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基于真菌的肉类替代品，以帮助拯救地球森林

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2025-01-30 14:49

　　市场就绪的肉类替代品在味道和质地上非常相似，但它是一种生物技术产品，通过取代牛肉，涉及的土地资源以及农业和土地使用变化产生的温室气体排放量要少得多。这是在不断增长的世界人口对牛肉咬合的胃口越来越大的情况下进行的，这是研究人员首次预测这些市场就绪的肉类替代品的未来发展，评估它们对环境的潜在影响。

　　PIK研究员、该研究的主要作者Florian Humpenöder说，食品系统是全球三分之一温室气体排放的根源，反刍动物肉类生产是最大的来源。这是因为越来越多的储存大量碳的森林被清除，用于放牧或种植饲料，以及动物农业进一步排放温室气体。部分解决方案可能是现有的生物技术：富含营养蛋白质的生物质，具有肉状质地，通过发酵从微生物（如真菌）产生，科学家称之为“微生物蛋白”。

　　Humpenöder说，未来用微生物蛋白质取代反刍肉类可以大大减少食物系统的温室气体足迹。好消息是，人们不必害怕将来只能吃青菜。他们可以继续吃汉堡之类的东西，只是那些汉堡馅饼会以不同的方式生产。”

　　可持续汉堡：用微生物蛋白代替红肉末

　　来自德国和瑞典的研究人员团队将微生物蛋白纳入计算机模拟模型，以检测整个粮食和农业系统中的环境影响，而不是之前在单一产品层面进行的研究。他们的前瞻性情景将持续到2050年，并解释了未来的人口增长、粮食需求、饮食模式以及土地使用和农业的动态。随着未来肉类消费量可能会继续上升，越来越多的森林和非森林自然植被注定要灭绝牧场和耕地。

　　“我们发现，如果我们到2050年取代20%的人均反刍动物肉类，与一切照旧的情况相比，每年毁林和土地使用变化产生的二氧化碳排放量将减少一半。Humpenöder说，减少牛的数量不仅可以减轻对土地的压力，还可以减少牛瘤胃的甲烷排放和施肥饲料或粪肥管理产生的一氧化二氮排放，因此，用微生物蛋白质取代红肉末将是减少当今牛肉生产有害影响的良好开端。”

　　微生物蛋白可以与农业生产脱钩

　　PIK的合著者兼研究员Isabelle Weindl解释说，肉类类似物大致有三组。“有一些植物性，如大豆汉堡馅饼，以及生长在培养皿中（也称为养殖肉类）的动物细胞，到目前为止，这种食物非常昂贵，但最近引起了公众的广泛关注。还有发酵衍生的微生物蛋白，我们认为最有趣。今天，它已经在超市里买到，例如在英国或瑞士，而且重要的是，它在很大程度上可以与农业生产脱钩。我们的结果表明，即使将糖算作原料，与反刍动物肉类相比，微生物蛋白质对相同蛋白质供应的需求也少得多。”

　　微生物蛋白是在特定培养物中制造的，就像啤酒或面包一样。这些微生物以糖和稳定的温度为生，并拿出一种非常富含蛋白质的产品，尝起来像红肉一样，感觉像红肉一样有营养。基于数百年的发酵方法，它是在20世纪80年代开发的。2002年，美国食品药品监督管理局（FDA）将微生物蛋白质肉类替代品（mycoprotein）开绿灯，认为其安全。

　　绿色生物技术需要由绿色能源推动

　　PIK土地使用管理小组组长Alexander Popp说，生物技术为通过改善粮食安全保护生态系统等一些与土地相关的挑战提供了一个有希望的工具箱。动物蛋白质的替代品，包括乳制品的替代品，可以极大地促进动物福利，节约用水，并避免来自富含碳和生物多样性生态系统的压力。然而，越来越多的生产从牲畜转移到发酵罐，最重要的是生产过程的能源供应，还存在一些关键问题。

　　Popp补充说，向生物技术食品的大规模转型需要大规模的发电脱碳，以便充分开发气候保护潜力。“然而，如果我们这样做得当，微生物蛋白可以帮助肉类爱好者接受这种变化。这真的可以带来不同。”