植物與微生物來源蛋白水解物在細胞培養中的應用趨勢：降低血清使用量的新方向
🔬 研究作者：Arian Amirvaresi, Reza Ovissipour
🏛 研究機構：Virginia Tech Seafood AREC, USA（bioRxiv, 2024）
Abstract 摘要
近年細胞培養產業積極尋找可替代胎牛血清（FBS）的永續解決方案。研究顯示，植物與微生物來源的蛋白水解物（Protein Hydrolysates）能在低血清甚至無血清條件下，部分提供細胞生長所需之胺基酸與生物活性肽，成為降低血清使用量的重要方向。
本篇研究針對魚類胚胎幹細胞模型，評估不同來源蛋白水解物（包含植物與微生物來源）在細胞培養中的表現，觀察細胞增殖、形態變化與膜完整性等指標。
🔍 研究結果與觀察
✅ 低濃度促進細胞生長：0.001–0.1 mg/mL 的蛋白水解物可明顯提升細胞增殖並減少凋亡現象。
✅ 高濃度可能產生抑制效果：1–10 mg/mL 濃度區間出現細胞生長下降與促凋亡效應。
✅ 血清可減量 90%：僅使用 1–2.5% FBS，搭配低劑量水解物，仍能維持與 10% FBS 培養基相近的生長表現。
✅ 氨基酸組成與功能特性具關聯：含有高比例麩胺酸、丙胺酸、甘胺酸與支鏈胺基酸的水解物表現最佳。
✅ 碳排放潛力較低：由於使用濃度極低（0.01 mg/mL），整體配方的碳足跡約比傳統 10% FBS 配方減少 90%。
💡 STBIO 觀點
STBIO 持續關注國際上關於低血清與永續培養基的研究進展，並引進多款低內毒素等級的蛋白水解物原料，協助客戶在研發階段進行評估與測試。
我們觀察到，不同來源（如植物、乳製、酵母）之水解物在細胞培養中的表現差異顯著，尤其在 Vero、CHO 與其他哺乳類細胞的實驗中，水解程度（Degree of Hydrolysis, DH）與原料純度對細胞健康度有明顯影響。
STBIO 將持續提供品質穩定、低內毒素且可追溯來源的蛋白水解物產品，協助生技研發單位在血清減量、永續製程與配方優化方面取得更多選擇。
📎 原文研究
Evaluation of Plant- and Microbial-Derived Protein Hydrolysates as Substitutes for Fetal Bovine Serum in Cultivated Seafood Cell Culture Media
Arian Amirvaresi, Reza Ovissipour
Virginia Tech Seafood AREC, USA
bioRxiv, 2024. DOI: 10.1101/2024.03.27.587063
This article is a preprint and has not been certified by peer review.
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