禽畜鱼源细胞培育肉培养基的选型规律与低血清化发展方向2026-06-16 08:41:01
总的来说,禽源和畜源细胞培养普遍采用DMEM或DMEM/F12作为基础培养基。其中DMEM/F12因含有更高浓度的氨基酸、维生素及微量元素,更适用于分化阶段或无血清体系构建。鱼源细胞则更常使用L-15或F10培养基。L-15不依赖CO2缓冲系统,更契合鱼类细胞的代谢特征;F10也适合鱼类细胞在低血清条件下长期扩增。在培养基补料研发方面,研究趋势已由早期在增殖阶段多依赖高比例胎牛血清,分化阶段则常使用马血清,转向开发低/无血清培养策略。开发成本可控、成分明确、无异源且性能稳定的低血清/无血清培养基,是推动细胞培育肉产业化的核心任务之一。研究表明,bFGF、胰岛素、转铁蛋白、白蛋白、皮质醇等是维持细胞干性和体外高效扩增的关键成分。分化培养基则常通过添加地塞米松、大豆卵磷脂及罗格列酮等组分诱导细胞向肌源或脂源表型转变。但这些关键成分价格相对较高,其中添加白蛋白可能导致无血清培养基成本增加50%~400%。
为了降低这些关键成分的成本,当前主要采取两条策略,一方面利用酵母、微生物等高效表达系统生物合成关键成分。例如,利用重组酿酒酵母共表达bFGF等4种生长因子,总产量达18.35mg/L,并能有效促进猪肌肉干细胞的增殖。另一方面是利用植物、酵母蛋白及其水解物等天然成分部分或完全替代血清。例如,利用油菜籽蛋白分离物替代重组白蛋白,可在无血清培养条件下促进牛骨骼肌卫星细胞增殖并维持其成肌能力,其促生长效果优于白蛋白;亦有研究尝试开发维生素及发酵产物等低成本原料替代血清。这些策略通过生物合成或天然替代规模化制备关键组分,已将血清添加量从传统的10%~20%大幅降低至1%~5%乃至完全去除,预计能使培养基总成本降低约20%~80%。为细胞培养基成本控制提供了可行方案。
出自《细胞培育肉用培养基的研究进展与趋势》作者于沛雯,王洪萍,李晓慧。