【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料和食品科学，尤其涉及一种高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，随着全球人口迅速增长和人们生活水平提高，肉类食品的需求与日俱增。人们的消费观念也由吃得饱向吃得好、吃得健康转变。然而大规模养殖业导致的资源环境、公共健康等问题也日益凸显，因此驱动发展更高效、可持续、更安全的食品生产新技术迫在眉睫。在农业绿色发展的时代背景下，细胞培养肉作为一种新兴的细胞农业技术，或将成为解决未来人类蛋白质短缺问题以及满足人们对健康优质肉制品需求的重要手段之一。
2、传统肉类主要由肌肉和脂肪等组成，其中脂肪是肉中风味物质的关键来源，与肉类的口感、嫩度和风味等有着密切关系。此外脂肪作为肉制品中重要的营养成分，能够提供人体必需的脂肪酸，并作为载体辅助脂溶性维生素等营养成分的吸收。然而目前细胞培养肉的研究主要集中在肌肉组织的培养上，例如，cn 116804184a一种魔芋多糖-纤维蛋白复合凝胶制备的细胞培养肉支架通过制备魔芋多糖-纤维蛋白复合水凝胶进行肌肉细胞的培养以及牙槽骨缺损的修复。然而，不同的细胞对于支架材料的质构特性要求不同，例如同样是利用干细胞进行分化会由于使用的支架材料不同导致分化成不同的细胞(肌源性细胞或脂肪细胞)。因此脂肪细胞3d培养的相关研究亟需开展。
3、此外，肉制品中过高的胆固醇含量是引起人类动脉粥样硬化、冠心病等心血管疾病的重要诱因。因此，结合先进的细胞培养肉生物合成技术，实现终端产品的精准营养定制，对于推进低胆固醇肉制品的产品迭代具有重要意义。目前还
4、3d支架是制造组织化细胞培养肉产品的重要原料，能够模拟自然组织中的细胞外基质成分，其内部的多孔结构可满足o2、营养素、代谢废物的运输，为细胞生长、增殖、分化等过程提供生理环境和媒介。其中水凝胶支架具有良好的亲水性，与细胞外基质含水量及自然组织力学性能相似，在脂肪组织工程及细胞培养肉领域具有广阔应用前景。现阶段，多种生物水凝胶如海藻酸盐、胶原蛋白、明胶和透明质酸等已被应用于脂肪细胞支架材料的制备，以支持细胞增殖和分化，然而，大多数支架材料中含有动物源成分，例如，胶原蛋白、明胶和透明质酸等，且提取工艺复杂、成本高，与可持续发展理念相悖。一些高分子材料如聚乳酸-羟基乙酸(plga)和猪明胶也被证实可以支持脂肪干细胞的增殖，但其可食用性存在争议。因此亟需开发一种制备方法简单、成本可控、不含动物源性成分的可食用支架，为高效分化、营养可控的培养脂肪策略提供技术支撑。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供解决现有脂肪细胞培养支架具有一定毒性、不可食，效率低和培养得到的脂肪组织胆固醇含量高的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将魔芋葡甘聚糖和海藻酸钠混合，溶解于去离子水中，得到凝胶溶液，所述凝胶溶液中总胶浓度为1～2％(w/v)；
5、(2)所述凝胶溶液经过交联后，得到凝固的脂肪细胞3d培养材料。
6、优选的，所述魔芋葡甘聚糖和海藻酸钠的质量比为1:4～5。
7、优选的，步骤(1)中所述溶解的温度为80～95℃。
8、优选的，步骤(2)中所述交联的为离子交联，交联剂为浓度为1～2％(w/v)的氯化钙溶液；所述交联的温度为20～25℃。时间为8～12min。
9、本专利技术还提供了一种按照所述制备法方法得到的高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料。
10、本专利技术还提供了一种所述的高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料在培养脂肪细胞中的应用。
11、优选的，所述脂肪细胞包括猪皮下脂肪细胞、猪faps细胞和小鼠3t3细胞。
12、优选的，所述培养脂肪细胞的方法为：
13、(1)将魔芋葡甘聚糖和海藻酸钠按照质量比混合，溶解于去离子水中，得到凝胶溶液；
14、(2)将脂肪细胞与凝胶溶液混合后进行交联，得到细胞/支架复合物；
15、(3)所述细胞/支架复合物依次在生长培养基、成脂分化培养基和维持培养基进行培养，培养结束后得到具有低胆固醇特性的脂肪组织。
16、优选的，所述脂肪细胞与凝胶溶液的体积比为1:2；所述脂肪细胞的浓度为(1～5)×107/ml。
17、优选的，所述细胞/支架复合物在含15％胎牛血清的dmem生长培养基中培养的时间为20～28h，在所述成脂分化培养基中培养的时间为4～5天，在所述维持培养基中培养的时间为9～10天。
18、本专利技术中使用的魔芋葡苷聚糖(konjac glucomannan，kgm，也叫魔芋胶)是提取自魔芋块茎的天然植物多糖，在热碱处理条件下能够形成具有与天然肉制品相似质构特性的凝胶，被广泛应用于植物肉生产。但单一kgm凝胶存在结构稳定性差、生物相容性不佳等问题，限制了其作为细胞支架材料的应用。海藻酸钠(alg)是一种天然衍生的聚合物，具有良好的生物相容性，被广泛用于各种3d支架的制造。
19、本专利技术将kgm和alg复配，通过双重凝胶网络结构的形成和外源金属离子的交联制备力学性能优异的kgm/alg(ka)复合植物水凝胶，不使用任何动物源成分和有毒交联剂，具有多孔结构及良好的细胞相容性，能够支持猪皮下脂肪细胞、猪成纤维成脂祖细胞(faps)以及小鼠3t3细胞等多种类型脂肪细胞的3d培养。与传统alg水凝胶相比，在显著促进猪皮下脂肪细胞3d分化聚酯效果的同时，不影响其胆固醇含量，可为高效、低胆固醇细胞培养肉的体外生产提供技术支持。
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1.一种高效、低胆固醇脂肪细胞3D培养材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述魔芋葡甘聚糖和海藻酸钠的质量比为1:4～5。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶解的温度为80～95℃。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述交联的为离子交联，交联剂为浓度为1～2％(w/v)的氯化钙溶液；所述交联的温度为20～25℃。时间为8～12min。
5.一种按照权利要求1～4任一项所述制备法方法得到的高效、低胆固醇脂肪细胞3D培养材料。
6.一种权利要求5所述的高效、低胆固醇脂肪细胞3D培养材料在培养脂肪细胞中的应用。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述脂肪细胞包括猪皮下脂肪细胞、猪FAPs细胞和小鼠3T3细胞。
8.如权利要求6或7所述的应用，其特征在于，所述培养脂肪细胞的方法为：
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述脂肪细胞与凝胶溶液的体积比为1:2；所述脂肪细胞的浓度为(1
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细胞/支架复合物在含15％胎牛血清的DMEM生长培养基中培养的时间为20～28h，在所述成脂分化培养基中培养的时间为4～5天，在所述维持培养基中培养的时间为9～10天。
...【技术特征摘要】
1.一种高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述魔芋葡甘聚糖和海藻酸钠的质量比为1:4～5。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶解的温度为80～95℃。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述交联的为离子交联，交联剂为浓度为1～2％(w/v)的氯化钙溶液；所述交联的温度为20～25℃。时间为8～12min。
5.一种按照权利要求1～4任一项所述制备法方法得到的高效、低胆固醇脂肪细胞3d培养材料。
6.一种权利要求5所述的高效、...
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