在肌红蛋白（中）或血红蛋白（右）存在下生长的牛骨骼肌细胞。图片来源：塔夫茨大学的 Robin Simsa 和 David Kaplan
与畜牧业相比，养殖肉类可以减少肉类生产所需的资源，对环境的影响更小。
由塔夫茨大学领导的一组研究培养肉的研究人员发现，添加含铁蛋白肌红蛋白可以改善培养细胞中牛肌肉的生长、质地和颜色。这一发展是朝着从牲畜细胞中培育出供人类食用的肉类这一最终目标迈出的一步。
研究人员发现，肌红蛋白增加了牛肌肉卫星细胞的增殖和代谢活性。添加肌红蛋白或血红蛋白也导致颜色变化与牛肉更相似。结果于 2019 年 10 月 21 日发表在 FOODS 中 , 表明在细胞培养基中添加血红素蛋白可以改善细胞培养肉的颜色和质地。
“味道、颜色和质地对于消费者接受人造肉至关重要，”塔夫茨大学工程学院斯特恩家族工程学教授、该研究的通讯作者大卫卡普兰说。 “如果我们的目标是制作类似于牛排的东西，我们需要找到合适的条件让细胞生长，从而复制天然肌肉的形成。添加肌红蛋白似乎是配方中更重要的补充，使我们更接近这一目标，”塔夫茨大学生物医学工程系主任、萨克勒研究生生物医学科学学院项目教员卡普兰补充道。
开发培养肉（也称为“实验室培育的肉”、“细胞农业”或“细胞肉”）的基本原理是有可能减少肉类生产所需的资源量，并显着缩减其产量。与畜牧业相关的环境足迹。畜牧业与温室气体排放、抗生素耐药性问题、动物福利问题和土地使用问题有关，例如亚马逊雨林的砍伐。与组织工程一样，在生物反应器中培养培养肉的能力可能会缓解这些问题。然而，要让细胞以复制天然肉的质地、颜色和风味的方式生长，还有很多工作要做。
像 Impossible Burger 这样的植物性肉类替代品已经加入了来自大豆的血红素蛋白，这使得产品在外观和味道上更像肉类。 Tufts 领导的研究小组假设，在肉细胞培养物中添加血红素蛋白不仅可以产生类似的效果，而且还可以促进需要血红素蛋白才能茁壮成长的肌肉细胞的生长。
肌红蛋白是肌肉的天然成分，血红蛋白存在于血液中。作为血红素蛋白，两者都携带铁原子，这些铁原子是造成牛肉天然血腥、略带“金属”味道的原因。研究人员发现，添加血红蛋白或肌红蛋白会使生物人工肌肉的颜色变为红棕色肉状色调。而肌红蛋白则更能促进BSCs细胞增殖和分化为成熟的肌肉细胞，更能帮助细胞形成纤维并增加丰富的肉色。
“我们知道肌红蛋白在肌肉生长中起着重要作用，因为它是肌肉细胞中最丰富的蛋白质之一，”该研究的第一作者、工业博士 Robin Simsa 说。来自欧洲的学生，他在塔夫茨大学工程学院学习期间进行了研究。 “肌红蛋白有可能将氧气带入细胞的线粒体，增强它们的能量并帮助它们增殖。肌红蛋白不仅是颜色、铁含量和潜在风味的成分，还可能是细胞肉规模化生产以提高细胞产量的重要元素。”
参考文献：Robin Simsa、John Yuen、Andrew Stout、Natalie Rubio、Per Fogelstrand 和 David L. Kaplan 撰写的“细胞外血红素蛋白影响牛肌卫星细胞增殖和细胞肉的颜色”，2019 年 10 月 21 日，FOODS .
DOI：10.3390/foods8100521
参与这项研究的其他作者包括约翰·元、安德鲁·斯托特和娜塔莉·卢比奥，他们都是塔夫茨大学工程学院的研究生，致力于细胞农业目标；和瑞典哥德堡大学的 Per Fogelstrand，Robin Simsa 的 PI 主管。
这项工作得到了美国国立卫生研究院 (#P41EB002520) 和 New Harvest 的支持。 Simsa 得到了欧盟 Horizon 2020 研究和创新计划的支持，该计划在 Marie Skłodowska-Curie 赠款 #722779 下进行，在“培训 4 细胞再生医学”（T4CRM）网络内进行。内容完全由作者负责，并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。
