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原花青素和三聚磷酸钠交联提升可食性细胞培养肉支架性能

文献类型： 中文期刊

作者： 刘泓;段瑞培;齐立伟;张鸿儒;郭玉杰;张春晖

作者机构：

关键词： 细胞培养肉支架;胶原蛋白;壳聚糖;原花青素;三聚磷酸钠;交联机制

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： EI（2024版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 交联对于提升胶原蛋白基可食性细胞培养肉（cell cultured meat,CCM）支架性能至关重要。为探究交联剂原花青素（proanthocyanidins,PA）及三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate,TPP）及不同交联方式对可食性CCM支架性能精准可控的提升作用，制备了牛骨胶原蛋白（bovine bone collagen,BBC）/壳聚糖（chitosan,CS）自交联原纤维凝胶，通过PA、TPP及PA+TPP进一步交联获得BBC/CS支架样品（B/C/P、B/C/T、B/C/PT）；并分别进行了样品交联前后的分子结构、理化特性和生物相容性的对比研究。结果表明：交联改善支架的结构且不影响BBC三螺旋分子结构的完整性，而B/C/P交联程度和结构有序性更高。交联后的B/C/P (98.3%,136μm)、B/C/PT(96.5%,175μm)和B/C/T(94.8%,203μm)显示更高的孔隙率，但孔径更小。交联改善了BBC/CS支架的热稳定性，但并未发现支架在更大温度范围内的热稳定性明显增强。同时，交联后的BBC/CS支架样品表现出性能提升，包括更低的溶散度，更高的交联度、溶胀率/保水率、酶抗性、机械强度及生物相容性。PA和TPP的潜在交联作用机制可能分别主要依靠其大量的羟基与BBC产生的氢键交联作用和其磷酸根与CS的氨基产生的离子交联作用，因而三种不同的交联方式（PA、TPP、PA+TPP）可基于不同作用机制，以不同成本、不同程度的精准提升BBC/CS支架性能。因此，在不同类型的可食性CCM支架生产实践中可基于支架的具体性能要求、生产成本及交联效率等因素，综合考虑采用适当的交联方式实现精准控制。研究结果可为基于PA和TPP交联构建性质和成本优良可控的可食性CCM支架提供参考。

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