單細胞蛋白論文

1、單細胞蛋白莫希文摘要：單細胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用許多工農業(yè)廢料及石油廢料人工培養(yǎng)的微生物菌體。因而，單細胞蛋白不是一種純蛋白質，而是由蛋白質、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白質的含氮化合物、維生素和無機化合物等混合物組成的細胞質團。關鍵詞：微生物、食品、單細胞蛋白、營養(yǎng)、食用菌、食品添加劑微生物都是核酸和蛋白質的實體，大多是單細胞，用發(fā)酵法生產這些單細胞微生物就可以得到極為豐富的單細胞蛋白。微生物的繁殖速度驚人，一頭體重千克的牛，每天只能合成.千克的蛋白質。而千克的活菌體，只要有合適的條件，在小時內能夠生產千克的單細胞蛋白質。單細胞微生物制造出來的蛋白質可以制造人造肉、人造魚、人造面粉

2、等食品。在日常生活中，我們不論有意無意，經(jīng)常直接食用微生物或含有微生物的食品。平常我們吃的蘑菇就是微生物的一種，令人難以置信，細菌和其他微生物含有和牛排一樣多的蛋白質。微生物食品在人類食譜中的比例越來越重。目前，世界上還有2/3的人營養(yǎng)不良，缺少動物性蛋白，可見人類對蛋白質的需要越來越大。畢竟地球上的動植物有限，產生的蛋白質更是有限的，因此需要在微生物方面做文章，勢在必行。（一）單細胞蛋白概念1966年，在麻省理工學院召開的會議上，第一次提出單細胞蛋白的概念。單細胞蛋白又叫微生物蛋白、菌體蛋白。按生產原料不同，可以分為石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按產生菌的種類不同，又可以分為細菌蛋白、真菌

3、蛋白等。1967年在第一次全世界單細胞蛋白會議上，將微生物菌體蛋白統(tǒng)稱為單細胞蛋白。（二）單細胞蛋白含豐富營養(yǎng)物質及其原料來源單細胞蛋白所含的營養(yǎng)物質極為豐富。其中，蛋白質含量高達40%80%，比大豆高10%20%，比肉、魚、奶酪高20%以上；氨基酸的組成較為齊全，含有人體必需的8種氨基酸，尤其是谷物中含量較少的賴氨酸。一般成年人每天食用1015 g干酵母，就能滿足對氨基酸的需要量。單細胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質，以及豐富的酶類和生物活性物質，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。而且單細胞蛋白質里氨基酸的種類比較齊全,有幾種在一般食物里缺少的氨基酸,再單細胞蛋白里卻

4、大量存在.另外,還含有多種維生素,這也是一般食物所不及.原料來源廣泛：可作為單細胞蛋白生產原料的資源有：礦物(石油、液蠟、甲烷、泥炭等)、纖維資源(秸稈、木屑、糠稗、蔗渣等)、糖類資源(糖蜜、甘薯、木薯等)、工業(yè)有機廢液(味精廢液、淀粉廢液、豆制品廢液、酒精廢液等)等。既可變廢為寶，又可獲得高層次的綜合經(jīng)濟效益，解決環(huán)境污染問題。有些原料目前用于生產尚困難，但潛力很大，有廣闊開發(fā)前景。（三）單細胞蛋白優(yōu)點第一，生產效率高，比動植物高成千上萬倍，這主要是因為微生物的生長繁殖速率快。微生物世代間隔很短，生長速度比高等動、植物快得多。肉牛體重加倍周期，肉牛為2個月，肉雞為l0天，豆科牧草為2周，藻類

5、6小時，酵母13小時，細菌只有051小時。500公斤的奶牛，平均每天生產05公斤的蛋白質；而500公斤酵母種，1天可生產1250公斤蛋白質。單細胞蛋白的生產投資如按年產1噸100的蛋白質計算，分別為近海漁業(yè)、養(yǎng)蛋雞和養(yǎng)豬業(yè)投資的56、47和127第二，生產原料來源廣，一般有以下幾類：農業(yè)廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農林產品的加工廢水；工業(yè)廢物、廢水，如食品、發(fā)酵工業(yè)中排出的含糖有機廢水、亞硫酸紙漿廢液等；石油、天然氣及相關產品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；H2、CO2等廢氣。第三，可以工業(yè)化生產，它不僅需要的勞動力少，不受地區(qū)、季節(jié)和氣候的限制，而且產量高，質量好。

6、工業(yè)化生產單細胞蛋白，不與糧食和牧草爭土地，不受氣候的影響和約束，生產環(huán)境易控制，并能連續(xù)生產。微生物是在大型立體的發(fā)酵罐中培養(yǎng)，即是在小面積的土地上生產大量菌體，不受季節(jié)及陽光的限制，且生產效率高，生產能力可達每時每立方米26公斤。（四）單細胞蛋白存在的問題單細胞蛋白含有較多的核酸(618)。這種核酸過多會抑制動物的生長，而且大多數(shù)動物和人代謝利用的能力有限，還可導致體內尿酸積存。另外，細胞中有難于消化的類脂細胞膜，影響蛋白質等營養(yǎng)物質的消化吸收。因此在使用時要限量使用。但生產上發(fā)現(xiàn)在家禽業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)中應用效果很好，已經(jīng)廣泛應用；在營養(yǎng)平衡的條件下，可以代替魚粉。隨著科學的發(fā)展，有可能辨認

7、生產內源性核糖核酸酶的微生物和酶解細胞膜的酶解物，上述問題是可以解決的。（五）用于生產單細胞蛋白的微生物種類用于生產單細胞蛋白的微生物種類很多，包括細菌、放線菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。這些微生物通常要具備下列條件：所生產的蛋白質等營養(yǎng)物質含量高，對人體無致病作用，味道好并且易消化吸收，對培養(yǎng)條件要求簡單，生長繁殖迅速等。單細胞蛋白的生產過程也比較簡單：在培養(yǎng)液配制及滅菌完成以后，將它們和菌種投放到發(fā)酵罐中，控制好發(fā)酵條件，菌種就會迅速繁殖；發(fā)酵完畢，用離心、沉淀等方法收集菌體，最后經(jīng)過干燥處理，就制成了單細胞蛋白成品。（六）單細胞蛋白的應用早在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國的科學家就提出了大

8、量培養(yǎng)微生物來補充人和動物的蛋白來源以解決食物短缺問題，并付諸實踐。他們不僅研制成功了大規(guī)模培養(yǎng)酵母以生產蛋白質的方法，而且創(chuàng)造出了營養(yǎng)豐富、味道鮮美的人造肉，開創(chuàng)了利用微生物生產蛋白質，造福于人類的先例。1、直接應用食用蛋白，食用菌近幾十年來，人們逐漸認識了食用菌的生長規(guī)律，改進了古老的依靠孢子、菌絲自然傳播的生產方式。人工培養(yǎng)栽培種的菌絲，加快了食用菌的繁殖速度和獲得高產的可能性。有些國家還建成了年產鮮菇千噸以上的工廠。1950年，全世界較大面積的栽培食用菌約5類，產量約7萬噸，西歐一些生產蘑菇的國家，每平方米栽培面積的平均產量約為2000克左右。到1980年，栽培種類已超過12類，產量約

9、121萬噸、有的國家每平方米的產量已提高到27千克。近年來，還發(fā)展了既供觀賞又供食品的家庭種菇和用菌絲體液體發(fā)酵生產食品添加劑的技術。中國廣泛栽培的食用菌有蘑菇、香菇、草菇、木耳、銀耳、平菇、滑菇等7類，1982年總產量約15萬噸，在掌握選育優(yōu)良品種、改進制種和栽培技術的基礎上，食用菌的發(fā)展速度正迅速提高?？茖W家們預言，21世紀食用菌將發(fā)展成為人類主要的蛋白質食品之一。20世紀80年代中期，全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0×106 t，廣泛用于食品加工和飼料中。單細胞蛋白不僅能制成“人造肉” ，供人們直接食用，還常作為食品添加劑，用以補充蛋白質或維生素、礦物質等。由于某些單細胞蛋白

10、具有抗氧化能力，使食物不容易變質，因而常用于嬰兒粉及湯料、作料中。任何一種新型食品原料的問世，都會產生可接受性、安全性等問題。單細胞蛋白也不例外。例如，單細胞蛋白的核酸含量在4%18%，食用過多的核酸可能會引起痛風等疾病。此外，單細胞蛋白作為一種食物，人們在習慣上一時也難以接受。但經(jīng)過微生物學家的努力，這些問題會得到圓滿解決。2、間接應用食品添加劑20世紀80年代中期，全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0×106 t，廣泛用于食品加工和飼料中。單細胞蛋白不僅能制成“人造肉”，供人們直接食用，還常作為食品添加劑，用以補充蛋白質或維生素、礦物質等。由于某些單細胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易變質，因而常用于嬰兒粉及湯料、作料中。干酵母的含熱量低，常作為減肥食品的添加劑。此外，單細胞蛋白還能提高食品的某些物理性能，如意大利烘餅中加入活性酵母，可以提高餅的延薄性能。酵母的濃縮蛋白具有顯著的鮮味，已廣泛用作食品的增鮮劑。單細胞蛋白作為飼料蛋白，也在世界范圍內得到了廣泛應用。任何一種新型食品原料的問世，都會產生可接受性、安全性等問題。單細胞蛋白也