应用于细胞培养肉的食品级成脂分化诱导剂

本发明涉及应用于细胞培养肉的食品级成脂分化诱导剂，属于动物细胞培养及细胞培养肉。

背景技术：

1、细胞培养肉是通过在体外大规模培养动物细胞，通过三维塑型得到肌肉组织再进行食品化加工制成的肉类产品，具有安全高效、绿色可持续等优势，是最有希望解决未来肉制品生产消费困境的方案之一。

2、脂肪作为肉制品的重要组分，对肉品营养、风味、口感等都具有重要作用，是细胞培养肉不可缺少的组分。间充质干细胞是一类广泛存在于机体组织中的成体干细胞，具有自我更新和跨胚层分化的特性。其中，脂肪源性间充质干细胞较其他间充质干细胞具有更强的体外增殖能力和成脂分化能力，可以作为生产脂肪组织的理想种子细胞。目前，普遍使用胰岛素、地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、罗格列酮和吲哚美辛等诱导剂诱导间充质干细胞成脂分化生成脂肪细胞，将胰岛素和其他1-3种化合物联合应用，能够激活特定的信号传导途径（如pi3k/akt路径）促进pparγ、c/ebpα等成脂分化相关转录因子的表达，使间充质干细胞分化为脂肪细胞。进一步，通过提升脂肪酸合成酶（fas）和甘油3-磷酸酰基转移酶（gpat）等酶的表达，促进脂肪酸和甘油三酯的合成和脂滴的积累。但是，上述诱导剂价格高昂，且不适用于日常食品使用，因此，亟待针对细胞培养肉的应用场景，开发食品级、价格低廉的促进间充质干细胞分化为脂肪细胞的诱导剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对目前诱导间充质干细胞分化生成脂肪的小分子化学诱导剂存在食物安全风险的问题，提供一类价格低廉的食品级成脂分化诱导剂，并将其与胰岛素联合应用高效诱导间充质干细胞分化生成脂肪细胞，以保障高效经济、符合食品安全标准地生产脂肪细胞用于制备细胞培养肉。

2、本发明的第一个目的是提供一种食品级成脂分化诱导剂，将其与胰岛素复配即可高效诱导间充质干细胞体外分化为脂肪细胞，所述的食品级成脂分化诱导剂是植物油。

3、在本发明的一种实施方式中，所述植物油包括葵花籽油、花生油和/或茶籽油。

4、在本发明的一种实施方式中，所述间充质干细胞包含但不限于脂肪间充质干细胞、脐带间充质干细胞、骨髓间充质干细胞。

5、在本发明的一种实施方式中，所述间充质干细胞的来源包括但不限于牛、猪、兔或鱼类。

6、本发明的第二个目的是提供一种成脂分化培养基，所述培养基中含有所述成脂分化诱导剂。

7、在本发明的一种实施方式中，所述培养基中含有胰岛素、胎牛血清和基础培养基。

8、在本发明的一种实施方式中，所述胰岛素的浓度为50~200 nm。

9、在本发明的一种实施方式中，所述胎牛血清的添加量为2~10%。

10、在本发明的一种实施方式中，所述基础培养基包括dmem、mem或f10。

11、在本发明的一种实施方式中，所述成脂分化培养基中添加适量抗生素。

12、本发明的第三个目的是提供一种体外促进间充质干细胞成脂分化的方法，所述方法为将间充质干细胞与所述成脂分化诱导剂或所述成脂分化培养基接触。

13、在本发明的一种实施方式中，所述接触进行7-10天。

14、在本发明的一种实施方式中，所述方法为先将间充质干细胞培养至贴壁，且汇合度达到80%~90%，更换培养基为所述成脂分化培养基继续培养7-10天。

15、在本发明的一种实施方式中，所述培养的条件为在37℃、5%co2下培养。

16、本发明还提供所述方法，或所述培养基在细胞培养、细胞培养肉领域中的应用。

17、在本发明的一种实施方式中，所述应用为利用所述成脂分化培养基制备细胞培养肉。

18、有益效果：

19、1、现有的成脂分化诱导剂成本高昂，且在进行成脂分化诱导的过程中，胎牛血清的添加量较高。本发明发现，将植物油（葵花籽油、花生油和/或茶籽油）和胰岛素复配，可以有效诱导间充质干细胞分化为成熟脂肪细胞。本发明针对培养基中的胎牛血清浓度、胰岛素浓度和成脂分化诱导剂浓度分别进行优化，结果显示，培养基中添加2% fbs时细胞的成脂分化效果显著优于5% fbs和10% fbs；进一步地，当胰岛素浓度为100 nm、植物油（花生油）添加量为0.2 μl/ml时，细胞具有最佳的成脂分化效果，单位细胞成脂面积是传统化学诱导方法的1.164倍。

20、2、本发明发现，将植物油（葵花籽油、花生油和茶籽油）和胰岛素复配诱导间充质干细胞分化为成熟脂肪细胞的过程中，表征成脂分化的乙酰辅酶a（ace）和围脂滴蛋白1（plin1）蛋白表达量都高于对照组，表明促进了脂滴的形成和聚集。

技术特征：

1.一种成脂分化培养基，其特征在于，所述培养基中含有成脂分化诱导剂、胰岛素、胎牛血清和基础培养基；所述成脂分化诱导剂包括葵花籽油、花生油和/或茶籽油。

2.根据权利要求1所述的成脂分化培养基，其特征在于，所述成脂分化诱导剂的浓度为0.1～0.5μl/ml所述胰岛素的浓度为50～200nm。

3.根据权利要求1所述的成脂分化培养基，其特征在于，所述胎牛血清的添加量为2～10％。

4.根据权利要求1所述的成脂分化培养基，其特征在于，所述基础培养基包括dmem、mem或f10。

5.根据权利要求1～4任一所述的成脂分化培养基，其特征在于，所述成脂分化培养基中添加抗生素。

6.一种体外促进间充质干细胞成脂分化的方法，其特征在于，所述方法为将间充质干细胞与权利要求1～5任一所述成脂分化培养基接触。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接触进行7-10天。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法为先将间充质干细胞培养至贴壁，且汇合度达到80％～90％，更换培养基为所述成脂分化培养基继续培养7-10天。

9.成脂分化诱导剂在体外促进间充质干细胞成脂分化的应用，其特征在于，所述成脂分化诱导剂包括葵花籽油、花生油和/或茶籽油。

10.权利要求1～5任一所述成脂分化培养基或权利要求6～8任一所述方法在细胞培养或细胞培养肉领域中的应用。

技术总结
本发明公开了应用于细胞培养肉的食品级成脂分化诱导剂，属于动物细胞培养及细胞培养肉技术领域。通过在含有2％FBS的DMEM基础培养基中添加胰岛素与植物油(葵花籽油、花生油和茶籽油)复配，能够达到高于传统成脂分化培养基的分化水平与效率，成功诱导了成脂分化的顺利进行。该应用为细胞培养肉产业脂肪源间充质干细胞成脂分化的研究以及高效经济且符合食品级要求的生产优质脂肪提供了重要技术支持。

技术研发人员：关欣,陈坚,唐好好,周景文,堵国成
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20