將煤炭轉化為蛋白質的新技術
2024/03/08 @國際
摘要
由中國科學院天津工業生物技術研究所開發的一項新技術，可將煤炭轉化為蛋白質，提供一個更永續的蛋白質來源選擇。
示意圖
根據統計，全球每年消耗約 12.5 億噸肉類和乳製品，牧場和動物飼料生產合計佔用了約4000萬平方公里的土地，遠遠超過全球旱地面積的四分之一，並且其中有近40%的土地被定義為「宜居」。而這就是以肉類為主的飲食被批評為環境不永續的原因之一，動物養殖須另外種植植物來餵養動物，導致土地利用效率極低，而這些土地原本可以作為森林或用於其他目的。
一種解決方案是轉向實驗室培育的肉類，或是開始使用其他方法生產用於動物飼料的蛋白質，例如利用酵母及藻類生產單細胞蛋白質(single-cell proteins)即是一種可工業規模量產的替代蛋白生產方式。這對中國來說尤其有利。中國科學院 (CAS) 的研究人員表示，中國目前約有 80% 的蛋白質原料以大豆等形式進口，這對國家來說是一個嚴重的糧食安全問題。
中國科學院天津工業生物技術研究所的研究人員開發出一種經濟且高效率的方法，可將煤炭轉化為蛋白質，研究人員表示，這種方法可以比植物更有效提供牲畜飼養需求，同時只佔用一小部分土地。團隊以早在1960年代就推出的石油轉蛋白質生物技術為基礎。首先透過氣化將煤炭轉化為甲醇，接著利用畢赤酵母菌(Pichia pastoris)發酵甲醇，產生含有一系列氨基酸、維生素、無機鹽、脂肪和碳水化合物的單細胞蛋白質。所得生物體的蛋白質含量比植物豐富得多，可用於部分替代動物飼料中的魚、大豆、肉類和脫脂牛乳。
技術的關鍵在於選擇基因工程酵母菌株，使其比以前的菌株更能耐受甲醇的毒性作用，提高轉化效率並減少在此過程中的碳損失量。試驗結果顯示酵母將甲醇轉化為蛋白質的轉化率高達最大理論產量的 92%。該團隊表示，這使其成為蛋白質商業化生產中相當具有成本效益的選擇。據《南華早報》報導，目前研究人員已經與企業夥伴合作，開始進行工業規模的示範生產。【延伸閱讀】- 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求
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