由发酵微生物制成的可持续蛋白质 - 彭博社
Coco Liu
科学家乔尔·索格森(Joel Thogersen)于2023年3月23日在德国汉堡MicroHarvest实验室测试一瓶细菌。
摄影师:Ériver Hijano,彭博绿色您可能已经有了自己喜欢的植物基汉堡品牌。您也已经了解到科学家们正在尝试在实验室培育真正的肉类。但如果卡特琳·贝克斯(Katelijine Bekers)的想法得以实现,您将用发酵微生物代替炖肉中的牛肉。
作为一名科学家,贝克斯正在与朋友们一起享用另一种发酵产品——啤酒时,突然有了一个想法。为什么不利用这种古老的技术来解决一个现代挑战:以快速、经济和可持续的方式生产足够的蛋白质,以满足到2050年全球人口将达到98亿的需求。
[本项目得到了 Outrider基金会的支持。](https://outrider.org/?utm_source=bloomberg&utm_campaign=bloomberg+fellowship+credit)她于2021年共同创立了MicroHarvest。这家德国公司获得了包括Astanor Ventures和Happiness Capital在内的投资者的支持,今年还获得了彭博新能源金融(BloombergNEF)先锋奖,该奖项表彰了具有巨大潜力的气候技术创新者。贝克斯表示:“大自然中存在着许多机会。我们只是触及了其中一部分。”
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Microharvest团队与联合创始人Luisa Cruz在里斯本办公室进行虚拟会议。摄影师:Ériver Hijano,为彭博绿色拍摄蛋白质对健康饮食至关重要,但生产肉类是一个漫长且低效的过程。要繁殖和饲养小牛或小羊需要数月,甚至数年的时间,还需要大片宝贵的农田来喂养它们。此外,担心健康、残忍和环境影响的消费者越来越多地寻找对地球友好的替代品。MicroHarvest是少数几家早期公司之一,正在研究存在于单细胞形式中的微生物作为潜在解决方案。微生物在自然界中很常见;它们无处不在,从极地到赤道,从山顶到海底,它们已经成为我们饮食的一部分。人类几个世纪以来一直使用细菌生产营养丰富的食物,包括酸奶、奶酪、开菲尔和泡菜。最重要的是,在适当条件下,它们会呈指数级增长。
这家总部位于汉堡的生物技术初创公司声称已经找到了一种配方,可以让它在工业规模上培养发酵微生物。
“发酵是一个非常高效的过程,使蛋白质能够快速生长 — 有时在几小时内就会增加一倍的大小,而动物则需要几个月甚至几年的时间,” Good Food Institute的可持续蛋白质专家Seren Kell说道,Good Food Institute是一个非营利组织。
一个含有细菌的小瓶子正在准备加工。摄影师:Ériver Hijano for Bloomberg Green发酵蛋白质也可以在任何地方的生物反应器中生产,随时随地,缓解了食品生产与保护森林和减少温室气体排放之间的紧张关系。
畜牧业负责大约15%的所有人为引起的温室气体排放,部分原因是反刍动物如牛和羊会打嗝放出甲烷。如果世界用发酵替代20%的牛肉,还可以节省一半本来会被用于牛肉养殖的森林,《自然》杂志于2022年发表的一项研究估计*。*
虽然植物蛋白和细胞培育的肉也提供了替代宰杀动物的选择,但专家表示多样化是关键。
“探索不同的方法很重要,因为满足全球需求和消费者偏好不太可能只有一个解决方案,”澳大利亚昆士兰大学农业与食品科学学院副院长马克·特纳说,该学院是牛肉的主要生产国。
发酵蛋白还具有优势,超越了其替代蛋白竞争对手:虽然它尚未模仿传统牛排的质地、口感和外观,但将一茶匙细菌转化为一罐成品蛋白粉只需要不到24小时。相比之下,培养细胞肉通常需要几周的时间,甚至更长时间才能种植大多数植物基肉糜或汉堡所使用的大豆或豌豆。
MicroHarvest的最终计划是将蛋白从工厂带到餐桌只需几小时。但首先:它正在为鱼和虾饲料制作蛋白增强剂。
让我们来看看世界上最快的蛋白生产过程之一:
玛雅·迪比亚娜从MicroHarvest的冰箱中取出细菌样本。摄影师:Ériver Hijano for Bloomberg Green发酵过程始于一茶匙细菌。这些微生物从“细胞库”中取出 — 在这种情况下是一个设定为-80摄氏度(-112华氏度)的冰箱 — 并置于装满液体培养基以支持发酵的玻璃生物反应器中。Bekers没有具体说明这家初创公司使用的细菌菌株,但表示它们来自包括土壤和水在内的自然环境。
细菌已准备好发酵。摄影师:Ériver Hijano,彭博绿色就像需要营养才能生长的人类一样,MicroHarvest的微生物以农业残留物中提取的糖为食。通过调整生物反应器中的营养输入、温度、酸碱度和氧气供应水平,科学家们使微生物能够受控地繁殖。随着过程的开始,位于汉堡的实验室被一股类似啤酒厂的刺鼻气味所包围。
左:Petar Kekovic将由甜菜渣制成的液体注入发酵罐中。右:几个小时后,液体变得浓稠而混浊。摄影师:Ériver Hijano,彭博绿色将微生物放入生物反应器后五个小时,它们就可以被收获了。科学家们将生物质与液体分离,用热水浴灭活,蒸发任何多余的水分,然后将剩下的物质研磨成最终产品:一小罐蛋白粉。
富含蛋白质的细菌通过离心机与其他液体分离。摄影师:Ériver Hijano,彭博绿色MicroHarvest的发酵蛋白味道像味噌和Vegemite的混合物,Vegemite是一种由酿酒酵母制成的澳大利亚流行的酱料。Bekers表示,她的产品含有高达70%的蛋白质,超过了通常约为四分之一蛋白质的牛肉。该公司旨在将这种粉末作为蛋白质增强剂销售给生产水产饲料和宠物食品的工厂,然后再将其扩展到人类食品供应商。
干燥和磨碎后的最终产品。摄影师:Ériver Hijano for Bloomberg Green但在MicroHarvest证明其可扩展性之前,所有这些都不会发生。它正在葡萄牙建造一个小型试验设施进行产品取样。一旦这家初创公司完善其技术并清除监管障碍,Bekers表示,它将开始大规模生产发酵蛋白,可能会在今年内开始。
“世界上有很多微生物可以产生奇妙的东西,”Bekers说。“我们在工业生物技术中只使用了其中几种。”—与Ériver Hijano合作
与 Outrider Foundation**合作制作的视觉媒体。