未来我们吃的“肉”可能是微生物造的

李德茂是中国科学院天津工业生物技术研究所的研究员，最近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领域的应用，特别是发酵蛋白技术受到广泛关注。

发酵蛋白是一种通过微生物发酵方式生产的蛋白，也被称为微生物蛋白。它以葡萄糖、淀粉、糖蜜、合成气、二氧化碳等为底物，具有高蛋白含量，富含多种维生素、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。与传统肉类相比，发酵蛋白更加健康环保。

传统肉类的生产需要消耗大量淡水、土地，并增加温室气体的排放。例如，生产1千克牛肉需要消耗15吨水，排放大量二氧化碳。而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。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。发酵蛋白的转化率也较高，通过微生物发酵方式利用1千克淀粉可以生产出190200克蛋白。

与传统肉类相比，发酵蛋白更加营养丰富且不含胆固醇，对心脑血管疾病患者更加友好。发酵蛋白的口感也优于植物蛋白和细胞蛋白。以Quorn公司为例，他们利用高通量筛选技术，用丝状镰孢菌发酵出高纤维、低饱和脂肪的优质蛋白，推出的产品如健身蛋白粉、肉汉堡等深受消费者喜爱。美国公司Perfect Day也利用微生物制造乳清、酪蛋白等，模拟出真正的牛奶，并推出了生物制乳蛋淇淋。

除了用于食品制造，发酵蛋白在饲料和医疗领域也有广泛的应用潜力。在饲料领域，微生物发酵蛋白可以作为家禽家畜的饲料补充；在医疗领域，某些微生物发酵产生的蛋白质具有药用价值。

我国正迈向微生物发酵蛋白饲料的新时代。在《生物产业发展“十二五”规划》与《饲料工业“十二五”发展规划》的引领下，发展微生物发酵蛋白饲料成为了今后饲料行业的重要发展方向。生物技术与生物饲料在保障饲料安全与食品安全、促进饲料产业健康可持续发展及优化产业布局等方面发挥着重要作用。我国已明确，发展微生物发酵蛋白饲料是我国饲料工业的长期战略。

除了饲料领域，发酵蛋白也在医疗领域展现出独特的应用潜力。李德茂指出，未来我们可以开发和生产具有特殊功能的发酵蛋白，例如富硒蛋白，并将其应用于医疗领域，充分发挥蛋白和硒的功能作用。

要让更多发酵蛋白食品进入大众视野，我们还有一段路要走。面临诸多挑战，如何解决这些问题才能实现进一步普及呢？

我们需要解决发酵原料的来源问题。李德茂解释，目前发酵蛋白的主要原料来源于农业生产中的淀粉产生的葡萄糖。为了更可持续的发展，我们需要开发更多的负碳发酵技术，利用低成本原料，如合成气、二氧化碳等。

要让发酵蛋白食品真正登上餐桌，其口感是关键。通过物理加工方式，我们可以改变蛋白的球状结构，制造出类似真实肉纤维的拉丝蛋白，使其具有动物肉的质感、咀嚼感和香味。虽然目前发酵蛋白食品主要以肉糜类为主，可以制成汉堡、肉丸、鸡肉块、香肠等产品，口感与动物蛋白接近，但仍无法完全替代真实肉类，也较难适应中国多样化的烹饪方式。

为了推动发酵蛋白产品的普及，降低生产成本是关键。饲料领域的发酵蛋白生产成本仍然较高，因此我们需要进一步优化生物工艺设计，提高单位体积生产率，实现发酵蛋白的规模化生产效益。虽然发酵蛋白还无法完全替代动物养殖蛋白，但一批生物科技企业正在利用创新技术和产品给人们带来信心。李德茂表示，发酵蛋白的出现不仅改变了人类的饮食习惯，更对环境保护产生了积极且深远的影响。随着技术的不断进步和成本的降低，我们有理由相信，微生物发酵蛋白饲料和发酵蛋白食品将在未来发挥更大的作用。