วัสดุชีวภาพผสมโปรตีนถั่วเหลืองเพื่อเป็นต้นแบบสำหรับการประยุกต์ใช้ในการผลิตเนื้อเพาะเลี้ยงโดยใช้เซลล์กล้ามเนื้อ C2C12

เทคโนโลยีเนื้อเพาะเลี้ยง (Cell cultured meat) ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ปัญหาที่เกิดจากการทำปศุสัตว์ การสร้างเนื้อเพาะเลี้ยงจำเป็นต้องมี “นั่งร้านชีวภาพ” (Scaffold) ที่บริโภคได้ เข้ากันได้ทางชีวภาพ และอุดมด้วยสารอาหาร ซึ่งไม่เพียงแต่ต้องรองรับการเจริญเติบโตของเซลล์เท่านั้น แต่ยังต้องสอดคล้องกับหลักการด้านความยั่งยืน

 งานวิจัยนี้ นำโดยนักวิจัยหลังปริญญาเอก นางสาวยุวพร ภิญญกิจ ศาสตราจารย์ ดร.วรวีร์ โฮเว่น และ อาจารย์ ดร.ชณัท อ้นบางเขน โดยมีความร่วมมือกับคณะวิทยาศาสตร์ ม.เกษตรศาสตร์ BIOTEC และ MTEC สวทช. ได้พัฒนานั่งร้านชีวภาพแบบผสมจากพืช ซึ่งประกอบด้วยไฮเอซิลเจลแลนกัม (High acyl gellan gum – HG), บุกกลูโคแมนแนน (Konjac glucomannan – KJ) และโปรตีนถั่วเหลืองสกัด (Soy protein isolate – SP) โดยทีมนักวิจัยเตรียมโครงร่างนี้ด้วยวิธีการทำแห้งแบบเยือกแข็ง (Freeze-drying) ตามด้วยการเชื่อมข้ามแบบไอออนิค (Ionic crosslinking) เพื่อเพิ่มความแข็งแรง ความยืดหยุ่นและคุณสมบัติการกักเก็บน้ำ โดยปฏิสัมพันธ์ของสารเหล่านี้ช่วยส่งเสริมซึ่งกันและกันในการปรับค่าความแข็ง (Stiffness), ความพรุน (Porosity) และพฤติกรรมการพองตัว ทำให้ได้นั่งร้านชีวภาพที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ปรับแต่งได้ในช่วงที่เหมาะสมที่สุด มีลักษณะรูพรุน โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 50-100 ไมโครเมตร เหมาะสำหรับการเปลี่ยนสภาพของเซลล์กล้ามเนื้อ (Myogenic cell differentiation) คณะผู้วิจัยพบว่า สูตรที่เหมาะสมที่สุดคือ HG0.33/KJ0.17/SP0.25 ซึ่งช่วยส่งเสริมการเพิ่มจำนวนของเซลล์กล้ามเนื้อหนู (C2C12 myoblasts), การพัฒนาไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อที่สมบูรณ์ และพบว่ามีการแสดงออกของโปรตีนเฉพาะของกล้ามเนื้อ ซึ่งยืนยันผลด้วยการวิเคราะห์โปรตีโอมิกส์ (Proteomic analysis)
อีกทั้งวัสดุชีวภาพนี้มีความเสถียรต่อความร้อนสูงถึง 300 °C สรุปได้ว่า งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของวัสดุชีวภาพจากพืชที่พัฒนาขึ้นซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีที่ชัดเจน อุดมด้วยคุณค่าทางโภชนาการ เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตเนื้อเพาะเลี้ยงในอนาคตได้