本发明涉及禽类细胞分化,具体涉及一种鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基及诱导方法及应用。
背景技术:
1、细胞培育肉是通过提取动物干细胞,通常是肌肉和脂肪干细胞,并在体外进行增殖培养,干细胞经过成肌或成脂定向分化,形成肌纤维和成熟脂肪细胞,进而收集后加工而成的一种新型肉类产品。细胞培育肉技术有潜力成为一种可持续和环保的肉类生产方式。它可以减少对传统养殖和屠宰过程的依赖,降低对自然资源的消耗,并减少与传统畜牧业相关的环境问题。此外,细胞培育肉还可以提供更多的灵活性,使人们能够生产定制化的肉制品,以满足不同的消费者需求和健康偏好。
2、禽类的脂肪组织是主要的能量储备库,脂肪细胞储存着多余的能量,这些能量储备在需要时可以被身体利用,以维持正常的生理功能。脂肪具有较好的绝缘性能,可以减少热量的散失,帮助禽类维持体温稳定。尤其是在冬季或寒冷地区,脂肪能够提供额外的保温层,帮助禽类抵御低温的不利影响。
3、脂肪在禽类肉品中对味觉和口感起着重要作用。脂肪可以赋予禽类肉品丰满感和口感的柔软度,使其更加多汁和美味。适量的脂肪可以改善禽类肉品的口感,使其更具风味。脂肪是脂溶性维生素(如维生素a、d、e和k)的主要载体。这些维生素在禽类的生长、免疫功能和其他生理过程中起着重要作用。脂肪组织中的脂溶性维生素可以为禽类提供这些营养物质。
4、脂肪细胞在细胞培育肉中不仅对质地、口感和口腔感受起着关键作用,还为肉类产品提供了能量、脂肪酸和脂溶性维生素等重要的营养特性。这些特性使细胞培育肉能够更好地模拟传统肉类的口感和营养价值。
5、脂肪细胞分化的过程就是脂肪形成的过程。脂肪细胞分化是一个复杂的过程,涉及多个细胞信号通路和转录因子的调控。脂肪前体细胞在适当的环境刺激下会经历细胞增殖,即细胞数量的增加。细胞增殖过程中,细胞需要经历特定的细胞周期阶段,包括g1、s、g2和m期。这些阶段由一系列细胞周期调控蛋白质和信号通路控制,确保细胞在适当的时间进行dna复制和细胞分裂。在脂肪细胞分化过程中,一些特定的转录因子起着关键的调控作用。其中最为重要的是c/ebp(ccaat/增强子结合蛋白)家族和ppar(过氧化物酶体增殖物活化受体)家族的转录因子。它们通过相互作用和调控一系列下游基因的表达,促进脂肪细胞分化和脂肪代谢。在脂肪细胞分化的后期,成熟的脂肪细胞开始合成和储存脂肪。这包括脂肪酸的合成、甘油磷酸酰化和脂滴的形成等过程。成熟的脂肪细胞具有丰富的脂滴,用于储存脂肪,并对能量代谢和内分泌功能产生影响。
6、总体而言,脂肪细胞分化是一个复杂的过程,涉及多个细胞信号通路和转录因子的调控。这一过程对于正常的脂肪组织发育和功能的实现至关重要,同时也与能量代谢和内分泌功能密切相关。
7、禽类的脂肪主要是在肝脏合成,体外脂肪细胞的从头合成能力差,因此传统的哺乳动物使用的鸡尾酒法(诱导试剂包括:胰岛素、地塞米松、ibmx)诱导效果很差,几乎没有脂滴产生。研究表明,禽类脂肪细胞体外分化需要加入外源脂肪酸,适合的外源脂肪酸可以提供禽类脂肪细胞所需的脂肪物质,促进其分化和脂滴产生,目前最常使用的外源脂肪酸是油酸。此外,培养基的配方对禽类脂肪细胞的体外分化至关重要,对于鸡的脂肪前体细胞诱导分化培养基,通常需要在现有基础培养基加入油酸和胎牛血清(fbs),但是仍然存在分化效率低以及分化效率不稳定的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题,本发明提供一种鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基及诱导方法,以解决现有鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化技术分化效率低以及分化效率不稳定的问题。
2、二十碳五烯酸,英文名:eicosapentaenoic acid,英文缩写:epa,是鱼油的主要成分。epa属于omega-3系列多不饱和脂肪酸。omega-3多不饱和脂肪酸是人体必需脂肪酸,人体自身不能合成,只能通过外部食物摄取。epa主要来源于海洋动物中,比如鱼、虾等海鲜,特别是深海鱼类。
3、本发明采用的技术方案如下:
4、一种鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基包含基础培养基,还包括体积百分比为5%的胎牛血清、浓度为100u/ml的青霉素、浓度为100μg/ml的链霉素、浓度为50~150μmol/l的epa、浓度为5~10μg/ml的胰岛素、浓度为15~20mmol/l的hepes以及浓度为2~4mmol/l的谷氨酰胺。
5、本发明提供了一种采用epa代替传统油酸作为鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化试剂的方案,在较低胎牛血清浓度(体积百分比5%)下,与胰岛素联用,能够促进脂肪细胞的脂滴的形成,从而促进鸡脂肪前体细胞的成脂分化,使得细胞分化效率达到100%,且在鸡生物培育肉中增加了人体必需脂肪酸epa,拓宽了生物培育肉的功能性。
6、作为优选地,所述基础培养基为dmem、dmem/f12培养基中的一种。
7、作为优选地,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基中epa的浓度为150μmol/l。
8、作为优选地,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基中胰岛素的浓度为5μg/ml。
9、采用所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基进行细胞分化的诱导方法,包括如下步骤:
10、(1)取鸡的脂肪前体细胞并体外增殖培养,生长至汇合度80%以上,弃掉增殖培养基,并加入鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,将加入分化培养基的当天记为0d;
11、(2)诱导分化2~6d实现鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化,诱导分化过程中,每隔1d换一次分化培养基。
12、所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在制备鸡生物培育肉过程中作为种子细胞的分化培养基的应用。
13、所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在利用细胞分化法检验鸡种子细胞分化性能过程中作为检验试剂的应用。
14、所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在利用体外细胞分化研究鸡脂肪发育机理过程中作为研究试剂的应用。
15、综上所述,相比于现有技术,本发明具有如下优点及有益效果:
16、1、本发明提供的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基成脂分化效果好,经试验研究表明,采用本发明所提供的培养基对脂肪前体细胞进行体外诱导分化6d后,几乎所有细胞均出现脂滴,细胞分化效率达到100%,重复性好;且在本发明的研究中发现:特定量的epa和特定量的胎牛血清可以增加脂肪细胞中脂滴的合成,提高脂肪细胞的脂肪含量,从而促进成脂分化。
17、2、本发明提供了一种适用于鸡脂肪前体细胞的成脂诱导分化培养基及诱导方法,对于鸡脂肪发育的机制的研究以及培育肉的制备具有重要意义。
18、3、本发明提供了一种具有epa(一种omega-3多不饱和脂肪酸)的鸡培育肉制备思路,增加了培育肉的风味和营养性能。
1.一种鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基包含基础培养基,其特征在于,还包括体积百分比为5%的胎牛血清、浓度为100u/ml的青霉素、浓度为100μg/ml的链霉素、浓度为50~150μmol/l的epa、浓度为5~10μg/ml的胰岛素、浓度为15~20mmol/l的hepes以及浓度为2~4mmol/l的谷氨酰胺。
2.如权利要求1所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,其特征在于,所述基础培养基为dmem、dmem/f12培养基中的一种。
3.如权利要求1所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,其特征在于,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基中epa的浓度为150μmol/l。
4.如权利要求1所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基,其特征在于,所述鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基中胰岛素的浓度为5μg/ml。
5.采用权利要求1~4任意一项所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基进行细胞分化的诱导方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.权利要求1~4任意一项所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在制备鸡生物培育肉过程中作为种子细胞的分化培养基的应用。
7.权利要求1~4任意一项所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在利用细胞分化法检验鸡种子细胞分化性能过程中作为检验试剂的应用。
8.权利要求1~4任意一项所述的鸡脂肪前体细胞成脂诱导分化培养基在利用体外细胞分化研究鸡脂肪发育机理过程中作为研究试剂的应用。
