微生物食品——单细胞蛋白
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摘要：微生物都是核酸和蛋白质的实体，大多是单细胞，用发酵法生产这些单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。

微生物的繁殖速度惊人，一头体重500千克的牛，每天只能合成0.5千克的蛋白质。

而500千克的活菌体，只要有合适的条件，在24小时内能够生产1250千克的单细胞蛋白质［1］。

单细胞微生物制造出来的蛋白质可以制造人造肉、人造鱼、人造面粉等食品。

关键词：微生物、食品、单细胞蛋白、营养
在日常生活中，我们不论有意无意，经常直接食用微生物或含有微生物的食品。

平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种，令人难以置信，细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。

微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。

（一）单细胞蛋白概念
1966年，在麻省理工学院召开的会议上，第一次提出单细胞蛋白的概念。

单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。

按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。

1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白［2］。

（二）单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源
单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。

其中，蛋白质含量高达40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸
的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。

一般成年人每天食用10～15 g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。

单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等［3］。

而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所不及.不仅外形相象,而且味道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品，在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.
（三）单细胞蛋白优点
第一，生产效率高，比动植物高成千上万倍，这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。

微生物世代间隔很短，生长速度比高等动、植物快得多。

肉牛体重加倍周期，肉牛为2个月，肉鸡为l0天，豆科牧草为2周，藻类6小时，酵母1～3小时，细菌只有0．5—1小时。

500公斤的奶牛，平均每天生产0.5公斤的蛋白质；而500公斤酵母种，1天可生产1250公斤蛋白质。

第二，生产原料来源广，一般有以下几类：
①农业废物、废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加工废水；
②工业废物、废水，如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等；
③石油、天然气及相关产品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等废气。

第三，可以工业化生产，它不仅需要的劳动力少，不受地区、季节和气候的限制，而且产量高，质量好。

工业化生产单细胞蛋白，不与粮食和牧草争土地，不受气候的影响和约束，生产环境易控制，并能连续生产。

（四）单细胞蛋白存在的问题
单细胞蛋白含有较多的核酸(6～18％)。

这种核酸过多会抑制动物的生长，而且大多数动物和人代谢利用的能力有限，还可导致体内尿酸积存。

另外，细胞中有难于消化的类脂——细胞膜，影响蛋白质等营养物质的消化吸收。

因此在使用时要限量使用。

但生产上发现在家禽业和水产养殖业中应用效果很好，已经广泛应用；在营养平衡的条件下，可以代替鱼粉。

随着科学的发展，有可能辨认生产内源性核糖核酸酶的微生物和酶解细胞膜的酶解物，上述问题是可以解决的。

（五）单细胞蛋白的应用
1、直接应用——食用菌
1950年，全世界较大面积的栽培食用菌约5类，产量约7万吨，西欧一些生产蘑菇的国家，每平方米栽培面积的平均产量约为2000克左右。

到1980年，栽培种类已超过12类，产量约121万吨、有的国家每平方米的产量已提高到27千克。

近年来，还发展了既供观赏
又供食品的家庭种菇和用菌丝体液体发酵生产食品添加剂的技术。

中国广泛栽培的食用菌有蘑菇、香菇、草菇、木耳、银耳、平菇、滑菇等7类，1982年总产量约15万吨，在掌握选育优良品种、改进制种和栽培技术的基础上，食用菌的发展速度正迅速提高。

科学家们预言，21世纪食用菌将发展成为人类主要的蛋白质食品之一。

2、间接应用——食品添加剂等
20世纪80年代中期，全世界的单细胞蛋白年产量已达2.0×106 t，广泛用于食品加工和饲料中。

单细胞蛋白不仅能制成“人造肉”，供人们直接食用，还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质或维生素、矿物质等。

由于某些单细胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易变质，因而常用于婴儿粉及汤料、作料中。

干酵母的含热量低，常作为减肥食品的添加剂。

任何一种新型食品原料的问世，都会产生可接受性、安全性等问题。

单细胞蛋白也不例外。

例如，单细胞蛋白的核酸含量在4%～18%，食用过多的核酸可能会引起痛风等疾病。

总之，微生物单细胞蛋白工业在我国大有潜力可挖，也更适合我国的国情，一但进入大规模的商品化生产，必将对缓解蛋白饲料紧张、促进养殖业的迅速发展、增强人民的体质发挥重要的作用。

参考文献：
[1]卢金星.微生物与健康.北京,化学工业出版社
[2]细胞蛋白生产与应用/moncia/blog/item/e33ac1f59e2cc620bc3109 88.html
[3]单细胞蛋白/hy/xmsy/slyyy/200806/t20080603_394 662.htm。