發現之旅

如何讓微生物生產糧食

生物學家告訴我們:蛋白質是生命活動的物質基礎,一切動植物的體內都有蛋白質。

動植物這些顯眼的“大生物”含有蛋白質,那些肉眼難見的“小不點兒”微生物,是否也應有蛋白質的成分呢?

是的,微生物雖小,也有蛋白質成分。由於微生物大多是很小很小的單細胞生物,因而人們生產出來的蛋白質,叫做“單細胞蛋白”。

單細胞蛋白的營養價值很高,含有氨基酸種類齊全,不僅超過了米、麵,也超了豬肉、雞肉,還含有許多糖類、脂肪、礦物質和維生素。人體所需要的營養成分,在這裏幾乎是應有盡有。

既然如此,我們為什麽不能像種莊稼或飼養牲畜那樣,讓微生物在最佳的環境中,“茁壯成長”呢?如果這樣,我們不就能獲取大量的單細胞蛋白了嗎!

是啊,科學的發現需要科學家的想像。

於是,科學家們選育出能利用某種原料的微生物,把它們接種到發酵罐裏,讓它們在發酵罐裏施展本領,大量繁殖。然後,再經過淨化、幹燥、精煉,就得到了我們所需要的單細胞蛋白。

種莊稼往往受季節的製約,在發酵罐裏製造單細胞,就不分數九寒冬和酷暑盛夏了,隻要控製好發酵罐裏的溫度、酸堿度和營養條件,就能源源不斷地生產出單細胞蛋白來。

微生物的繁殖速度十分驚人。就細菌來說,每隔20分鍾就可以分裂一次,由一個分裂為兩個,兩個分裂為4個……,24小時可分裂72次,產生4.72×1021個後代。

有人做過試驗,在適宜的條件下,500千克重的酵母,一晝夜就能繁殖成40000千克,而同樣重的一頭牛,一晝夜隻能增加 0.24克。

研究表明:微生物發酵生產蛋白質的速度比植物快500倍,比動物快2000倍。一個細菌,一晝夜發酵生產的蛋白質,等於它自身重量的30~40倍。

然而,0.67公頃(1畝地)的豆田,每年可收獲1000.多千克大豆,得到400千克的植物蛋白質。工人在工廠裏利用微生物發酵生產蛋白質,一年竟能生產10萬千克蛋白質。

可見,微生物生產蛋白質的效率是多麽高啊!

人們在獲得單細胞蛋白的同時,也在不斷探索“菌源”。

前幾年,科學家發現了一種氫細菌,能利用氫、二氧化碳以及含氧無機鹽類作發酵原料來生產單細胞蛋白。既不與工業爭原料,也不與農業爭土地,是一種理想的生產食物的方法。

之後,科學家又找到一種更理想的固氮氫細菌,它能直接從空氣裏攝取所需要的氮素,合成我們需要的蛋白質。

目前,經改性的禾本科鐮胞生產“真菌肉”,在英國已實現工業化生產。加拿大進行了用一種節杆菌促進植物性食用油高產的試驗。我國和日本也進行了如利用產油的假絲酵母、被胞黴等的試驗,並獲得了類似的結果。用微生物生產新興食品正在崛起。

隨著現代科學技術的發展,人們將不斷發現新“菌源”,從而生產廉價的糧食——蛋白質,為人類的生存提供更加充實、更具營養的食物。