什么是微生物替代蛋白 什么是细胞替代蛋白技术?

2022-11-03 14:49:37

什么是微生物替代蛋白?

跟动植物相比,微生物生产蛋白质的效率更高。

《中国食品学报》文章提到,微生物蛋白的营养与功能性质优异,其高效制造和规模化应用是实现可持续蛋白供给的重要途径。另外,微生物蛋白的生产在发酵罐或其它“生物反应器”中进行,不占用耕地,耗水量比动植物更少。

与植物替代蛋白类似,微生物替代蛋白也分为不适用合成生物学技术与使用合成生物学技术的两条路线。

其中,前者的数量较少,以 Nature's Fynd、小藻科技为代表,两家公司公司通过人工选育,分别找到了合适的菌株和藻种,从事真菌蛋白奶酪和微藻蛋白食品开发。

从事后者的公司数量更多,包括改造真菌,通过发酵生产蛋白质的 Joywell、吉态来博和改造微藻,通过光合作用生产蛋白质的昌进生物、元育生物和德默特等公司。

Impossible Foods 虽然是一家植物肉公司,却也在进行基于合成生物学的微生物替代蛋白技术研究。

价格高、味道怪,是消费者难以接受植物肉的两个重要原因。现在,我们有望用合成生物学手段解决味道问题。

Impossible Foods 提取出合成血红蛋白的 DNA 片段,利用基因工程技术插入酵母,发酵生产血红蛋白。据 Impossible Foods 介绍,添加了血红蛋白的植物肉,在烘烤时还能呈现自然的焦褐色和“肉香”。

但现阶段,无论植物肉还是微生物发酵肉,其纤维结构和口感与真肉仍相去甚远,若想吃到真正的肉,或许还要指望细胞替代蛋白(细胞培养肉)。

什么是细胞替代蛋白技术?

细胞替代蛋白一般指细胞培养肉,即在体外培养动物肌肉组织,直接获取食材。细胞培养肉利用了细胞培养和组织工程等技术,但一般不涉及合成生物学技术。

从事细胞培养肉的公司包括培养畜肉的 Mosa Meat、Mirai Foods、周子未来、CellX,培养鸡肉的 Eat Just、Future Meat Technologies、培养海鲜的 BlueNalu、Wildtype、Vinh Technology,甚至还有试图培养袋鼠肉、羊驼肉和已灭绝动物肉的 Vow Food。

不过,细胞培养肉目前仍有两个致命缺陷。一是形态问题,体外培养的肌肉是一堆松散细胞团,无法形成有纹理的大块纤维状肌肉;二是成本问题,生产细胞培养肉要用到昂贵的牛胎盘血清培养液,生产同样重量的蛋白质,细胞替代蛋白的成本远高于其它三种替代蛋白,这也意味着该技术路线商业化难度最高。

对于第一点,国内细胞培养肉公司 CellX 尝试通过生物支架和 3D 生物打印技术,使细胞转化成组织,增加口感;至于第二点,Mosa Meat 和 Eat Just 尝试使用植物成分代替牛胎盘血清,使细胞培养肉的价格较 2018 年下降 40 倍。

关键词: 细胞替代蛋白技术 微生物替代蛋白 动物肌肉组织 体外培养