微生物的新作用：开发利用太阳能蛋白质的巨大潜力

事实上，农业生产不是一个最有效率的过程，粮食和农作物的产生需要大量的土地和资源，随着全球人口的增长，我们的粮食供应将面临越来越大的压力。但一项新的研究表明，从微生物中培养蛋白质，可能是一种更可持续、更有效的系统。

当前的粮食系统以种植农作物为中心，这需要大量的自然资源，如水、阳光、二氧化碳、氮，当然还有土地。其中，大部分农产品直接供人类食用，但其中一些首先会被输送到另一个步骤 —— 动物，动物在继续为人类提供食物之前也需要土地和水。

但是，现在我们可以尝试添加一种新的食物来源，使整个过程更加高效，那就是：微生物。利用同样的资源，微生物可以被培育出一种生物质，这种生物质可以被加工成一种富含蛋白质和其他营养物质的可食用粉末。这可以用来喂养牲畜，或制成供人类食用的食物，从而减少对植物作物的依赖和需求。

主持该研究的科学家多里安·莱热（Dorian Leger）表示：“我们预计微生物蛋白作为我们饮食的补充也会有益，因为它提供了由所有必需氨基酸、维生素和矿物质组成的高质量蛋白质来源。这项技术有潜力支持粮食生产，同时防止对环境的破坏。目前的耕作方式导致了全球生态系统的污染和水资源的枯竭。”

上图：一个潜在的微生物蛋白农场的示意图，预计需要的土地和资源远远少于传统农业。

但这项技术实际可行吗？在这项新研究中，由哥廷根大学（Göttingen University）的科学家领导的一个团队，对大规模微生物食品生产设施进行了建模，分析了过程中每一步的能源需求，并调查了不同的微生物设置和类型。

这些模型设施将利用可再生能源。二氧化碳从外部空气中捕获，利用太阳能电池提供的电力，在生物反应器中将其转化为微生物的食物。它们反过来产生可以加工成食物的生物质。

研究小组发现，每公斤微生物蛋白的生产只需要大豆种植土地的10%，大豆是最高效的植物作物。同时，用水量也减少了，对肥料的需求也完全消除了。

微生物农场也非常适用于不适合传统农业的地区，比如沙漠。模型甚至表明，该系统在没有充足阳光的高纬度地区仍然足够有效。

上图：展示了如何在我们的食物系统中添加微生物蛋白质来源，以消除植物和动物来源的压力。

当然，这种蛋白粉并不是所有作物的合适替代品。研究小组指出，像甜菜这样的作物通常不是直接食用的，而是用于食品工业的其他用途。但微生物蛋白可以减少对大豆和谷物等牲畜饲料的需求（以及对环境的影响）。

这不太可能是解决食品安全问题的灵丹妙药，但微生物蛋白可能只是我们在未来饮食中需要进行的许多调整中的一个。 其他技术可能还包括，食用昆虫和在实验室里种植肉类等等。

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