(文/Kathrin Burger)
民以食为天,农业总是国家的头等大事。然而,当前的农业并不是可持续的。因此,科学家们考虑用细菌,酵母,单细胞真菌或藻类来代替目前传统的动物性食品或一些常见的农作物。
自远古以来,人类一直在生产食品时使用无害甚至有益的细菌和酵母。乳酸菌酸化酸奶,啤酒酵母将糖从大麦麦芽转变为酒精,并在叶片表面形成大量微生物。在2008年的一项研究中,营养学家亚历山大·哈斯伯格发现,每克生菜植物的定殖量平均为100000乳杆菌。
其中,蓝藻也是营养学家特别关注的对象,也被称为微藻,长期以来一直是人类营养的重要组成部分,在16世纪,居住在墨西哥城地区的印第安人从特克斯科科湖(Texcoco)收集了这种微藻。现在,这些微生物越来越成为营养研究的重点。因为:微生物(包括细菌,酵母,单细胞真菌或藻类)在干物质中的蛋白质含量高达70%。相比之下,牛肉的蛋白质含量只有60%,鸡蛋为50%。而微生物蛋白称为单细胞蛋白。在某些情况下,微生物会形成有价值的不饱和脂肪(单细胞油)和维生素,特别利于人体的吸收。
微生物不需要大量的耕地
与生产肉类或油料作物不同,微生物不需要大量的耕地,并可以在生物罐中种植。在生物罐里,它们会迅速繁殖,还可以分解部分空气中不需要的物质,例如二氧化碳,氮或甲烷。
科学家们之所以这么迫切地研究微生物的作用,主要是为了满足2050年的农业需求,那时,将需要向大约100亿世界公民提供足够的食物。而这个产量对于当前的农业类型,是不可能完成的任务。并且,用于动物饲料的土地消耗巨大。此外,还有氮损失,温室气体排放,高耗水量和生物多样性损失,都是需要解决的问题。例如,农业约占温室气体排放量的25%,占淡水消耗量的70%。
一些科学家认为,微生物可以帮助食品的可持续发展。一方面,微生物被用作催化剂,辅助蛋白质或脂肪的生产,而其本身不会被食用。如,美国的初创企业“完美日”生产的牛奶并非来自奶牛。酵母由酪蛋白和乳清蛋白组成。另一方面,人们可以自己种植和食用微生物细胞,它们可以提供高质量的蛋白质。
但是,微生物种植的食物细胞中含有非常多的核酸,并不利于人体健康,因为它们会增加血液中的尿酸水平,从而增加痛风的风险。所以,必须首先加热微生物团,杀死细胞。然后整个磨碎以确保细胞壁的可消化性。
“微生物肉”已经上市!
实际上,行业中已经有微生物替代的肉类。一种由鸡蛋和马铃薯淀粉加工而成的的肉类名为“ Quorn”,富含丰富的蛋白质,纤维和少量的脂肪。
但是健康风险也是存在的,这些食品生产过程中可能产生的过敏原或毒素。例如,丝状真菌和微藻类,可能会形成强效毒物。特别是在开放池塘中生长的微藻类受到影响。因此,必须对生产过程进行严格监控。
高产!低耗!
微生物在土地利用方面具有极大优势。英国某动物饲料厂大豆田产量仅为3.3吨豆蛋白。而在可耕地和淡水消耗方面,霉菌蛋白的生产表现优于动物替代品。
此外,利用外立面养殖方法,比水生生物反应器消耗的水要少90%,能源消耗少40%。因此,研究人员已经开发出类似于毛巾架散热器的“微型工厂”。
微生物食品,大势所趋!
美国智库RethinkX 最近预测,到2030年,传统的肉类和奶制品行业将面临巨大的损失,主要原因就是:以蔬菜或微生物为基础的食品将获得巨大的市场份额。
波茨坦气候影响研究所的研究人员2018年计算出,到2050年,全球10%至19%的饲料将来自微生物,与此同时,土地使用节省6%,氮损失减少8%,温室气体排放量也将减少7%。
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