魔芋葡甘聚糖/海藻酸多糖水凝胶搭载磷脂酰胆碱纳米颗粒实现猪源成纤维细胞无激素培养脂肪生产

本研究创新性地开发了搭载磷脂酰胆碱纳米颗粒（PC NPs）的魔芋葡甘聚糖/海藻酸（KA）复合水凝胶（KP），成功实现猪源成纤维细胞的无激素（hormone-free）高效成脂分化。该KP支架兼具低粘度和机械稳定性，所产培养脂肪中多不饱和脂肪酸（PUFA）含量达37.4%，其中必需脂肪酸α-亚麻酸含量提升25.5倍，为培养肉（cultured meat）的感官品质和营养升级提供了全新解决方案。

　　

Highlight

培养脂肪是提升培养肉（cultured meat）感官接受度和营养价值的关键组分。本研究通过构建搭载磷脂酰胆碱纳米颗粒（PC NPs）的魔芋葡甘聚糖/海藻酸（KGM/Alg, KA）复合水凝胶（KP支架），首次实现猪源成纤维细胞的无激素高效成脂分化，其多不饱和脂肪酸（PUFA）含量较传统诱导方案提升2.1倍。

材料与方法

材料

魔芋葡甘聚糖（KGM，纯度>95%，Mw=500 kDa）购自中国厂商，海藻酸（Alg，M/G=1.1，Mw=934 kDa）和磷脂酰胆碱（PC）为Sigma/Sangon产品。

KP支架构建

基于Yuan等的方法改良：将PC纳米颗粒（PC NPs）负载于KA水凝胶中，形成具有纳米复合结构的KP支架，其粘度降低30%且机械稳定性显著提升。

永生化猪成纤维细胞系建立

通过SV40T病毒转染构建永生化细胞系（图2a），该细胞展现超强增殖能力（倍增时间<24 h）和跨胚层分化潜能，为培养脂肪生产提供优质种子细胞。

讨论

KP支架的生物活性PC组分通过激活PPARγ通路直接诱导成脂分化，突破传统激素（IBMX/DEX）依赖模式。所产培养脂肪中α-亚麻酸（ALA, C18:3n-3）含量达9.8%，显著优于动物源支架（p<0.01）。

结论

本研究开创了多糖基生物支架搭载食品级纳米颗粒的技术路径，为安全、营养强化的培养肉生产提供新范式。未来可通过调控支架刚度与PC释放动力学进一步优化脂肪组织纹理。