อ่าน 11 นาที
โปรตีนเซลล์เดียว
โปรตีนเซลล์เดียว ( SCP ) หรือโปรตีนจุลินทรีย์หมายถึงจุลินทรีย์ เซลล์เดียวที่ กิน ได้...
โปรตีนเซลล์เดียว
โปรตีนเซลล์เดียว ( SCP ) หรือโปรตีนจุลินทรีย์[ 1 ]หมายถึงจุลินทรีย์ เซลล์เดียวที่ กิน ได้ [ก]ชีวมวลหรือสารสกัดโปรตีนจากวัฒนธรรมบริสุทธิ์หรือผสมของสาหร่ายยีสต์เชื้อราหรือแบคทีเรียอาจใช้เป็นส่วนผสมหรือสารทดแทนอาหารที่มีโปรตีนสูง และเหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์หรือเป็นอาหารสัตว์ การเกษตรเชิงอุตสาหกรรมมีลักษณะเด่นคือการใช้น้ำในปริมาณมาก[ 2 ]การใช้ที่ดินสูง [ 3 ] การทำลายความหลากหลายทางชีวภาพ[ 3 ]การเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมโดยทั่วไป[ 3 ]และมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยการปล่อย ก๊าซเรือนกระจกหนึ่งในสามของทั้งหมด[ 4 ]การผลิต SCP ไม่จำเป็นต้องมีข้อเสียร้ายแรงเหล่านี้ ณ ปัจจุบัน SCP มักปลูกบนของเสียทางการเกษตร และด้วยเหตุนี้จึงสืบทอดรอยเท้าทางนิเวศวิทยา และรอยเท้า ทางน้ำของการเกษตรเชิงอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม SCP อาจผลิตขึ้นโดยอิสระจากของเสียทางการเกษตรโดยสิ้นเชิงผ่านการเจริญเติบโตแบบออโตโทรฟิก[ 5 ]ด้วยความหลากหลายของกระบวนการเผาผลาญของจุลินทรีย์ที่สูง SCP แบบออโตโทรฟิกจึงมีโหมดการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันหลายแบบ ตัวเลือกที่หลากหลายในการรีไซเคิลสารอาหาร และประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับพืชผล[ 5 ]สิ่งพิมพ์ในปี 2021 แสดงให้เห็นว่า การผลิตโปรตีนจุลินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วย เซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้พื้นที่น้อยกว่าการปลูกถั่วเหลืองถึง 10 เท่าสำหรับปริมาณโปรตีนที่เทียบเท่ากัน[ 1 ]
ด้วยจำนวนประชากรโลกที่คาดว่าจะสูงถึง 9 พันล้านคนภายในปี 2050 มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าภาคเกษตรกรรมจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้[ 6 ]และมีความเสี่ยงที่จะเกิดภาวะขาดแคลนอาหารอย่างร้ายแรง[ 7 ] [ 8 ] SCP แบบออโตโทรฟิกแสดงถึงทางเลือกในการผลิตอาหารจำนวนมากที่ปลอดภัย ซึ่งสามารถผลิตอาหารได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ในสภาวะอากาศที่รุนแรง[ 5 ]
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1781 ได้มีการสร้างกระบวนการเตรียมยีสต์ที่มีความเข้มข้นสูงขึ้นมา การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีโปรตีนเซลล์เดี่ยวเริ่มต้นขึ้นเมื่อกว่าศตวรรษที่แล้ว เมื่อแม็กซ์ เดลบรุคและเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบคุณค่าอันสูงของยีสต์เบียร์ส่วนเกินในฐานะอาหารเสริมสำหรับสัตว์[ 9 ]ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1และสงครามโลกครั้งที่ 2ยีสต์ SCP ถูกนำมาใช้ในวงกว้างในเยอรมนีเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนอาหารในช่วงสงคราม สิ่งประดิษฐ์สำหรับการผลิต SCP มักเป็นก้าวสำคัญสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพโดยทั่วไป ตัวอย่างเช่น ในปี ค.ศ. 1919 ซักในเดนมาร์กและไฮดักในเยอรมนีได้คิดค้นวิธีการที่เรียกว่า “Zulaufverfahren” ( แบบป้อนเป็นชุด ) ซึ่งสารละลายน้ำตาลจะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องไปยังสารแขวนลอยของยีสต์ที่มีการเติมอากาศ แทนที่จะเติมยีสต์ลงในสารละลายน้ำตาลเจือจางเพียงครั้งเดียว (แบบชุด ) [ 9 ]ในช่วงหลังสงครามองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) ได้เน้นย้ำถึงปัญหาความหิวโหยและภาวะทุพโภชนาการของโลกในปี 1960 และได้นำเสนอแนวคิดเรื่องช่องว่างโปรตีน โดยแสดงให้เห็นว่า 25% ของประชากรโลกมีปริมาณโปรตีนในอาหารไม่เพียงพอ[ 9 ]นอกจากนี้ยังเกรงว่าการผลิตทางการเกษตรจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการอาหารที่เพิ่มขึ้นของมนุษยชาติได้ ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 มีการผลิตยีสต์สำหรับอาหารเกือบ 250,000 ตันในส่วนต่างๆ ของโลก และสหภาพโซเวียตเพียงแห่งเดียวผลิตยีสต์สำหรับอาหารและอาหารสัตว์ได้ประมาณ 900,000 ตันภายในปี 1970 [ 9 ]
ในช่วงทศวรรษ 1960 นักวิจัยของBPได้พัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "กระบวนการโปรตีนจากน้ำมัน" ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสำหรับการผลิตโปรตีนเซลล์เดียวโดยใช้ยีสต์ที่เลี้ยงด้วยแว็กซ์n-พาราฟิน ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากโรงกลั่นน้ำมัน งานวิจัยเบื้องต้นดำเนินการโดยAlfred Champagnatที่โรงกลั่น Lavera ของ BP ในฝรั่งเศส โรงงานนำร่องขนาดเล็กที่นั่นเริ่มดำเนินการในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2506 และการก่อสร้างโรงงานนำร่องแห่งที่สองที่โรงกลั่นน้ำมัน Grangemouthในสหราชอาณาจักรก็ได้รับการอนุมัติ เช่นกัน [ 10 ]
คำว่า SCP ถูกบัญญัติขึ้นในปี พ.ศ. 2509 โดยCarroll L. WilsonจากMIT [ 11 ]
แนวคิดเรื่อง "อาหารจากน้ำมัน" ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงทศวรรษ 1970 โดย Champagnat ได้รับรางวัลวิทยาศาสตร์ของ UNESCOในปี 1976 [ 12 ]และมีการสร้างโรงงานผลิตยีสต์ที่เลี้ยงด้วยพาราฟินในหลายประเทศ การใช้งานหลักของผลิตภัณฑ์คือเป็นอาหารสัตว์ปีกและโค[ 13 ]
สหภาพโซเวียตมีความกระตือรือร้นเป็นพิเศษ โดยเปิดโรงงาน "BVK" ( belkovo-vitaminny kontsentratหรือ "สารเข้มข้นโปรตีน-วิตามิน") ขนาดใหญ่ติดกับโรงกลั่นน้ำมันของพวกเขาในเมือง Kstovo (1973) [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]และKirishi (1974) [ 17 ]กระทรวงอุตสาหกรรมจุลชีววิทยาของสหภาพโซเวียตมีโรงงานประเภทนี้แปดแห่งภายในปี 1989 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับความเป็นพิษของอัลเคนใน SCP และแรงกดดันจากขบวนการนักสิ่งแวดล้อม รัฐบาลจึงตัดสินใจปิดโรงงานเหล่านี้ หรือเปลี่ยนไปใช้กระบวนการทางจุลชีววิทยาอื่นแทน[ 17 ]
Quornคือผลิตภัณฑ์ทดแทนเนื้อ สัตว์สำหรับผู้ทานมังสวิรัติและวีแกน ผลิตจากไมโคโปรตีนของเชื้อรา Fusarium venenatum วางจำหน่ายในยุโรปและอเมริกาเหนือ
โปรตีนเซลล์เดียวชนิดอื่นที่เลียนแบบเนื้อสัตว์ (ซึ่งไม่ได้ใช้เชื้อรา แต่ใช้แบคทีเรียแทน[ 18 ] ) คือCalystaผู้ผลิตรายอื่น ๆ ได้แก่ Unibio (เดนมาร์ก) Circe Biotechnologie (ออสเตรีย) และ String Bio (อินเดีย)
SCP ได้รับการโต้แย้งว่าเป็นแหล่งอาหารทางเลือกหรืออาหารที่มีความยืดหยุ่น[ 19 ] [ 20 ]
กระบวนการผลิต
โปรตีนเซลล์เดียวพัฒนาขึ้นเมื่อจุลินทรีย์หมักวัสดุเหลือทิ้ง (รวมถึงไม้ ฟาง ของเสียจากโรงงานบรรจุกระป๋องและกระบวนการแปรรูปอาหาร กากที่เหลือจากการผลิตแอลกอฮอล์ ไฮโดรคาร์บอน หรืออุจจาระของมนุษย์และสัตว์) [ 21 ]ในกระบวนการ 'อาหารไฟฟ้า' นั้น ปัจจัยนำเข้าคือไฟฟ้า CO2 และแร่ธาตุและสารเคมีในปริมาณเล็กน้อย เช่น ปุ๋ย[ 22 ]นอกจากนี้ยังสามารถผลิต SCP จากก๊าซธรรมชาติเพื่อใช้เป็นอาหารที่มีความยืดหยุ่นได้ [ 23 ] ใน ทำนอง เดียวกัน SCP สามารถผลิตได้จากพลาสติกเหลือทิ้งโดยการอัพไซเคิล[ 24 ]
ปัญหาของการสกัดโปรตีนจากเซลล์เดียวออกจากของเสียคือการเจือจางและต้นทุนที่สูง โปรตีนเหล่านี้มักพบในความเข้มข้นต่ำมาก โดยปกติแล้วจะน้อยกว่า 5% วิศวกรได้พัฒนาวิธีการต่างๆ เพื่อเพิ่มความเข้มข้น เช่น การเหวี่ยงแยก การลอยตัว การตกตะกอน การจับตัวเป็นก้อน และการกรอง หรือการใช้เยื่อกั้นแบบกึ่งซึมผ่านได้
โปรตีนเซลล์เดียวต้องผ่านกระบวนการกำจัดน้ำจนเหลือความชื้นประมาณ 10% และ/หรือปรับสภาพให้เป็นกรดเพื่อช่วยในการเก็บรักษาและป้องกันการเน่าเสีย วิธีการเพิ่มความเข้มข้นให้ถึงระดับที่เหมาะสมและกระบวนการกำจัดน้ำนั้นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงและไม่เหมาะสมเสมอไปสำหรับการดำเนินงานในระดับเล็ก การจัดหาวัตถุดิบจากแหล่งในท้องถิ่นและโดยเร็วที่สุดหลังจากผลิตเสร็จจึงเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่า
จุลินทรีย์
จุลินทรีย์ที่ใช้ ได้แก่ (ชื่อแบรนด์ในวงเล็บสำหรับตัวอย่างเชิงพาณิชย์):
- เชื้อราที่ไม่ใช่เห็ด ( ไมโคโปรตีน )
- ยีสต์ซึ่งเจริญเติบโตอย่างแท้จริงในรูปแบบเซลล์เดี่ยว
- แซคคาโรไมซีส เซเรวิเซีย
- Yarrowia lipolytica [ 25 ]
- Cyberlindnera jadinii [ 25 ]
- Kluyveromyces marxianus [ 25 ]
- Komagataella phaffii (= P. Pastoris )
- แคนดิดา ยูทิลิส
- โทรูโลปซิส คอรัลลินา
- จีโอทริคัม แคนดิดัม
- ราเส้นใย ซึ่งสร้างไฮฟาแต่ยังสามารถเข้าไปอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพได้
- ยีสต์ซึ่งเจริญเติบโตอย่างแท้จริงในรูปแบบเซลล์เดี่ยว
- แบคทีเรีย
- ซูโดโมนาโดตา (โปรตีโอแบคทีเรีย)
- Pseudomonadota ซึ่งเป็นแบคทีเรียสีม่วง[ 30 ]
- โรโดแบคเตอร์ แคปซูลาตัส[ 21 ] [ 31 ]
- โรโดแบคเตอร์ สฟารอยด์[ 31 ]
- Rhodopseudomonas palustris [ 31 ]
- เมทิลฟิลัส เมทิลโอโทรฟัส
- เมทิลโอค็อกคัส แคปซูลาตัส
- Cupriavidus necator [ 31 ]
- Xanthobacter sp. SoF1 ( โซลีน )
- Pseudomonadota ซึ่งเป็นแบคทีเรียสีม่วง[ 30 ]
- ไซยาโนแบคทีเรีย ("สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน"):
- สาหร่ายเกลียวทอง ( Limnospira platensis , L. fusiformis , L. maximaและL. indica ) [ 32 ]
- Aphanizomenon flos-aquae [ 32 ]
- ซูโดโมนาโดตา (โปรตีโอแบคทีเรีย)
- สาหร่าย (ยูคาริโอตที่สังเคราะห์แสงได้):
- คลอเรลลา[ 33 ]
- Dunaliella salina [ 32 ]
- Chlamydomonas reinhardtii [ 32 ]
- Porphyridium cruentum [ 32 ]
คุณสมบัติ
การผลิตชีวมวลจุลินทรีย์ในปริมาณมากมีข้อดีหลายประการเหนือกว่าวิธีการผลิตโปรตีนแบบดั้งเดิมสำหรับอาหารหรืออาหารสัตว์
- จุลินทรีย์มีอัตราการเจริญเติบโตที่สูงกว่ามาก (สาหร่าย: 2–6 ชั่วโมง, ยีสต์: 1–3 ชั่วโมง, แบคทีเรีย: 0.5–2 ชั่วโมง) นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถคัดเลือกสายพันธุ์ที่มีผลผลิตสูงและมีคุณค่าทางโภชนาการที่ดีได้รวดเร็วและง่ายกว่าการเพาะพันธุ์แบบดั้งเดิม
- ในขณะที่พืชส่วนใหญ่ เช่น ลำต้น ใบ และราก ไม่สามารถรับประทานได้ แต่จุลินทรีย์เซลล์เดียวสามารถนำไปใช้ได้ทั้งหมด ในขณะที่ส่วนที่รับประทานได้ของพืชบางส่วนย่อยไม่ได้ แต่จุลินทรีย์หลายชนิดสามารถย่อยได้ในสัดส่วนที่สูงกว่ามาก[ 5 ]
- โดยทั่วไปจุลินทรีย์จะมีปริมาณโปรตีนสูงกว่ามากถึง 30–70% ในมวลแห้งเมื่อเทียบกับผักหรือธัญพืช[ 34 ] โปรไฟล์กรดอะมิโนของจุลินทรีย์ SCP หลายชนิดมักมีคุณภาพทางโภชนาการที่ดีเยี่ยม เทียบได้กับไข่ไก่
- จุลินทรีย์บางชนิดสามารถสร้างวิตามินและสารอาหารที่สิ่งมีชีวิตยูคาริโอต เช่น พืช ไม่สามารถผลิตได้เองหรือผลิตได้ในปริมาณน้อย ซึ่งรวมถึงวิตามินบี 12 ด้วย
- จุลินทรีย์สามารถใช้แหล่งวัตถุดิบหลากหลายชนิดเป็นแหล่งคาร์บอนได้ เช่น แอลเคน เมทานอล มีเทน เอทานอล และน้ำตาล สิ่งที่เคยถูกมองว่าเป็น "ของเสีย" มักสามารถนำกลับมาใช้เป็นสารอาหารและช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่กินได้
- เช่นเดียวกับพืช จุลินทรีย์ออโตโทรฟิกสามารถเจริญเติบโตบน CO2 ได้บางชนิด เช่น แบคทีเรียที่มีเส้นทาง Wood–LjungdahlหรือTCA แบบรีดักชันสามารถตรึง CO2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ 2-3 เท่า[ 35 ]ถึง 10 เท่า มากกว่าพืช[ 36 ]เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของการยับยั้งด้วยแสงด้วย
- แบคทีเรียบางชนิด เช่น คลอสทริเดียชนิดโฮโมอะซีโตเจนิคหลายชนิด สามารถทำการหมักเพื่อผลิตก๊าซสังเคราะห์ได้ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถเผาผลาญก๊าซสังเคราะห์ซึ่งเป็นส่วนผสมของก๊าซ CO, H₂ และ CO₂ ที่สามารถผลิตได้จากการแปรสภาพของของเสียชีวภาพที่ไม่สามารถจัดการได้ง่าย เช่น ลิกโนเซลลูโลส ให้เป็นก๊าซ
- แบคทีเรียบางชนิดสามารถตรึงไนโตรเจนได้ กล่าวคือ พวกมันสามารถตรึง N2 จากอากาศได้ จึงไม่ต้องพึ่งพาปุ๋ยไนโตรเจนทางเคมี ซึ่งการผลิต การใช้ และการย่อยสลายของปุ๋ยไนโตรเจนก่อให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้สุขภาพของประชาชนแย่ลง และส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ[ 37 ]
- แบคทีเรียหลายชนิดสามารถใช้ H2 เป็นแหล่งพลังงานได้ โดยใช้เอนไซม์ที่เรียกว่าไฮโดรจีเนส ในขณะที่ไฮโดรจีเนสโดยทั่วไปมีความไวต่อ O2สูงแต่แบคทีเรียบางชนิดสามารถทำการหายใจแบบพึ่งพา O2 ของ H2 ได้คุณสมบัตินี้ทำให้แบคทีเรียออโตโทรฟิกสามารถเจริญเติบโตบน CO2 โดยไม่ต้องใช้แสงด้วยอัตราการเจริญเติบโตที่รวดเร็ว เนื่องจาก H2 สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าดังนั้นในแง่หนึ่ง แบคทีเรียเหล่านั้นจึงสามารถ "ได้รับพลังงานจากไฟฟ้า" ได้[ 5 ]
- การผลิตชีวมวลจุลินทรีย์ไม่ขึ้นอยู่กับฤดูกาลและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และสามารถป้องกันจากเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงที่คาดว่าจะทำให้พืชผลเสียหายจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ที่กำลังเกิดขึ้นได้ จุลินทรีย์ที่ไม่ขึ้นกับแสง เช่น ยีสต์ สามารถเจริญเติบโตต่อไปได้ในเวลากลางคืน
- โดยทั่วไปแล้ว การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์มีปริมาณการใช้น้ำน้อยกว่าการผลิตอาหารทางการเกษตรมาก ในขณะที่ปริมาณการใช้น้ำสีเขียวอมฟ้าโดยเฉลี่ยทั่วโลก (การชลประทาน น้ำผิวดิน น้ำใต้ดิน และน้ำฝน) ของพืชผลทางการเกษตรอยู่ที่ประมาณ 1800 ลิตรต่อกิโลกรัมของพืชผล[ 2 ]เนื่องจากการระเหย การคายน้ำ การระบายน้ำ และการไหลบ่า แต่เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบปิดที่ผลิต SCP จะไม่มีสาเหตุเหล่านี้
- การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ไม่จำเป็นต้องใช้ดินที่อุดมสมบูรณ์ ดังนั้นจึงไม่แข่งขันกับภาคเกษตรกรรม เนื่องจากใช้น้ำน้อย การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์แบบ SCP จึงสามารถทำได้แม้ในสภาพอากาศแห้งแล้งและดินที่ไม่อุดมสมบูรณ์ และอาจเป็นแหล่งอาหารที่มั่นคงในประเทศที่แห้งแล้งได้
- จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงกว่าพืช เนื่องจากในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบใช้แสงสามารถควบคุมปริมาณน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และการกระจายแสงอย่างสมดุลได้อย่างแม่นยำ
- แตกต่างจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่ต้องผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อให้ได้คุณภาพที่ต้องการ การควบคุมการผลิตโดยใช้จุลินทรีย์ให้ได้คุณภาพที่ต้องการนั้นทำได้ง่ายกว่า แทนที่จะสกัดกรดอะมิโนจากถั่วเหลืองและทิ้งส่วนครึ่งหนึ่งของพืชไปในกระบวนการนั้น จุลินทรีย์สามารถถูกดัดแปลงพันธุกรรมให้ผลิตหรือแม้กระทั่งหลั่งกรดอะมิโนชนิดใดชนิดหนึ่งออกมาได้ในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ผู้บริโภคยอมรับได้ มักจะง่ายกว่าที่จะได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันโดยการคัดเลือกจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติที่ต้องการอยู่แล้ว หรือฝึกฝนพวกมันผ่านการปรับตัวแบบเลือกสรร
แม้ว่า SCP จะมีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากในฐานะสารอาหารสำหรับมนุษย์ แต่ก็ยังมีปัญหาบางประการที่ขัดขวางการนำไปใช้ในระดับโลก:
- จุลินทรีย์ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น แบคทีเรียและยีสต์ มีกรดนิวคลีอิก เข้มข้นสูง โดยเฉพาะ RNA ระดับของกรดนิวคลีอิกในอาหารของ สัตว์ กระเพาะเดี่ยว ต้องจำกัดไว้ ที่ <50 กรัมต่อวัน การบริโภคสารประกอบพิวรีน ที่เกิดจากการสลายตัว ของ RNAนำไปสู่ระดับกรดยูริก ใน พลาสมา ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดโรคเกาต์และนิ่วในไต กรดยูริกสามารถเปลี่ยนเป็นอัลลันโทอินซึ่งถูกขับออกทางปัสสาวะ การกำจัดกรดนิวคลีอิกไม่จำเป็นในอาหารสัตว์ แต่จำเป็นในอาหารของมนุษย์ (มนุษย์สูญเสียส่วนหนึ่งของวิถีการสลายกรดยูริกในระหว่างวิวัฒนาการ) [ 38 ]
อย่างไรก็ตาม ปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้ วิธีทั่วไปวิธีหนึ่งคือการบำบัดด้วยความร้อนซึ่งจะฆ่าเซลล์ ทำให้โปรตีเอสไม่ทำงาน และช่วยให้อาร์เอ็นเอส ภายในเซลล์ สามารถไฮโดรไลซ์อาร์เอ็นเอได้ พร้อมกับการปล่อยนิวคลีโอไทด์จากเซลล์ไปยังน้ำเลี้ยงเซลล์[ 38 ]
- เช่นเดียวกับเซลล์พืช ผนังเซลล์ของจุลินทรีย์บางชนิด เช่น สาหร่ายและยีสต์ มีส่วนประกอบที่ไม่สามารถย่อยได้ เช่น เซลลูโลส เซลล์ของ SCP บางชนิดจะต้องถูกทำให้แตกออกเพื่อปลดปล่อยส่วนภายในเซลล์และช่วยให้สามารถย่อยได้อย่างสมบูรณ์[ 39 ]
- SCP บางชนิดมีสีและรสชาติที่ไม่พึงประสงค์
- ขึ้นอยู่กับชนิดของ SCP และสภาวะการเพาะเลี้ยง ต้องระมัดระวังในการป้องกันและควบคุมการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์ชนิดอื่น เนื่องจากสารปนเปื้อนอาจผลิตสารพิษ เช่นไมโคทอกซินหรือไซยาโนทอกซิน แนวทางที่น่าสนใจในการแก้ไขปัญหานี้ได้รับการเสนอโดยใช้เชื้อราScytalidium acidophilumซึ่งเจริญเติบโตได้ที่ค่า pH ต่ำถึง 1 ซึ่งอยู่นอกเหนือขีดจำกัดความทนทานของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ ทำให้สามารถเจริญเติบโตบนเศษกระดาษที่ผ่านการไฮโดรไลซิสด้วยกรดได้ในราคาประหยัด[ 29 ]
- โปรตีนจากยีสต์และเชื้อราบางชนิดมีเมไทโอนีนไม่ เพียงพอ
ดูเพิ่มเติม
- โซลีน : โปรตีนเซลล์เดียวที่ผลิตโดย Solar Foods Ltd. ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศฟินแลนด์[ 40 ]
- Kiverdi, Inc [ 41 ] [ 42 ]และบริษัทในเครือAir Protein [ 43 ] [ 44 ] [ 40 ]โดยLisa Dysonตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนีย
- Avecom - ตั้งอยู่ในเบลเยียม[ 40 ]
- Unibio - ตั้งอยู่ในเดนมาร์ก[ 45 ]
- Calysta - บริษัทที่ตั้งอยู่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย
- Circe Biotechnologie - ตั้งอยู่ในออสเตรีย[ 46 ]
- Superbrewed Food (เดิมชื่อ White Dog Labs) ตั้งอยู่ในเดลาแวร์[ 47 ]
- Deep Branch - ตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักร[ 40 ]
- LanzaTech [ 40 ]
- Nature's Fynd - ตั้งอยู่ในชิคาโก
- คียาโนส[ 48 ]
- สารอาหารโนโวนิวเทรียนท์[ 49 ] [ 50 ] [ 42 ]
- เทคโนโลยีชีวภาพสาขาลึก[ 42 ] [ 51 ] [ 52 ]
- การผลิตไฮโดรเจนโดยกระบวนการหมัก
- ไฮโดรจีโนโทรฟ[ 43 ]
- อาหารทางเลือก
- วัฒนธรรมอาหารจุลินทรีย์