezüchtet wurden, schlechter, aber ausreichend.

Die Forscher sagen, dass weitere Anstrengungen unternommen werden müssen, um die Art und Weise zu verbessern, wie Zellen sich an den pflanzlichen Film anheften, um dem Wachstum auf dem tierischen Biomaterial näher zu kommen. Während der zweiten Woche der Kultur bildeten die Zellen auf der gemusterten Folie lange parallele Bündel und bildeten so die Faserstruktur tierischer Muskeln nach.

In einem anderen Test wurden Mäusezellen, die Fettgewebe produzieren, auf flache Gluteninfilme aufgebracht. Während der Inkubationszeit produzierten die Zellen während der Proliferation und Differenzierung sichtbare Lipid- und Kollagenablagerungen.

Die kultivierten Fleisch- und Fettschichten, die an den essbaren Gluteninfilmen befestigt sind, könnten gestapelt werden, um ein fleischähnliches 3D-Alternativprotein zu bilden. Da die Glutenin-Materialbasis das Wachstum sowohl der strukturierten tierischen Muskel- als auch der Fettschichten unterstützte, könnten die Forscher sagen, dass sie in einem Ansatz für realistischere Zuchtfleischprodukte verwendet werden könnte.