◎记者 张雪
你能否想象，一个小小的菌株，加了葡萄糖和水，放在发酵罐里，就可以变出蛋白质来？
微生物因其独特的生物学特性而备受瞩目，也逐渐成为高效蛋白质生产的理想选择。全球植物蛋白和动物蛋白的人均需求量和年需求量都在显著增长。针对日益增长的蛋白需求，传统蛋白质生产方式压力渐增，“向植物动物微生物要热量、要蛋白”的“大食物观”正在不断被实践，利用微生物构建“蛋白工厂”来生产各类功能性蛋白质，已成为当前生命科学研究的热点。包括微生物蛋白在内的替代蛋白产业，正迎来高速发展期。
究竟什么是微生物蛋白？发展微生物蛋白产业的意义是什么？行业发展中还面临哪些挑战？在日前举办的首届全国微生物蛋白技术创新及产业发展大会上，多位专家、学者给出了权威的解答。
微生物蛋白脱颖而出
在健康消费趋势的推动下，近几年，全球营养健康食品行业逐渐向更多元化的营养维度发展。其中，微生物蛋白成为全球营养健康的重要趋势之一，其不仅含有较动物蛋白、植物蛋白更高的蛋白含量，还具有低糖、低脂肪、低胆固醇等特点。
“我们通过微生物发酵来产出蛋白，主要原料是葡萄糖。它打破了传统的从牛肉、鸡肉、大豆等获取蛋白的方式。我们常开玩笑说：‘把鸡养到了罐子里，这个鸡就长得更快了’。”富祥药业董事长包建华告诉上海证券报记者，随着合成生物学的发展，现已催生出前沿的蛋白质生产模式——微生物“蛋白工厂”。原来养鸡三四十天获得的鸡肉蛋白含量，现在五个小时就能“养好”。
除了人群健康观念的提高和科学技术的突破，发展微生物蛋白产业背后还有更为深远的战略意义。
记者了解到，全球人口持续增长，预计到2050年将突破100亿大关，届时粮食供应将呈供不应求态势。另外，肉类养殖对于环境的影响也是替代蛋白发展的主要推动因素，更多的企业选择低碳、可持续的蛋白生产方式。波士顿咨询公司发布的市场数据显示，预计2035年，替代蛋白市场规模将达2900亿美元。
“2022年我国肉类缺口已超过500万吨。大豆进口量和进口金额占整个粮食进口的62%和74%。” 中国工程院院士 、江南大学教授陈坚表示，目前，我国动物蛋白缺口较大，优质蛋白质自给率不足。而微生物蛋白能显著提高着蛋白制造效率。
陈坚表示，与大豆种植生产蛋白相比，二氧化碳发酵微生物蛋白产量可提升13.6倍，同时将显著提升人类健康水平，改进地球生态质量。如果到2050年用微生物蛋白替代全球20%的牛肉消费，每年能减少56%的森林砍伐和与之相关的碳排放量。“它能更好地满足人类日益增长的蛋白需求，进一步满足国家战略需求，保障食物供给安全。”陈坚说。
中国农业科学院质量标准与检测技术研究所研究员金芬介绍，目前，很多国家开始对替代蛋白产业进行积极政策鼓励，包括监管审核合作辅助与资金赞助等。我国已开始积极扶持替代蛋白产业发展。
市场空间巨大
在产业上，替代蛋白在安全性、营养适配性、价格等方面朝着甩开传统产品束缚和替代的方向奔跑。来自Future Market insights的数据显示，全球替代蛋白质市场预计稳健增长，在未来十年将以19%的复合年增长率达到4230亿美元规模。
华福证券所长助理、大消费首席分析师刘畅认为，作为替代蛋白，当微生物蛋白产品在环保、高价值的基础上，具备了价格上的关键优势，必将激发消费者的热情，市场会迅速扩大。尽管微生物蛋白在供应链和技术端还有成本下降的空间，但目前来看已具备一定优势。从相对价格而言，以酵母蛋白（归属于微生物蛋白）为例，虽然其相较传统蛋白价格高10%至15%，但其营养和风味更佳，性价比更高，消费者接受度明显较高。
近几年，国际上通过糖源、有机废弃物、废弃二氧化碳等原料开发微生物蛋白的企业，在产业化进展、融资和战略合作、科研突破等方面新闻不断。一些全球领先企业的产品，在消费者测试后也收获了良好的反馈。
国内企业早已开始行动，积极布局。华创证券研究所所长董广阳介绍，目前中国布局发酵蛋白的企业中，依托酵母、菌丝体、微藻或利用生物质发酵、精密发酵技术，衍生出不同的技术路径，其中安琪酵母、富祥药业依托生物质发酵，商业化进程领先。就下游应用而言，依托真菌的生物质发酵产物可用于肉制品制作，或作为添加剂加入食品饮料中以增加营养，用途较为广泛。
除了食品领域，微生物蛋白的产业发展还有更大的想象空间。刘畅介绍，在医药领域，由于微生物蛋白的可编辑性，或将成为药物载体、生物材料和生物仿制药等的成分，也可配合成为特医食品。在化工领域，得益于微生物的代谢能力和对环境条件的适应能力，或可用于生物燃料、生物传感器、生物修复等领域。而受益于微生物蛋白的生物活性，其在皮肤护理、个护产品等方面均有可能打造新爆款。
落实大食物观
仍需各界合力护航
微生物蛋白质生产的迅猛发展不仅是一种趋势，更是传统蛋白质生产模式的转变。通过利用快速繁殖和基因多样性进行高效、可控的合成，推动医疗和科技领域的突破与创新，为生命科学和工程技术带来更多可能性。“微生物蛋白作为生物发酵新的赛道和新的业态，它的健康发展对于加快发展新质生产力、打造生物发酵新的增长引擎具有重要意义。”中国生物发酵产业协会理事长于学军表示。
“其中，企业是第一责任人，产品安全性以及功能性等要搞清楚。”国家食品安全风险评估中心主任、中国食品科学技术学会副理事长李宁表示，从政府、研究机构来讲，要加强食品安全风险评估的关键技术研究，评估技术要跟上产业的发展。
李宁介绍，目前，我国批准了以小麦低聚肽、食叶草在内的植物蛋白，以酵母单位为代表的微生物蛋白、藻类蛋白，以及昆虫蛋白在内的多种替代蛋白。在替代蛋白安全性评估的技术储备方面，国家食品安全风险评估中心也积极跟踪替代蛋白的全球发展动态和前沿技术，梳理我国替代蛋白的研发情况、详细生产技术路线和工艺参数，研究采集基础数据，研究安全性评估关键技术，研究标准和政策保障体系等等。
在李宁看来，落实大食物观，发展新质生产力，需要各界合力为替代蛋白产业发展保驾护航，例如国家相关政策有待进一步完善，产业仍需加强技术创新和产品质量保证、加强安全性评估关键技术研发、加强科普宣教以及加强国内外合作交流。
