人造肉是一种利用组织工程技术而非传统养殖方式培育的“肉”，尽管发展前景良好，但其较高的规模化生产成本不可忽视。

近期，清华大学与北京理工大学团队合作，提出了人造肉生物支架材料的“绿色”设计思路，他们利用便捷的高压蒸汽灭菌法（autoclaving）处理蔬菜，实现了对天然植物材料的高附加值改造。

该方法不仅提升了人造肉的仿生程度，还在降低生物材料成本和增强材料贴附细胞能力等方面表现出显著的优势。

日前，相关论文以《在具有仿生硬度和微图案的高压灭菌蔬菜上培育肉类》（Growing meat on autoclaved vegetables with biomimetic stiffness and micro-patterns）为题发表在 Nature Communications。

（图源：Nature Communications）

人造肉的制造需要生物支架材料，而获取这些生物材料主要有两种方式：一种是通过材料合成，另一种则是利用天然材料。

在人造肉生产中，植物材料是备受青睐的选择。目前，人们普遍采用脱细胞处理的方法来获取植物支架材料，尽管许多研究都采用了这种方法，但其贴附动物细胞的能力存在局限：传统的脱细胞方法通常只保留了植物的纤维素骨架，而丢失了植物中有益细胞贴附的天然酰胺基团。

为克服这一局限，研究人员开发了一种非常简便的方法：将植物材料直接放入高压灭菌锅中，进行高压蒸汽灭菌处理。由于细胞培养需要无菌环境，高压灭菌锅几乎是每个生物实验室的标配，通常在科学实验中用于灭菌。

在实验室中，让动物细胞大批量生长是长期以来的难点之一，这也是人造肉领域备受关注但成本难以降低的重要原因。通过这种新方法，不仅保留了植物中有益的酰胺成分，还能够调控材料的硬度，并且实现了同步灭菌，整个过程非常简便，效果也非常理想。

值得关注的是，该技术从材料本身到制备方法在成本上都具有显著优势。所使用的材料如蘑菇、韭菜、丝瓜等都是常见的蔬菜，这些材料本身价格低廉且易于获取，可以大规模地从农场采购。另外，高压灭菌锅是生物实验室中常见设备且价格不高，进一步降低了材料制备成本。

（蔬菜肉饺子。图源：Nature Communications）

经过大量筛选，研究人员发现只有某些特定的植物可以实现优秀的仿生效果。也就是说，只有那些能够模拟肌肉丝、脂肪微观结构的蔬菜，才能成为有价值的材料。

其中，韭菜和香菇具有天然的各向异性微观结构，能够引导肌肉细胞的定向排列和生长；而丝瓜则因其各向同性微观结构，成为培育脂肪细胞的“理想家园”。

需要了解的是，该方法不仅是简单地将细胞养在材料上，而是需要经过一段时间的发育。材料的特性决定了细胞是否能够形成长长的肉丝，或者圆圆的脂肪。其中，材料的微观结构起到了促进细胞分化的重要作用。

该课题组希望通过这项研究让更多人关注植物材料的新天地，并期望将这种方法转化到人造肉的产业化应用中。未来，该团队将进一步研究深层次的细胞生物学机制问题，并致力于提升植物材料的多维度性能。

新闻来源： DeepTech深科技