今天,越來越多的人明白肉蛋奶等高蛋白食物的攝入是提升身體素質和健康水平的重要基礎,而經濟的快速發展也早已讓大部分人實現“肉蛋奶自由”。然而,肉蛋奶等動物性食物的大量生產和浪費,已經為我們帶來了新的挑戰。經統計,從20世紀60年代到21世紀30年代,高蛋白食物的人均需求量和年需求量都在顯著增長,業內預計30年后或將形成巨大的“蛋白質缺口”。除此之外,據聯合國糧農組織發布的《全球牲畜環境評測模型》顯示,現代工業化畜牧業每為人類提供1噸蛋白質,“需要養375只羊、且會對2750畝植被造成負面影響”,而這對氣候變化的影響比整個運輸業排放量的造成的影響還要大。
因此,減少對動物蛋白的過度依賴不但有助于緩解糧食問題,也對實現碳中和有重大意義。這種平衡糧食與環境的需求使得“植物肉”“替代蛋白”領域得到了更多關注,并引領該市場持續繁榮。ADM消費者洞察平臺Outside Voice的研究顯示,替代蛋白質市場預計到2030年將攀升至1250億美元。在這一廣闊市場中,盡管豆類搶先一步成為目前的主角,可各方面條件更為優越的微藻已經逐漸發力迎頭趕上。
自然界中的微藻有20萬-80萬種,其代謝路徑豐富,富含蛋白、油脂、多糖、維生素等產物。微藻替代蛋白“人造肉”的優勢是從原料生產到最終產品,全程實現工業化生產,蛋白獲取效率高,有望降低價格、賦予產品更多健康功能。但截至目前,真正工業化應用的微藻種類僅十幾種,在我國共有6種藻獲得食品資質,具有巨大的挖掘潛力。
以當前研究應用最為深入和廣泛的螺旋藻為例,其優質蛋白含量高達60%-70%,每單位總量所含的蛋白質比牛肉高出3倍,其蛋白質全部為水溶性,利于人體吸收,消化率高達93%。同時螺旋藻蛋白的氨基酸組成非常絕妙,不僅含有人體必需的8種氨基酸,而且各種氨基酸的比例與聯合國糧農組織(FA0)和世界衛生組織(WHO)的推薦標準十分接近。不僅如此,螺旋藻中除含有一般的營養性蛋白外,還含有相當量的具有特殊生理功能和醫療保健功能的特殊蛋白質,其中藻藍蛋白的含量為17%,RNA的含量為3.5%,DNA的含量為1%。
除了豐富優質的蛋白質外,微藻中還含有優質脂肪。動物肉中的飽和脂肪酸與膽固醇不利于健康,而微藻脂肪中不但不含膽固醇,還有豐富的不飽和脂肪酸,尤其是陸生植物缺少的長鏈多不飽和脂肪酸,如DHA、EPA。同時各種微藻中含有豐富的色素,如蝦青素、巖藻黃素、玉米黃素等,其中脂溶性的類胡蘿卜素有多重功能,包括著色、抗衰老、抗肥胖、抗氧化功能、抑制AGEs、調節腸道菌群等。
螺旋藻等新型來源蛋白質的開發具有重要的戰略意義和發展前景。我國坐擁全球三大天然螺旋藻產區的云南麗江程海湖,具有優質資源的先發優勢,同時程海湖畔坐落著包括世界螺旋藻三巨頭之一的云南綠A生物工程有限公司在內的多個微藻企業生產基地。自上世紀80年代開始,綠A等企業就在國家科委及中科院等單位的帶領下推動微藻產業化發展,至今已經取得了深厚的技術和工藝積累。相信在科研前線和產業界的共同努力下,微藻能夠在未來食品的探索和應用中帶來更多價值。