为什么称发酵工程是“白色农业”


蛋白质既是维持人体生命活动的基本物质,也是组成人体各种组织、器官的主要材料。据估计,每个人在一生中要吃掉大约1.6 吨蛋白质。目前,地球上的人口数目已突破50 亿。可见,全世界需要蛋白质的数量是相当可观的。然而,随着全世界人口不断增长,每年缺少蛋白质的数量达3000~4000 万吨。

为了解决人类面临的困难,科学家正在坚持不懈的寻找多种解决问题的途径。其中最为迅速、有效的解决办法就是利用发酵工程成功地生产大量的酵母菌以及对人无害的细菌等微生物,然后制成含有菌体细胞的蛋白质干粉。如今,科学家又给利用发酵工程生产蛋白质的方式起了一个新名字——“白色农业”。我们国家也非常重视这方面的研究。1996年8 月18 日,全国首家白色农业研究所在北京延庆县成立,探索利用发酵工程“种粮”的研究。

由于酵母菌等微生物都是单细胞生物,所以利用微生物生产出的菌体蛋白称为单细胞蛋白。用发酵工程生产单细胞蛋白有许多优点。首先,微生物具有惊人的生产蛋白质的能力。比任何一种植物或动物生产蛋白质的效率都高。比如,粮食每年只能收获一次或两次;一头500 千克的牛,每24 小时只能合成0.5 千克的蛋白质,而500 千克的细菌,在24小时内,只要条件适合,就能生产出1250 千克的蛋白质。从而可以快速地缓解人类面临的蛋白质严重缺乏的矛盾。

随着单细胞蛋白生产技术的不断改进和提高,微生物对原料的要求变得越来越低。原料的价格也越来越便宜。酵母菌不仅能“食用”糖蜜、薯类淀粉等碳水化合物和石蜡、粗柴油、天然气、甲烷、煤炭等工业废水、废渣,而且还能“食用“稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物,从而大大地降低了单细胞蛋白的生产成本。而且,通过对废物的回收再利用,变废为宝,还起到了保护环境的作用。

单细胞蛋白的生产完全可以进入工业化,它比农业生产需要的劳动力少。在大型的发酵罐中培养微生物,并不占用大面积的耕地,不受地区、季节、气候变化、旱涝灾害的影响,生产出来的蛋白质数量多、质量好、远远胜过现有任何一种粮食所含的蛋白质。

微生物细胞生产的单细胞蛋白除了含有量多、质好的蛋白质以外,还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质等多种营养成分。单细胞蛋白问世以后,对饲料和食品工业产生了极大的影响。单细胞蛋白作为饲料蛋白已在全世界广泛应用,并已取得了许多可喜的成果。在畜牧养殖业中,采用单细胞蛋白作为饲料可促进猪的快速生长;使奶牛多产牛奶;提高了鸡的产蛋率;使鱼儿也长得体肥个大、蜜蜂加快了繁殖速度。更有趣的是,单细胞蛋白饲料还可以代替桑叶养蚕。可见,单细胞蛋白工业化开辟了一条新的途径。

单细胞蛋白作为一种新型的食物来源展现在人们的面前。由于它的价格便宜,而营养价值却能与真正的肉类相媲美,可作为“人造肉”来补充人体所需的蛋白质。因此,单细胞蛋白很快被人们所接受,并被搬上了餐桌。由于单细胞蛋白的营养组成齐全,所以它可以作为营养强化剂添加到其他食品中,用以增加各类产品的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等的含量。单细胞质蛋白具有如此奇妙的作用,随着应用领域的扩大,它必将会给传统的食品工业带来新的活力。