單細胞蛋白的優(yōu)點及應用

翟瑞娟

日照市莒縣疾病預防控制中心，山東日照 276500

1 單細胞蛋白概念

1966年，在麻省理工學院召開的會議上，第一次給單細胞蛋白下了定義，把單細胞蛋白叫做菌體蛋白、微生物蛋白。緊接著在次年的召開的全世界單細胞蛋白會議上，又將微生物菌體蛋白統(tǒng)稱為單細胞蛋白，把單細胞蛋白進行分類。按不同的標準來進行分類，例如：按產(chǎn)生菌的類別不同，又可以分為真菌蛋白、細菌蛋白等；按生產(chǎn)原料的不同，可以分為甲烷蛋白、甲醇蛋白、石油蛋白等。

單細胞蛋白具有極為豐富的營養(yǎng)價值。其中，各種氨基酸的組成較為齊全，富含有人體所必需的多種氨基酸。尤其是谷物中含量較少的賴氨酸、蛋白質(zhì)含量高達40%～80%，比肉、魚、奶酪高20%以上，比大豆高10%～20%。單細胞蛋白中還含有多種維生素、礦物質(zhì)、酶類、脂類、碳水化合物以及大量的生物活性物質(zhì)。而且單細胞蛋白質(zhì)里氨基酸的種類比較齊全,有幾種在一般食物里缺少的氨基酸,在單細胞蛋白里卻大量存在.另外,還含有多種維生素,這也是一般食物所不及.正是由于單細胞蛋白具有這些突出的優(yōu)點,現(xiàn)在人們用它加上相應的調(diào)味品做成雞、魚、豬肉的代替品,不僅外形相象,而且味道鮮美,營養(yǎng)也不亞于天然的魚肉制品;用它摻和在餅干、飲料、奶制品中,則能提高這些產(chǎn)品的營養(yǎng)價值.

2 單細胞蛋白的主要優(yōu)點

單細胞蛋白的主要優(yōu)點體現(xiàn)在下面3個方面：（1）因為微生物的生長繁殖速率快，所以單細胞蛋白的生產(chǎn)效率高。單細胞蛋白的生長速度比高等動、植物快得多，肉牛體重加倍周期為2個月，豆科牧草為2個周，肉雞的加倍周期為10d，藻類的加倍周期是6h，酵母的加倍周期為1～3h，細菌只有半個小時左右。500kg的奶牛，平均每天大約要生產(chǎn)半公斤的蛋白質(zhì)；而五百千克酵母種，一天可生產(chǎn)1250kg蛋白質(zhì)。生產(chǎn)單細胞蛋白，如按年產(chǎn)1噸的蛋白質(zhì)計算，分別為近海漁業(yè)、養(yǎng)蛋雞和養(yǎng)豬業(yè)投資的56%、47%和20%左右。

（2）單細胞蛋白有著較為廣泛的生產(chǎn)原料來源。大致分為以下幾類：①工業(yè)廢物、廢水；②石油、天然氣的相關產(chǎn)品；③農(nóng)業(yè)廢物和廢水中。

（3）單細胞蛋白還可以進行工業(yè)化生產(chǎn)，它不受地區(qū)、季節(jié)和氣候的限制，產(chǎn)量高、質(zhì)量好，而且還只使用少量的勞動力。單細胞蛋白進行工業(yè)化生產(chǎn)時，不與糧食和牧草爭土地，不受氣候的影響和約束，生產(chǎn)環(huán)境易控制，并能連續(xù)生產(chǎn)。微生物是在大型立體的發(fā)酵罐中培養(yǎng)，即是在小面積的土地上生產(chǎn)大量菌體，不受季節(jié)及陽光的限制，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)能力可達每時每立方米2～6kg。如以200m3的培養(yǎng)罐，每日可以生產(chǎn)約10 000～30 000kg干酵母。每年工作按300d計，可產(chǎn)約3000～8000t的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料。

3 單細胞蛋白的應用

3.1 單細胞蛋白的間接應用—食品添加劑等

19世紀80年代，全世界的單細胞蛋白開始廣泛用于食品加工和飼料中，年產(chǎn)量高達2.0×106噸。單細胞蛋白在當時不僅能制成“人造肉”供人們直接食用，還經(jīng)常被用作食品添加劑，用來補充蛋白質(zhì)和維生素、礦物質(zhì)等。因為有些單細胞蛋白還具有抗氧化能力，使食物不容易變質(zhì)所以常用于嬰兒粉的作料、湯料中。還被作為減肥食品添加劑的干酵母具有含熱量低的特點。利用酵母的濃縮蛋白所具有的顯著的鮮味，還可以制作食品的增鮮劑。當今單細胞蛋白作為飼料蛋白，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應用。任何一種新型食品原料的問世，都會產(chǎn)生安全性、可接受性等問題，單細胞蛋白也不例外。另外，單細胞蛋白在很多情況下還能提高食品的某些物理性能。

3.2 單細胞蛋白的直接應用—生產(chǎn)食用菌

過去，生產(chǎn)食用菌主要依靠孢子、菌絲自然傳播的生產(chǎn)方式?，F(xiàn)在，隨著科學技術的不斷進步，人們對食用菌的生長規(guī)律有了更深刻全面的認識。通過人工培養(yǎng)栽培獲得菌絲，極大的增加了食用菌的繁殖速度和獲得高產(chǎn)的可能性，很多國家建成了年產(chǎn)鮮菇10公斤以上的大型工廠。1950年，在全球范圍內(nèi)較大面積的栽培食用菌約有五大類，產(chǎn)量約7、8萬噸，在一些生產(chǎn)蘑菇的發(fā)達國家，每平方米栽培面積的平均產(chǎn)量約為2kg公斤左右。到了1980年，食用菌很快就得到了更大的發(fā)展，栽培種類已超過12類，年產(chǎn)量增加到120萬噸，有的發(fā)達國家每平方米的產(chǎn)量已提高到27kg。最近幾年，中國也開始廣泛的栽培食用菌，栽培的技術手段也得到了極大的提升，范圍遍及祖國大地，其種類主要有銀耳、蘑菇、香菇、草菇、平菇、木耳、滑菇等七類。到80年代初期，年總產(chǎn)量大約就已達到15萬噸，在掌握改進制種、選育優(yōu)良品種和栽培技術的基礎上，加上科學技術的進一步發(fā)展，食用菌的發(fā)展速度也正迅猛提高。有科學家們大膽預言，單細胞蛋白食品在21世紀食用菌將是人類主要的食品。

總之，微生物單細胞蛋白工業(yè)在我國大有發(fā)展前途，也更適合我國的國情，一但進入大規(guī)模的商品化生產(chǎn)、培植，必然將對緩解蛋白飼料緊張，促進養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展、創(chuàng)造更多的勞動力，增強人民的體質(zhì)發(fā)揮產(chǎn)生更加重要的作用。