生物技术可以提供一种对环境更可持续的蛋白生产替代品

蛋清是食品工业中最重要的蛋白质成分之一。

　　

   

   

图片:精发酵生产的蛋清蛋白具有优良的发泡性能。

资料来源:芬兰VTT技术研究中心

赫尔辛基大学未来可持续食品系统研究小组和芬兰VTT技术研究中心的这项研究表明，真菌生产的卵清蛋白有可能在一定程度上减轻与鸡蛋蛋白粉有关的环境负担。在生产中使用低碳能源时尤其如此。

鸡蛋白粉是食品工业中常用的原料，因为它含有高质量的蛋白质。2020年，鸡蛋蛋白的年消费量约为160万吨，预计未来几年市场将进一步扩大。

不断增长的需求引发了对可持续性和道德的质疑。蛋清生产链的某些环节，如养鸡产蛋，会产生大量温室气体排放，并导致水资源短缺、生物多样性丧失和森林砍伐。此外，集约化养鸡作为人类病原体的重要宿主，导致了人畜共患病的暴发。

在食品工业中，寻找动物蛋白的可持续替代品已经越来越受到关注。细胞农业在用于重组成分生产时也称为精确发酵，它提供了一种基于生物技术的解决方案，通过使用微生物生产系统来生产特定的蛋白质，将动物蛋白的生产与动物养殖分离开来。

“例如，蛋清粉蛋白质含量的一半以上是卵白蛋白。VTT利用丝状子囊菌里氏木霉(Trichoderma reesei)成功地生产了卵蛋白。携带卵清蛋白蓝图的基因被现代生物技术工具插入到真菌中，然后真菌产生和分泌与鸡产生的相同的蛋白质。然后将卵清蛋白从细胞中分离出来，浓缩并干燥，形成最终的功能性产品，”芬兰VTT技术研究中心的Emilia Nordlund博士说。

细胞培养的产品通常比典型的农产品需要更多的电力，因此所使用的能源类型影响环境影响的程度。然而，微生物生产卵白蛋白所需的农业投入——例如葡萄糖——通常大大低于每公斤蛋白粉。

“根据我们的研究，这意味着与以鸡肉为基础的同类产品相比，真菌生产的卵白蛋白减少了近90%的土地使用需求，并减少了31 - 55%的温室气体排放。未来，当生产以低碳能源为基础时，精密发酵有可能将影响降低至多72%”。

对于用水对环境的影响，结果不太确定，显示出高度依赖于卵白蛋白生产地点的假设位置。总的来说，这项研究显示了精密发酵技术在提高蛋白质生产的可持续性方面的潜力，这可以通过使用低碳能源进一步提高。