ネイチャーコミュニケーションズ:日本が世界で最も高価な牛肉「和牛」を3Dプリント

ネイチャーコミュニケーションズ:日本が世界で最も高価な牛肉「和牛」を3Dプリント
2021年8月26日、アンタークティックベアは、日本の研究者が牛の幹細胞を使用して霜降り効果のある和牛を3Dプリントしたことを知りました。


科学者の研究報告はネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された。和牛は世界で最も高価な牛肉とされており、筋肉内に多量の脂肪が含まれており、独特の風味と霜降りが特徴です。大阪大学の研究者らは3Dプリント技術を用いてその質感を可能な限り正確に再現した。
論文の中で研究者らは、体外で3種類のウシ細胞繊維(筋肉、脂肪、血管)から組み立てられた人工ステーキのような組織の構築を実証した。実際の肉は、収縮と弛緩の作用のために腱に連結された繊維の配列であるため、腱のようなゲルを構築するために、腱ゲル統合バイオプリンティング技術が開発されました。本研究では、腱ゲル統合バイオプリンティング技術により、42本の筋肉、28本の脂肪組織、2本の毛細血管からなる合計72本の繊維を構築し、手作業で組み立てて、肉を切る動作からヒントを得た直径5mm、長さ10mmのステーキのような肉を作製した。ここで開発された腱ゲル統合バイオプリンティング技術は、さまざまな種類のステーキのような培養肉を作成するための有望な技術となる可能性があります。

ステーキの構造。 (i、ii) H&E染色画像、(iii) アザン染色画像。 3 つの独立した実験の代表的な画像を示します。すべてのスケールバーは100μmです。(iv) 筋肉の層構造の模式図。 b 培養ステーキの構築プロセスの概略図。最初のステップは、ウシ組織の細胞精製を行って、ウシ衛星細胞 (bSC) とウシ脂肪由来幹細胞 (bADSC) を取得することです。 2 番目のステップは、bSC と bADSC のサポート支援印刷 (SBP) で、繊維構造を持つ筋肉、脂肪、血管組織を作製します。 3つ目は、細胞繊維を組み立てて市販のステーキの構造を模倣することです。

この研究の著者の一人であるDongxi Jiang氏は次のように述べた。

「牛肉の組織構造をモデルにして、筋繊維や脂肪、血管などの複雑な構造を再現できる3Dプリント法を開発しました。」

研究者らによると、この技術により、消費者は自分の味覚や食事の嗜好に基づいて肉製品を注文できるようになるという。

市販の肉の組み立ての模式図 - (右) 肉細胞 (左) に基づく α-アクチン (青) とラミニン (茶色) の染色画像。線維筋組織、脂肪組織、血管組織の直径はそれぞれ約 500、760、600 μm と推定されました。 b、c 筋肉(42)、脂肪(28)、血管(2)組織を組み立てた培養ステーキの光学画像(b)破線部分の上面図と(c)破線部分の断面図。筋肉と血管組織はカルミン(赤)で染色されましたが、脂肪組織は染色されませんでした。スケールバー、2 mm。

現在、3Dプリント肉は新興産業になりつつある。最近、中国の細胞培養肉企業であるCellXは、Zhen Fundが主導し、Yunjiu Capital、Xiangfeng、Lever VCなどがそれに続き、数千万人民元のエンジェル資金調達ラウンドを完了したと発表した。今回の資金調達は主に製品の継続的な研究開発に使用されます。これは、昨年の数百万人民元のシードラウンドに続き、CellXにとって半年以内の2回目の資金調達となる。

CellXは2020年に設立された細胞農業分野のスタートアップ企業です。チームは25人にまで拡大し、年半ばに上海張江の研究開発センターに移転しました。現在、スキャフォールドと3Dバイオプリンティングによって生産された構造化肉ブロックを含む、いくつかの細胞肉製品のプロトタイプを開発しています。


細胞農業にはいくつかの重要な役割があります。国連食糧農業機関などのデータによると、畜産業からの二酸化炭素排出量はすでに世界の二酸化炭素排出量の14.5%を占めている。グッドフード研究所の最新の研究によると、再生可能エネルギーの普及により、細胞農業で生産された豚肉と牛肉からの二酸化炭素排出量は、従来の農法に比べてそれぞれ52%と92%削減されているという。 技術的な手段で細胞培養肉を生産することで、抗生物質やホルモンの使用、動物の感染症の蔓延を避け、ペストなどのリスクに抵抗することができます。さらに、3Dバイオプリンティング技術はカスタマイズされた食品を実現し、肉の脂肪と赤身の比率をより適切に調整しながら栄養成分をカスタマイズできるため、味を改善し、栄養を高めることができます。


論文リンク: https://www.nature.com/articles/s41467-021-25236-9

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