生物反應器能幫助我們生產便宜、健康且更永續的食物
作者： Alex Scott
(蔡蘊明譯自：C&EN, October 14, 2024, p25.)
釋放農田
根據專門從事破壞性科技分析的公司RethinkX 之說法，直接從動物細胞製造蛋白質和人造肉的精準發酵，將削減養牛業的市場份額，並將釋放 80% 的土地，相當於美國、中國和澳洲的面積總和。
來自天然氣的魚食
世界上捕獲的大約三分之一的海洋魚類被用來餵食養殖魚類，導致過度捕撈。為了避免這個問題，Calysta 開發了一種發酵技術，利用不含基因改造生物(GMO)來源，而以天然氣餵養的單細胞細菌，生產富含蛋白質的魚飼料。Calysta 的合資公司 Calysseo 已在中國重慶開設工廠，每年生產高達兩萬噸魚飼料和寵物飼料。Calysta 執行長 Alan Shaw 表示：「我們的工廠每小時生產相當於十頭牛的可食用部分，與同等蛋白質來源相比，該工廠所需的耕地為零，用水量減少 90%。」Calysta 計劃在中東建造一座年產十萬噸的工廠。
酵母2.0
用酵母製成的食品已經遠遠超出了製造麵包和啤酒的範圍。食品科技公司將基因插入酵母（包括烘培酵母品種的釀酒酵母菌）的 DNA 中，用以生產富含蛋白質和維生素的食品。產品包括無動物成分的乳製品、雞蛋、肉類、脂肪、膠原蛋白和明膠，以及新穎的口味。Impossible Foods 設計了一種酵母來製造血紅素，這是一種調味化合物，可為其植物漢堡賦予肉味。Perfect Day 已從風險投資家籌集了數億美元，用於開發使用基改酵母的製程來生產乳清和酪蛋白。這些蛋白質可用於生產乳酪、優格和冰淇淋，其味道和質地與傳統動物源產品相同。
無蜂之蜜
然蜂蜜市場可能即將發生變化。新創公司 MeliBio 已從創投家籌集了超過五百萬美元，目前正在擴大生產合成蜂蜜的微生物發酵過程。MeliBio 聲稱，透過業界領導者進行的盲測發現，其名為 Mellody 的合成產品與天然蜂蜜沒有區別。Bee-io 公司也正在開發一種製造人造蜂蜜的生物製程。
有人對菌絲體漢堡有興趣嗎？
自從 1985 年帝國化學工業公司將 Quorn 牌素肉放到我們的盤子上以來，人類一直在大量消耗真菌蛋白。Quorn 牌素肉是透過絲狀真菌鐮刀菌(Fusarium venenatum)發酵製成的，近年來，幾家新公司加入了競爭。真菌蛋白協會(Fungi Protein Association)是成立於 2022 年的產業組織，目前有 36 個成員，其中，Protein Brewery 公司開發了 Fermotein，這是一種非基因改造菌絲體，由水和碳水化合物的農作物經發酵過程製成。它含有50%的蛋白質，還含有維生素、礦物質和纖維。該公司於 2021 年開設了一間試驗工廠生產，並於今年稍早獲得核准在新加坡銷售 Fermotein。該公司表示，該產品的味道是中性的，因此可以添加或混合於多種食品中，包括肉類替代品、乳製品替代品和義大利麵。
來自空氣的蛋白質
Solar Foods 公司帶領了十幾家公司開發發酵技術，利用非基因改造的單細胞細菌生產蛋白質，這些細菌以氫氣、二氧化碳和其他微量元素為原料。該公司的目標是利用再生能源生產的氫氣，打造世界上最永續的蛋白質生產流程。該公司於四月開設了第一家工廠，年產能為一百六十噸蛋白質 — 對於食品業來說，這個產量相對較小。乾燥的細菌形成的高蛋白橙色粉末，可以添加到許多食品中。
應對氣候變遷
微生物開發商和供應商 ATCC 的資深科學家 Shahin Ali 表示：「特別是在傳統食品供應鏈受到氣候變遷影響越來越大的情況下，精準發酵在滿足世界食品需求方面將發揮越來越重要的作用。」此外，「精密發酵專注於在受控環境中生產高價值原料，這意味著它們不受多變天氣模式的影響，可以成為全年大規模食品生產的穩定手段。憑藉其穩定性和減少的環境足跡，精準發酵無疑將成為我們未來的一部分。」