단일 세포 미생물로부터 유래 된 단일 세포 단백질은 전통적으로 소비 된 단백질보다 영양가가 높다. 신중하게 사용되면 글로벌 단백질 d 를 완화 할 가능성이 있습니다. eficiency.
세계 인구가 증가하는 것은 걱정이지만, 실제 문제는 그러한 인구 증가와 수반되는 영양 결핍입니다. 단백질 결핍은 심각한 문제이며, 근육량의 손실, 감염 증가, 탈수 및 스턴트 (장애) 성장으로 이어지는 심각한 문제입니다.
이를 완화하는 주요 방법은 비 전통적이고 대체 단백질이 풍부한 공급원을 지원하는 것입니다. 박테리아, 곰팡이, 효모 및 조류와 같은 미생물은 건조 체중에서 원유 단백질의 40% 이상을 포함하며 훌륭한 단백질 공급원으로 작용할 수 있습니다.
영양에 미생물을 사용한다는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 우리는 발효 식품 (박테리아와 효모 함유), 두부 및 요거트 (박테리아), 버섯 (곰팡이) 및 젤라틴 (조류)을 섭취 한 오랜 역사를 가지고 있습니다.
두 손가락, 청년 및 노인. 노인은 청년에게 단백질이 충분한 지 묻습니다. (사진 크레딧 :Yeexin Richelle/Shutterstock)
단일 세포 단백질 (SCP)이란 무엇입니까?
단일 세포 단백질은 박테리아, 곰팡이 및 조류와 같은 단일 세포 유기체에서 유래 한 단백질입니다. 이 용어는 동물 및 인간 소비에 적합한 단백질을 분리하기 위해 단일 세포 미생물의 대규모 생산에 특히 적용됩니다.
그렇다고 단일 세포 유기체가 만 있다는 것을 의미하지는 않습니다 단백질. 또한 탄수화물, 지방, 비타민 및 기타 중요한 요소가 있습니다. SCP 조성은 자란 기판 조성 (미생물을위한 식품)에 달려 있습니다.
우리가 고대부터 무의식적으로 그들을 소비했지만 1966 년 Carol L. Wilson에 의해“단일 세포 단백질”으로 이름이 바뀌 었습니다.
세계적 갈등시기에 심각한 식량 부족으로 인해 SCP의 최초의 대량 생산 (대규모 생산)이 발생했습니다. 제 1 차 세계 대전 중에 Saccharomyces cerevisiae (와인 제작, 양조 및 베이킹에 전통적으로 사용되는 효모)가 사용되었지만, 제 2 차 세계 대전 중에 Candida Utilis (첨가제 및 향료 제로 사용되는 효모)는 단백질 생산에 사용되었습니다.
단일 세포 단백질은 어떻게 생성됩니까?
SCP로 사용 된 미생물의 특성
SCP 생산에 사용되는 박테리아, 곰팡이 및 조류와 같은 미생물은 빠른 성장, 바이오 매스 증가 (유기체의 건조 중량) 및 SCP 생산 중에 일반적으로 발생하는 고온, pH 및 기타 스트레스와 같은 특성을 가져야합니다.
이상적인 SCP의 특성
이상적인 SCP는 높은 단백질 함량과 낮은 핵산 함량 인 특정 주요 특성을 가져야합니다.
예를 들어, 식품 및 영양 보충제로 생산 된 조류 (예 :스피루리나)는 단백질이 60-70% 이상이고 3-8% 핵산만이 있습니다.
곰팡이 (예 :효모)에서 생산 된 SCP는 더 많은 양의 비타민 B 복합체를 제공하여 영양가가 높습니다. 박테리아 SCP (예 : actobacilli 및 Methylophillus ) 일반적으로 메티오닌과 같은 필수 아미노산의 함량이 높습니다 (최대 3%)
또한 맛, 냄새 및 질감 측면에서 소비를 위해 대중에게 수용 할 수 있어야합니다.
SCP 생산에 사용되는 미생물이 표시됩니다. 첫 번째 이미지는 효모, Saccharomyces cerevisiae입니다 일반적으로 베이커 효모 또는 양조자 효모로 알려져 있습니다. 두 번째 이미지는 클로렐라, 조류입니다. 세 번째는 Aspergillus, 곰팡이이며 마지막 그림은 박테리아 인 Lactobacilli입니다.
SCP는 어떻게 생산됩니까?
기판
기판은 미생물이 자랄 수있는 중간 또는 그 위에 있습니다. 기질은 특정 미생물에 대한 최고의 성장 환경뿐만 아니라 올바른 영양을 제공합니다. 기판은 미생물이 얼마나 잘 자라고 단백질을 생산하는지, 그리고 연장하여 수술 설정이 얼마나 비싼지를 결정합니다.
기판이 총 생산 비용의 45-75%를 차지함에 따라 이러한 미생물에 대한 산업 및 농업 폐기물의 사용은 비용 효율적입니다. 일반적으로 기질로 사용되는 재료는 유기농 및 퇴비 폐기물 (예 :농업 및 음식물 쓰레기)이며 생산 비용을 최소화 할 수 있습니다. 식물 바이오 매스, 천연 가스, 메탄올, 에탄올 및 석유 부산물과 같은 비 전통적인 기질도 사용될 수 있습니다.
SCP 생산에 사용되는 주요 유형의 기판은 폐기물, 농산물 및 석유 부산물입니다.
프로세스
SCP 생산을위한 일반적인 단계는 미생물과 기질의 선택으로 시작합니다. 미생물은 기질 (농업, 산업 및 기타 폐기물)에서 자라게 한 다음 세포는 수확이라는 공정에 의해 성장 배지로부터 분리된다.
.수확 과정 후, 세포벽 (존재하는 경우)과 같은 단백질 이외의 성분이 제거됩니다. 핵산은 분해되고 나머지는 조잡한 단백질을 얻기 위해 여과 된 다음 다른 오염 물질을 제거하도록 처리됩니다.
.나머지는 건조되어 추가로 가공되어 소비에 적합합니다.
인간 소비를 위해 SCP 생산에 사용 된 미생물은 제한되어 있으며 사용 된 기판은 종종 식품 등급 재료입니다. 그러나 동물 사료로 사용하기 위해 SCP 생산에 사용되는 기질의 범위는 다양합니다.
이미지는 SCP 생산 단계를 간략하게 설명합니다. 과정에는 발효, 여과, 정제, 건조 및 처리가 포함됩니다.
scp는 기존의 사용 된 단백질보다 더 우수합니까?
명확한 대답은 예입니다. 이러한 방식으로 생산 된 단백질은 기존 단백질에 비해 상당한 이점이 있습니다.
미생물은 두 배가 짧은 시간 (미생물이 두 배의 크기에 필요한 시간)을 가지고있어 빠른 단백질 생산을 용이하게합니다. 식물을 재배하는 것과 비교할 때, 그들은 토지가 줄어들고 날씨의 계절 변화가 그들에게 영향을 미치지 않으므로 일년 내내 생산을 가능하게합니다.
SCP의 단백질 대 탄수화물 비율은 전통적인 단백질보다 높으며 필수 아미노산과 비타민의 균형이 우수하여 영양가가 높아집니다.
가장 중요한 장점은 미생물이 성장을 위해 여러 유형의 원료 (농업 폐기물 및 산업 폐기물)를 사용할 수 있다는 사실입니다. 이것은 미생물이 폐기물을 공급하고, 제거하고, 단백질을 생산하고 오염으로부터 우리를 보호 할 수 있음을 의미합니다!
이것이 바로 SCP가 전 세계적으로 단백질 결핍 문제에 답하는 가장 큰 희망이 될 수있는 이유입니다.
그 한계는 무엇입니까?
SCP 생산의 주요 문제는 고도로 정교한 기기의 원료 및 구매에 필요한 자본 비용이 경제적 생존력에 영향을 미칩니다.
SCP 생산에 박테리아를 사용하는 데있어서의 문제는 최종 생성물에서 핵산의 더 높은 농도 (6-10%)입니다. 이것은 장기간 소비시 신장 결석으로 이어질 수 있습니다.
조류 또는 효모가 사용되는 경우, SCP에는 소화 할 수없는 세포벽 성분이 있으며 알레르기 반응을 일으킬 수 있습니다. SCP 생산을 위해 조류를 사용하여 이상한 색상과 맛이 생겨서 소비하기가 어렵습니다.
결론
단일 세포 단백질은 동물과 인간을위한 유망한 영양분 보충제이며 기존의 식물 및 동물성 단백질에 비해 많은 이점을 제공합니다. 특정 제한이 개선되고 SCP의 장점에 대한 대중의 인식이 증가하면 전 세계 영양소 결핍을 근절하거나 줄일 수 있습니다.
