未來食品是一種創(chuàng)新產(chǎn)品,，具有高技術(shù),、全營養(yǎng)、智能化,、可持續(xù)等特點(diǎn),，在解決食物供給、食品安全和調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)等方面具有不可或缺的作用,。細(xì)胞培養(yǎng)肉作為未來食品之一,，因其來源可追溯、綠色安全,、口感更接近傳統(tǒng)肉類等特性,，受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。此外,，在面對(duì)人類日益增長的蛋白質(zhì)需求時(shí),，細(xì)胞培養(yǎng)肉也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

新加坡國立大學(xué)蘇州研究院（以下簡稱“新國大蘇研院”）生物醫(yī)療與健康科技創(chuàng)新平臺(tái)主任,、首席研究員黃德建帶領(lǐng)專業(yè)團(tuán)隊(duì)共同致力于未來食品研發(fā),，尤其是智能化的蛋白食品制造體系及新型植物基蛋白和細(xì)胞培養(yǎng)肉關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過應(yīng)用高濕擠壓技術(shù),、3D打印,、細(xì)胞培養(yǎng)、光譜分析和益生菌發(fā)酵等創(chuàng)新方法,，優(yōu)化蛋白食品的生產(chǎn)過程,，希望實(shí)現(xiàn)智能化、規(guī)?；a(chǎn)，提升食品的營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味,，為消費(fèi)者提供健康,、安全和可持續(xù)的食品選擇。

領(lǐng)軍人才介紹

黃德建 教授 
新國大蘇研院生物醫(yī)療與健康科技創(chuàng)新平臺(tái)主任,、首席研究員
新加坡國立大學(xué)終身教授,、食品科學(xué)與工程系副主任
黃教授1999年獲美國印第安納大學(xué)博士學(xué)位后前往美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了為期兩年的博士后研究。黃教授的研究方向主要集中在食用植物中的生物活性成分,、熒光分子和納米探針,、高通量篩選方法學(xué)的建立及抗衰老藥物等領(lǐng)域。他迄今已發(fā)表了240余篇國際學(xué)術(shù)論文(總被引用次數(shù)兩萬余次,，h-index 61),，目前擔(dān)任《Journal of Functional Foods》與《Frontier in Nutrition Food Chemistry》學(xué)術(shù)期刊的副主編。

基于魚分離蛋白細(xì)胞培養(yǎng)肉支架開發(fā)與優(yōu)化研究

基于魚分離蛋白的支架是優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)肉口感,、創(chuàng)造更接近真肉質(zhì)感人造肉,、提高消費(fèi)者可接受性的重要策略之一。目前,，研究團(tuán)隊(duì)以魚分離蛋白為研究對(duì)象,，開展基于魚分離蛋白細(xì)胞培養(yǎng)肉支架開發(fā)與優(yōu)化研究。

基于電流體動(dòng)力打印技術(shù)構(gòu)建植物蛋白基細(xì)胞培養(yǎng)肉支架

魚類產(chǎn)品在加工過程中會(huì)產(chǎn)生皮,、鱗,、骨及內(nèi)臟等副產(chǎn)物，約占其總質(zhì)量的40%～55%,?？蒲袌F(tuán)隊(duì)選取江蘇省內(nèi)大規(guī)模養(yǎng)殖的魚類如鯽魚、草魚,、鳊魚,、鱸魚等為研究對(duì)象，從其副產(chǎn)物中提取分離魚分離蛋白（Fish protein isolate, FPI）將其用于細(xì)胞培養(yǎng)肉的 3D支架打印,，篩選并構(gòu)建具有較高細(xì)胞親和性的蛋白支架并進(jìn)行細(xì)胞肉培養(yǎng),。

本項(xiàng)目面向細(xì)胞培養(yǎng)肉核心原料需求，著眼于魚副產(chǎn)物高值化利用途徑,，從廢棄的魚類副產(chǎn)物中分離,、提取并篩選出可用于 3D打印的具有良好力學(xué)性質(zhì)的蛋白質(zhì)油墨，并將其用于細(xì)胞培養(yǎng)肉蛋白支架打印，為細(xì)胞培養(yǎng)肉的品質(zhì)改良提供參考,。

新型可食用谷物蛋白微載體的制備及其在細(xì)胞培養(yǎng)肉中的應(yīng)用基礎(chǔ)

實(shí)現(xiàn)肌肉干細(xì)胞在體外的大規(guī)模低成本擴(kuò)增是細(xì)胞培養(yǎng)肉技術(shù)能夠商業(yè)化的基礎(chǔ),。基于微載體和生物反應(yīng)器的懸浮培養(yǎng)技術(shù)是當(dāng)前在肌肉干細(xì)胞體外大規(guī)模連續(xù)擴(kuò)增的生產(chǎn)流程中理想的技術(shù)方案,，然而缺少可用于肌肉干細(xì)胞擴(kuò)增的植物基可食用微球是主要的技術(shù)瓶頸之一,。

玉米蛋白微球熒光照片

本項(xiàng)目首次提出使用一類純植物來源的谷物醇溶蛋白作為肌肉干細(xì)胞擴(kuò)增中的可食用微載體材料，為細(xì)胞培養(yǎng)肉技術(shù)提供新的研究方向,。此外,，本項(xiàng)目將探索利用谷物醇溶蛋白作為原料，使用乳化法制備具有一定直徑分布的新型谷物醇溶蛋白可食用微載體,。由于谷物醇溶蛋白來源廣泛,，結(jié)構(gòu)多樣，提取成本低,，可用來替代動(dòng)物來源的明膠微載體,，從而降低培養(yǎng)肉生產(chǎn)成本。利用乳化法制備谷物醇溶蛋白微球具有操作簡單,、成本低,、可放大等優(yōu)勢，將為其在培養(yǎng)肉中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ),。

南瓜籽蛋白細(xì)胞培養(yǎng)肉微載體及其細(xì)胞親和性機(jī)制研究

南瓜籽蛋白是一種特殊的功能性蛋白,，不僅營養(yǎng)豐富，還含有細(xì)胞黏附多肽（RGD）等功能性多肽,，有望成為動(dòng)物來源細(xì)胞外基質(zhì)的替代品,，而且其具有凝膠特性，適合作為支架材料,。南瓜籽蛋白對(duì)細(xì)胞的黏附,、增殖和分化有一定的促進(jìn)作用，與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān),。因此,，研究南瓜籽蛋白的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，為細(xì)胞培養(yǎng)肉的生物材料選擇提供了新的思路,。研究團(tuán)隊(duì)將探索使用乳液法等方法制備南瓜籽蛋白海藻酸鈉混合微球,，并將其應(yīng)用于脂肪干細(xì)胞的擴(kuò)增和細(xì)胞培養(yǎng)肉的制作。

植物蛋白微載體的制作過程及在細(xì)胞培養(yǎng)肉中的應(yīng)用

本項(xiàng)目首次利用南瓜籽蛋白混合海藻酸鈉制作微載體,，并從分子層面探究南瓜籽蛋白與豬脂肪前體細(xì)胞結(jié)合位點(diǎn),、細(xì)胞增殖分化信號(hào)通路研究等，全面探析南瓜籽蛋白細(xì)胞親和性的機(jī)理,，為明晰南瓜籽蛋白作為生物工程新材料提供理論支持,。此外,，針對(duì)蛋白多糖凝膠材料中分子作用的未知性，南瓜籽蛋白及其細(xì)胞親和性的構(gòu)效關(guān)系認(rèn)知不清等問題,，本項(xiàng)目通過“結(jié)構(gòu)模擬-互作解析-功能表達(dá)”的研究理念,，基于海藻酸鈉結(jié)合南瓜籽蛋白凝膠的構(gòu)象特征及物化功能解析，深入探討南瓜籽蛋白和海藻酸鈉交互作用的機(jī)理,，最終實(shí)現(xiàn)南瓜籽蛋白和海藻酸鈉混合體系在細(xì)胞培養(yǎng)肉中的實(shí)際應(yīng)用,。