今天,越来越多的人明白肉蛋奶等高蛋白食物的摄入是提升身体素质和健康水平的重要基础,而经济的快速发展也早已让大部分人实现“肉蛋奶自由”。然而,肉蛋奶等动物性食物的大量生产和浪费,已经为我们带来了新的挑战。经统计,从20世纪60年代到21世纪30年代,高蛋白食物的人均需求量和年需求量都在显著增长,业内预计30年后或将形成巨大的“蛋白质缺口”。除此之外,据联合国粮农组织发布的《全球牲畜环境评测模型》显示,现代工业化畜牧业每为人类提供1吨蛋白质,“需要养375只羊、且会对2750亩植被造成负面影响”,而这对气候变化的影响比整个运输业排放量的造成的影响还要大。
因此,减少对动物蛋白的过度依赖不但有助于缓解粮食问题,也对实现碳中和有重大意义。这种平衡粮食与环境的需求使得“植物肉”“替代蛋白”领域得到了更多关注,并引领该市场持续繁荣。ADM消费者洞察平台Outside Voice的研究显示,替代蛋白质市场预计到2030年将攀升至1250亿美元。在这一广阔市场中,尽管豆类抢先一步成为目前的主角,可各方面条件更为优越的微藻已经逐渐发力迎头赶上。
自然界中的微藻有20万-80万种,其代谢路径丰富,富含蛋白、油脂、多糖、维生素等产物。微藻替代蛋白“人造肉”的优势是从原料生产到最终产品,全程实现工业化生产,蛋白获取效率高,有望降低价格、赋予产品更多健康功能。但截至目前,真正工业化应用的微藻种类仅十几种,在我国共有6种藻获得食品资质,具有巨大的挖掘潜力。
以当前研究应用最为深入和广泛的螺旋藻为例,其优质蛋白含量高达60%-70%,每单位总量所含的蛋白质比牛肉高出3倍,其蛋白质全部为水溶性,利于人体吸收,消化率高达93%。同时螺旋藻蛋白的氨基酸组成非常绝妙,不仅含有人体必需的8种氨基酸,而且各种氨基酸的比例与联合国粮农组织(FA0)和世界卫生组织(WHO)的推荐标准十分接近。不仅如此,螺旋藻中除含有一般的营养性蛋白外,还含有相当量的具有特殊生理功能和医疗保健功能的特殊蛋白质,其中藻蓝蛋白的含量为17%,RNA的含量为3.5%,DNA的含量为1%。
除了丰富优质的蛋白质外,微藻中还含有优质脂肪。动物肉中的饱和脂肪酸与胆固醇不利于健康,而微藻脂肪中不但不含胆固醇,还有丰富的不饱和脂肪酸,尤其是陆生植物缺少的长链多不饱和脂肪酸,如DHA、EPA。同时各种微藻中含有丰富的色素,如虾青素、岩藻黄素、玉米黄素等,其中脂溶性的类胡萝卜素有多重功能,包括着色、抗衰老、抗肥胖、抗氧化功能、抑制AGEs、调节肠道菌群等。
螺旋藻等新型来源蛋白质的开发具有重要的战略意义和发展前景。我国坐拥全球三大天然螺旋藻产区的云南丽江程海湖,具有优质资源的先发优势,同时程海湖畔坐落着包括世界螺旋藻三巨头之一的云南绿A生物工程有限公司在内的多个微藻企业生产基地。自上世纪80年代开始,绿A等企业就在国家科委及中科院等单位的带领下推动微藻产业化发展,至今已经取得了深厚的技术和工艺积累。相信在科研前线和产业界的共同努力下,微藻能够在未来食品的探索和应用中带来更多价值。