メカノトランスダクションによる筋束のワンステップ製造　培養肉製造技術のパラダイムシフト

論文概要

 

培養肉は、従来の畜産に代わる持続可能な選択肢として注目されているが、商業化に向けては未だ制約が存在する。例えば、化学物質を用いた分化培地が高額であること、足場と細胞の組み立てがマルチステップで複雑であることなど、複数の要因が絡みあっているため、製造規模の拡張が進んでいない状況にある。細胞増殖の過程に要するコストはこの分野におけるもう一つの課題であるが、さまざまな手法を組み合わせることで解決できる可能性がある。

本稿で提案するワンステップの製造工程は、食品に利用可能な湿式紡糸技術を用いた新しいプラットフォームで、足場の作製と幹細胞のカプセル化、メカノトランスダクションのための機械的刺激を統合し、可溶性の分化因子を加えることなく、作製後の細胞播種を必要としないものである。

これまでに報告されている製造工程は、足場と細胞をマルチステップで構築するもので、足場の作製と細胞表面加工、細胞播種、筋分化の生化学的誘導を逐次的に独立した操作として進めるが、ここで示すプラットフォームはこれとは根本的に異なり、ブタ脂肪由来の幹細胞をアルギン酸とゼラチンから合成されたハイドロゲルマイクロファイバーでカプセル化するものである。この手法を用いることで、足場の剛性と作成過程で生じるせん断応力のみで、生化学的物質による誘導を用いることなく筋分化を最終分化まで進めることが可能である。

この手法では、分化を促進する主なプロセスとしてメカノトランスダクションを利用しており、培養肉の製造過程に存在する複数の重大なボトルネックを解消することが可能である。また、化学的に明確な食品用素材を使用することでプロセスの簡素化とコスト削減を実現し、規制基準に適合させることができる。このプラットフォームで作製された培養肉のプロトタイプでは、タンパク質含有量・調理特性・食感に関して従来の豚ロース肉に近い特性が実現されていた。

本研究は培養肉作製のための枠組みを材料とプロセスのレベルで確立するもので、これによって生化学的シグナルではなく物理的シグナルを利用し、スケーラブルでコスト効率が高く、食品用素材としての安全性を実現することができる。

 

原文タイトル：Single step fabrication of muscle bundles for cultivated meat using mechanotransduction: a paradigm shift

論文著者：Jasmine Si Han Seah, Lay Poh Tan

公開日： 2026/05/08 

論文URL：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.119399

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