《Nature》开创新食物：以真菌为基础的肉类替代品

时间：2022-07-26 10:24:03 来源：网络整理

食品系统是全球三分之一温室气体排放的根源，反刍动物肉类生产是最大的单一来源。这是因为越来越多储存大量碳的森林被砍伐，用于放牧或种植饲料，也因为畜牧业进一步排放温室气体。部分解决方案可能是现有的生物技术:真菌等微生物通过发酵产生富含蛋白质的营养物质，具有肉一样的质地，科学家称之为“微生物蛋白”。

“在未来，用微生物蛋白替代反刍动物肉可以大大减少食物系统的温室气体足迹，”作者说。“好消息是，人们不必担心，他们将来可以只吃绿色蔬菜。他们可以继续吃汉堡之类的东西，只是这些汉堡肉饼将以不同的方式生产。”

可持续汉堡:用微生物蛋白取代碎红肉

来自德国和瑞典的研究团队在计算机模拟模型中加入了微生物蛋白，以检测在整个食品和农业系统背景下的环境影响，这与之前在单一产品水平上的研究相反。他们的前瞻性情景将持续到2050年，并考虑到未来的人口增长、粮食需求、饮食模式以及土地利用和农业的动态。随着未来肉类消费可能继续增长，越来越多的森林和非森林自然植被可能注定要为牧场和农田而灭绝。

“我们发现，如果我们到2050年人均用20%的反刍动物肉替代，每年的森林砍伐和土地使用变化产生的二氧化碳排放量将比一切照旧的情况减少一半。牛的数量减少不仅减少了对土地的压力，还减少了牛瘤胃中的甲烷排放和饲料施肥或粪肥管理的一氧化二氮排放。所以用微生物蛋白取代碎红肉将是减少目前牛肉生产有害影响的一个很好的开始。”

微生物蛋白可以与农业生产脱钩

“大致有三组肉类类似物，”pIK的研究人员、合著者Isabelle Weindl解释说。“有植物性的，比如大豆汉堡肉饼，还有在培养皿中生长的动物细胞，也被称为人工肉，到目前为止非常昂贵，但最近得到了很多公众的关注。还有发酵衍生的微生物蛋白，我们认为这是最有趣的。如今，在英国或瑞士等地的超市里，人们已经可以买到种类繁多的甜菜碱。重要的是，甜菜碱可以在很大程度上与农业生产脱钩。我们的结果表明，即使将糖作为饲料，与反刍动物肉相比，微生物蛋白需要更少的农业用地来提供相同的蛋白质。”

微生物蛋白是在特定的培养基中产生的，就像啤酒或面包一样。这些微生物依靠糖和稳定的温度生存，并产生一种富含蛋白质的产品，这种产品尝起来、感觉起来和红肉一样有营养。它是在有着数百年历史的发酵方法的基础上，于20世纪80年代发展起来的。2002年，美国食品和药物管理局(FDA)批准了一种微生物蛋白肉类替代品(霉菌蛋白)是安全的。

绿色生物技术需要绿色能源作为燃料

“通过改善粮食安全，生物技术为许多与土地有关的挑战提供了一个有希望的工具箱，”该研究的合著者、pIK土地利用管理小组的领导人Alexander popp说。“动物蛋白的替代品，包括乳制品的替代品，可以极大地造福于动物福利，节约用水，避免来自富含碳和生物多样性生态系统的压力。”然而，将越来越多的生产从牲畜转移到发酵罐，有一些关键问题——最重要的是生产过程的能源供应。

popp补充说:“向生物技术食品的大规模转型需要大规模脱碳发电，这样才能充分开发气候保护潜力。然而，如果我们做得正确，微生物蛋白可以帮助肉类爱好者接受这种变化。这真的很重要。”

Humpenöder, F., Bodirsky, B.L., Weindl, I. et al. projected environmental benefits of replacing beef with microbial protein. Nature, 2022 DOI: 10.1038/s41586-022-04629-w

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