単細胞微生物に由来する単細胞タンパク質は、従来消費されていたタンパク質よりも栄養価が高い.慎重に使用すれば、グローバル プロテイン d を緩和する可能性があります。 効率。
世界人口の増加が懸念されていますが、本当の問題は、人口増加に伴う栄養不足です。タンパク質欠乏症は深刻な問題であり、筋肉量の減少、感染症の増加、脱水症、発育不全 (障害) につながります.
これを軽減する主な方法は、型破りで代替のタンパク質が豊富なソースをサポートすることです.細菌、菌類、酵母、藻類などの微生物は、乾燥重量で粗タンパク質の 40% 以上を構成し、すばらしいタンパク質源として機能します。
微生物を栄養に利用するという考えは新しいものではありません。私たちは、発酵食品 (細菌と酵母を含む)、カードとヨーグルト (細菌)、キノコ (菌類)、ゼラチン (藻類) を消費してきた長い歴史があります。
二本の指、若い男と老人。老人は若者に十分なタンパク質を摂取しているかどうか尋ねます。 (写真提供:Yeexin Richelle/Shutterstock)
単細胞タンパク質 (SCP) とは?
単細胞タンパク質は、細菌、真菌、藻類などの単細胞生物に由来するタンパク質です。この用語は、動物および人間の消費に適したタンパク質を分離するための単細胞微生物の大規模生産に特に適用されます。
これは、単細胞生物がのみ持っているという意味ではありません タンパク質。また、炭水化物、脂肪、ビタミン、その他の重要な要素も含まれています。 SCP の組成は、SCP が成長した基質の組成 (微生物の餌) に依存します。
私たちは太古の昔から知らず知らずのうちに摂取してきましたが、1966 年にキャロル L. ウィルソンによって「単細胞タンパク質」と改名されました。
世界的な紛争時の深刻な食糧不足は、SCPの最初の大量生産（大規模生産）につながりました。第一次世界大戦中、Saccharomyces cerevisiae 第二次世界大戦中はカンジダ・ユティリス (添加物および香料として使用される酵母) は、タンパク質の生産に利用されました。
単細胞タンパク質はどのように作られるのですか?
SCPとして使用される微生物の特徴
SCP 生産に使用されるバクテリア、菌類、藻類などの微生物は、急速な成長、バイオマス (生物の乾燥重量) の増加、SCP 生産中に一般的に遭遇する高温、pH、その他のストレスに対する耐性などの特性を備えている必要があります。
理想的なSCPの特徴
理想的な SCP は、特定の重要な特性 (タンパク質含有量が高く、核酸含有量が低い) を備えている必要があります。
たとえば、食品や栄養補助食品として生産される藻類 (スピルリナなど) は、少なくとも 60 ～ 70% のタンパク質とわずか 3 ～ 8% の核酸しか含んでいません。
菌類 (酵母など) から生成された SCP は、大量のビタミン B 複合体を提供するため、栄養価が高くなります。細菌性 SCP (例:Lactobacilli そしてメチロフィルス ) 一般に、メチオニンなどの必須アミノ酸の含有量が高くなります (最大 3%)。
さらに、味、匂い、食感の点で、一般の人々が消費できるものでなければなりません。
SCP生産に使用される微生物が示されています。最初の画像は酵母、Saccharomyces cerevisiae 、一般にパン酵母またはビール酵母として知られています。 2番目の画像はクロレラ、藻類です。 3 番目の写真はアスペルギルス、真菌、最後の写真はバクテリアの乳酸菌です。
SCP はどのように生成されますか?
基質
基質は、微生物が成長できる培地です。基質は適切な栄養を提供するだけでなく、特定の微生物にとって最適な生育環境を提供します。基板は、微生物がどれだけうまく成長してタンパク質を生成するかを決定し、ひいては、操作のためのセットアップがどれだけ高価になるかを決定します. <デル>
基質は総生産コストの 45 ～ 75% を占めるため、これらの微生物に産業廃棄物や農業廃棄物を使用することは費用対効果が高いです。一般に、基質として使用される材料は、有機廃棄物や堆肥化可能な廃棄物 (農業廃棄物や食品廃棄物など) であり、生産コストを最小限に抑えることができます。植物バイオマス、天然ガス、メタノール、エタノール、石油副産物などの従来とは異なる基質も使用できます。
SCP 生産に使用される主な基質の種類は、廃棄物、農産物、石油副産物です。
プロセス
SCP 生産の一般的な手順は、微生物とその基質の選択から始まります。微生物は基質 (農業、産業、およびその他の廃棄物) 上で増殖させられ、細胞は収穫と呼ばれるプロセスによって増殖培地から分離されます。
収穫プロセスの後、細胞壁 (存在する場合) などのタンパク質以外の成分が除去されます。核酸は分解され、残りはろ過されて粗タンパク質が得られます。その後、他の汚染物質を除去するために処理されます。
残りは乾燥させ、さらに加工して消費に適したものにします。
人間が消費するSCPの製造に使用される微生物は限られており、使用される基質は多くの場合食品グレードの材料です。ただし、動物の飼料として使用する SCP 生産に使用される基質の範囲は多様です。
この画像は、SCP 生産の手順の概要を示しています。このプロセスには、発酵、ろ過、精製、乾燥、加工が含まれます。
SCP は従来使用されているタンパク質よりも優れていますか?
明確な答えはイエスです。この方法で生成されたタンパク質は、従来のタンパク質に比べてかなりの利点があります.
微生物は倍加時間 (微生物のサイズが 2 倍になるのに必要な時間) が短いため、迅速なタンパク質産生が促進されます。植物を栽培する場合に比べて土地が少なくてすみ、季節による天候の影響を受けないため、一年中生産することができます。
SCP のタンパク質と炭水化物の比率は従来のタンパク質よりも高く、必須アミノ酸とビタミンのバランスがよく、より栄養価が高い.
最も重要な利点は、微生物がさまざまな種類の原料 (農業廃棄物と産業廃棄物) を使用して増殖できることです。これは、微生物が廃棄物を食べて取り除き、リサイクルしてタンパク質を生成し、汚染から私たちを守ることができることを意味します。
これが、SCP が世界レベルでのタンパク質欠乏問題に答える最大の希望である理由です。
制限事項は何ですか?
SCP生産の主な問題は、原材料と高度に洗練された器具の購入に必要な資本コストであり、経済的な実行可能性に影響を与えます.
SCP 生産にバクテリアを使用する際の問題は、最終製品中の核酸の濃度が高くなる (6 ～ 10%) ことであり、これは望ましくありません。これは、長期間の摂取により腎臓結石を引き起こす可能性があります.
藻類や酵母を使用した場合、SCP には消化できない細胞壁成分が含まれており、アレルギー反応を引き起こす可能性があります。 SCPの生産に藻類を使用すると、変な色や風味になり、消費するのが難しくなります.
結論
単細胞タンパク質は、動物およびヒトにとって有望な栄養補助食品であり、従来の植物および動物ベースのタンパク質よりも多くの利点を提供します.特定の制限が改善され、SCP の利点に関する一般の認識が高まると、世界の栄養不足を根絶するか、少なくとも減らすことができます。
