一篇利用微生物生产具有与鸡蛋相似性质的替代物的论文已发表。人们期待,这一成果有望解决国内畜牧业中类似工厂式饲养和生产家畜所带来的环境问题,并有助于构建可持续的粮食体系。


韩国科学技术院(KAIST)4日表示,生物工艺研究中心研究教授 Choi Kyungrok 与生命化学工程系特聘教授 Lee Sangyup 发表了题为“微生物来源环保液态鸡蛋替代物开发”的论文。


Choi 教授和 Lee 教授确认,由加热微生物裂解物形成的凝胶,具有与煮鸡蛋相似的微观结构和物理特性。研究团队还证实,通过添加源自微生物的食用酶或植物性原料,可以实现多样的口感体验;进一步而言,利用液态形式的裂解物烘焙蛋白霜饼干等,也表明微生物裂解物在功能上可以替代蛋液。


微生物裂解物的起泡能力及蛋白霜饼干制作示例资料。KAIST提供

微生物裂解物的起泡能力及蛋白霜饼干制作示例资料。KAIST提供

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此前,基于非动物性蛋白质的鸡蛋替代品开发工作也在持续推进。然而,在完整提供鸡蛋营养的同时,又能再现凝胶化、起泡等蛋液作为烹饪原料所具备的功能特性之替代品,迄今仍未被开发出来。


研究团队在此背景下,尝试将微生物生物质开发为蛋液替代品。他们关注到,按单位干质量计算,微生物生物质的蛋白质含量可与肉类相媲美。


人类长期食用经验已验证了酵母、枯草杆菌、乳酸菌及其他益生菌菌株等多种微生物的安全性,这些微生物同时还具有高品质营养成分,这些因素也推动了将微生物生物质开发为蛋液替代品的研究。此外,在生产微生物生物质时排放的二氧化碳相对较少,对水和土地等大量资源的需求也较低,这一点也被充分纳入考量。


不过,在研究过程中,研究团队发现,通过微生物培养回收的半固态微生物生物质在加热时,与蛋液不同,会转变为液态,这成为亟待解决的课题。


对此,研究团队注意到,为制作蒸鸡蛋,首先需要打破鸡蛋壳(卵壳),再收集蛋液这一事实,由此得到灵感:他们破碎了微生物细胞结构中相当于蛋壳的细胞壁和细胞膜,制备出微生物裂解物。研究还最终确认,对该裂解物加热时,蛋白质会像蛋液一样凝固并转变为凝胶形态。由此完成了“可利用微生物生产具有与鸡蛋相似性质的替代物”的研究结果。


Lee Sangyeob特聘教授。KAIST提供

Lee Sangyeob特聘教授。KAIST提供

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KAIST 特聘教授 Lee Sangyup 表示:“微生物生产的鸡蛋替代物在营养成分方面也十分优异,不仅适合作为日常粮食使用,还适合作为未来长途太空旅行、战时等紧急情况下的应急粮食。最重要的是,有望为确保可持续的粮食体系发挥积极作用。”



另一方面,本次研究是在科学技术信息通信部支持的“石油替代环保化学技术开发项目”之“引领生物化学产业的下一代生物炼制基础技术开发”课题,以及由农村振兴厅支持的农业微生物事业团“通过调控微生物代谢系统,从无机物生产蛋白质技术开发”课题的延长线上开展的。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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