未来我们吃的“肉”可能是微生物造的

原标题：未来我们吃的“肉”可能是微生物造的

发酵蛋白中的蛋白含量高达40%—80%，含有多种维生素、纤维素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质等，且不含胆固醇，对心脑血管疾病患者更加友好。

李德茂

中国科学院天津工业生物技术研究所研究员

2月19日，科技日报记者获悉，DeepTech深科技发布了《2023合成生物学在食品微生物制造中的应用与前景研究》报告。报告聚焦合成生物技术在新食品中的应用，其中，通过发酵蛋白技术生产替代蛋白受到广泛关注。

一直以来，在健康与环保双重需求的驱动下，发酵蛋白产业规模也在不断扩大，由微生物发酵生产的替代蛋白也逐步应用到肉、功能饮料、纯素奶酪等各种产品中。

发酵蛋白“肉”健康又环保

肉类是人类获取蛋白质的主要来源之一，随着人口数量增长、城市化进程加快，全球植物蛋白和动物蛋白人均需求量和年需求量均显著增长。传统肉类的生产消耗大量淡水、土地资源，并增加温室气体的排放。以牛肉为例，生产1千克牛肉需消耗15吨水，排放36千克—300千克当量的二氧化碳，生产1千克牛肉所需的土地面积为1千克粮食生产所需土地面积的13倍。传统肉类生产方式难以满足人类对肉类蛋白的可持续需求。动物肉，特别是“红肉”富含胆固醇与饱和脂肪，摄入过多会增加肥胖及心脑血管疾病产生的风险。因此，人类一直在寻找替代蛋白，以期制造出健康又环保的“肉”。

目前替代蛋白主要有三类：植物蛋白、细胞蛋白、发酵蛋白，其中发酵蛋白最具发展前景。

“发酵蛋白也叫微生物蛋白，是一种以葡萄糖、淀粉、糖蜜、合成气、二氧化碳等为底物，利用微生物发酵方式生产的蛋白。”中国科学院天津工业生物技术研究所李德茂研究员介绍，发酵蛋白中的蛋白含量高达40%—80%，含有多种维生素、纤维素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质等，且不含胆固醇，对心脑血管疾病患者更加友好。

“在口感上，相比于以大豆为原料的植物蛋白，发酵蛋白无豆腥味。与利用动物干细胞制造的细胞蛋白相比，发酵蛋白成本也更低。”李德茂解释，蛋白质的主要成分是氨基酸，不同肉类的氨基酸比例不同，通过调控微生物可以模拟生产出不同比例氨基酸的蛋白。例如，利用发酵蛋白制作的鸡肉，其在口感、香味、质构、咀嚼特性等方面的仿真度可达85%左右。

在制作工艺方面，人们一般利用含碳、氮、氧等元素的低成本原料，比如秸秆、工业废气、合成气以及二氧化碳等，通过控制发酵罐的温度、酸碱度和营养条件，来生产发酵蛋白。

“发酵蛋白的生产效率非常高，有研究表明，微生物发酵生产蛋白的速度是植物的500倍，是动物的2000倍。”李德茂介绍，一亩大豆田每年可收获约130千克大豆，获得52千克植物蛋白。而利用100吨发酵罐进行微生物发酵，一年能生产近100万千克发酵蛋白。

此外，发酵蛋白转化率较高。李德茂表示，通过微生物发酵方式利用1千克淀粉可以生产出190—200克蛋白，然而用1千克淀粉喂养家禽、家畜，仅能分别生产出47克和14克蛋白。

“发酵蛋白可以实现‘变废为宝’和高效的生物制造，与之相比，生产植物蛋白仍然需要以大豆为原料。”李德茂表示，目前我国每年要进口1亿吨左右的大豆，要实现进口大豆的国内生产，额外需要7.6亿亩土地，并消耗大量的水和化肥等生产资料。

细胞蛋白生产虽不受原料的限制，但培养条件苛刻，科研人员需从动物体内提取干细胞，并利用血清等多种营养物质“喂养”，使其不断“成长”，因此生产成本较高。

还能用于饲料制造和医疗领域

“目前，发酵蛋白也有应用于饲料和医疗领域的潜力。”李德茂介绍。