微生物与单细胞蛋白

微生物饲料与单细胞蛋白摘要：微生物饲料是指利用微生物个体繁殖或其新陈代谢活动来生产和调制的饲料，包括提供各种动物蛋白质的单细胞蛋白、提供反刍动物能量的青贮饲料、作为动物饲料添加剂使用的微生物酶制剂及益生菌剂等。

随着世界人口的不断增长，粮食和饲料不足的情况日益严重。

面对这一严峻的现实，单细胞蛋白的开发与生产为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。

一旦我们能根据自己的需要来设计和获得某种单细胞蛋白，这将会解决一直困扰人类的粮食问题，甚至还会推动其他很多行业和领域的发展。

因此，本文就微生物饲料以及单细胞蛋白进行一定的阐述。

关键词：微生物饲料单细胞蛋白生物特性生产前景一．微生物饲料：微生物饲料是以微生物、复合酶为生物饲料发酵剂菌种，将饲料原料转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料。

该产品不但可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸，而且能使其它粗饲料原料营养成份迅速转化，达到增强消化吸收利用效果。

主要有以下几种：（一）. 菌体蛋白（Single Cell Protein简写为SCP），也叫单细胞蛋白，是指用于生产食品和饲料添加剂的微生物菌体（Microbial biomass）。

单细胞蛋白和菌体蛋白都是指大量生长的微生物菌体或其蛋白提取物。

但前者多指用酵母菌或细菌等单细胞微生物生产的产品，后者则包括多细胞的丝状真菌和藻类生产的产品，两者都可作为人或动物的蛋白补充剂。

不论是分离出的细胞蛋白还是全部细胞物质都称之为SCP。

（二）. 为反刍动物越冬贮藏的饲料有干草料和青贮料。

干草料是由饲料作物失水干燥而制成，但因其制作过程受天气、季节和场地等因素的影响，在晾晒过程中营养物质损失较大，使其营养价值偏低，因此干草料的推广受到限制。

青贮料是将青绿植物密封贮藏，通过微生物发酵，使可溶性碳水化合物转化成乳酸、乙酸等有机酸，降低青贮料的pH值，从而抑制腐败菌生长而获得的能够长期贮存、保持作物鲜嫩多汁和丰富营养的越冬饲料。

单细胞蛋白名词解释单细胞蛋白是一种高蛋白质的食品，它被制成自然来源的微生物单细胞蛋白，可有效补充人类日常饮食中蛋白质的不足。

微生物单细胞蛋白是从某些微生物培养基中提取出来的，这些微生物可以使用廉价而大量的有机原料，例如木面筋、纤维素等，进行高效的酵母发酵，从而制造出大量的蛋白质。

微生物单细胞蛋白的热量低，而且不含胆固醇、脂肪和糖分，容易消化吸收，是一种非常健康营养的蛋白质来源。

单细胞蛋白的碳水化合物含量非常低，并且是植物性蛋白质，更适合素食主义者和那些对动物蛋白质敏感或无法消化动物蛋白的人。

单细胞蛋白的制造过程相对绿色环保，生产效率很高，节省用于饲养羊、牛等牲畜的大量资源，同时还可以减少环境问题、降低温室气体排放和土地占用率。

因此，单细胞蛋白被认为是一种可持续发展的蛋白质来源，非常适合在未来的食品产业中使用。

尽管单细胞蛋白在一些发展中国家已经成功应用，但在全球范围内，单细胞蛋白的使用还处在较为初级的阶段，尚未被广泛推广和认可。

其中主要原因是，消费者对新型食品的接受程度和对健康和环境风险的担忧。

单细胞蛋白的制造技术一直在不断改进，微生物单细胞蛋白还被应用于制作其他高营养产品，如维生素、酶及脂肪酸等。

这将为人类提供更多涉及蛋白质、维生素和其他营养元素来源的选择，能够帮助解决全球食品生产和安全问题。

总之，单细胞蛋白在未来的食品生产链上肯定将扮演一个越来越重要的角色，令人们更加健康和环保，未来的发展非常值得期待。

单细胞蛋白名词解释单细胞蛋白是一种由微生物製造的蛋白质制品，用于作为食品和饲料的替代品。

它是利用微生物（如细菌、酵母、微藻等）在发酵过程中生产大量蛋白质。

这种蛋白质具有高度的营养价值和可持续性，可以提供人体所需的多种氨基酸，而无需传统农业生产方式中的大面积农田、水资源和化肥农药等资源。

单细胞蛋白的制备过程通常包括菌种培养、发酵和分离纯化。

首先，选用合适的微生物菌种进行培养，提供适当的营养条件，如碳源、氮源等，以促进其生长和繁殖。

然后，在适当的温度、pH值和氧气含量条件下，进行大规模的发酵过程，产生大量的细胞生物量。

最后，通过离心、过滤等方法将细胞分离出来，去除其他杂质物质，最终得到纯净的单细胞蛋白。

单细胞蛋白具有许多优点。

首先，它具有高蛋白质含量，通常可以达到50%以上，远高于传统食物中的蛋白质含量。

其次，它富含多种必需氨基酸，适合作为植物和动物蛋白质的替代品，可以满足人体对蛋白质的需求。

此外，它不含胆固醇、转基因成分和抗生素等有害物质，对人体健康无负面影响。

此外，单细胞蛋白的生产过程相对简单，占用空间小，使用水资源和化肥农药量少，对环境影响较小，具有良好的可持续性。

单细胞蛋白具有广阔的应用前景。

首先，它可以作为高蛋白饲料添加剂用于畜牧养殖，代替传统的鱼粉、骨粉等饲料原料。

这不仅可以降低饲料成本，还可以减少对海洋资源的压力。

其次，单细胞蛋白可以作为人类食品的重要组成部分。

在未来的食品供应中，单细胞蛋白可以作为替代肉类和植物蛋白质的有效选择，有助于解决全球食物供应和安全性的问题。

尽管单细胞蛋白在营养和可持续性方面具有许多优势，但仍然存在一些挑战。

首先，其成本相对较高，需要进一步降低生产成本才能在市场上竞争。

其次，公众对于新型食品的接受度和食品安全性的关注度较高，需要加强相关政策法规和公众宣传教育，促进单细胞蛋白的广泛应用。

此外，与传统食品相比，单细胞蛋白的口感和风味可能存在差异，需要进一步改进技术，提高其食用的可接受性。

微生物食品——单细胞蛋白舒宜宝 0953010813 潇湘学院机械设计制造及其自动化摘要：微生物都是核酸和蛋白质的实体，大多是单细胞，用发酵法生产这些单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。

微生物的繁殖速度惊人，一头体重500千克的牛，每天只能合成0.5千克的蛋白质。

而500千克的活菌体，只要有合适的条件，在24小时内能够生产1250千克的单细胞蛋白质［1］。

单细胞微生物制造出来的蛋白质可以制造人造肉、人造鱼、人造面粉等食品。

关键词：微生物、食品、单细胞蛋白、营养在日常生活中，我们不论有意无意，经常直接食用微生物或含有微生物的食品。

平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种，令人难以置信，细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。

微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。

（一）单细胞蛋白概念1966年，在麻省理工学院召开的会议上，第一次提出单细胞蛋白的概念。

单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。

按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。

1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白［2］。

（二）单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。

其中，蛋白质含量高达40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。

一般成年人每天食用10～15 g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。

单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等［3］。

而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所不及.不仅外形相象,而且味道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品，在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.（三）单细胞蛋白优点第一，生产效率高，比动植物高成千上万倍，这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。

微生物生产单细胞蛋白的技术研究单细胞蛋白，简称SCP，指的是采用微生物为原料，通过高温高压或者生物反应器等方式得到的富含蛋白质的食品，是一种富含营养、无污染、可循环利用的新型食品。

而制备SCP的主要方式之一就是利用微生物生产。

1. 微生物生产SCP的基本原理微生物生产SCP是利用合适的微生物菌种，将含有丰富营养成分的废弃物、油脂及其他天然有机物质等作为微生物的营养源，通过微生物的生长代谢，合成并积累蛋白质。

常用的微生物菌种包括真菌、细菌、酵母等。

微生物生产SCP的原理基于微生物菌种的特殊性质，通过培养条件的调控，可以调节微生物的代谢途径，促进蛋白质合成。

2. 微生物选材及菌种的实验室培养微生物的选材十分重要，只有选对优质的微生物菌种，才能生产出高品质的SCP。

首先需要明确自己需要什么性质的SCP，然后通过筛选找到合适的微生物菌种。

实验室培养是微生物生产SCP的基础，微生物的培养过程中要注意温度、酸碱度和氧气含量等因素的控制，保证微生物的正常生长。

此外，还要及时调整培养基环境，如控制 pH 值、添加必要的营养物质等，以保持微生物的健康生长。

3. 培养方法及条件的控制微生物生产SCP的关键是培养方法及条件的控制。

常见的方法包括静态培养法、摇瓶培养法和生物反应器培养法等。

在不同的培养方法中，需要注意控制好培养温度、氧气条件、培养液pH值、营养源供应等参数，并且要进行适当的搅拌、通气等处理，以保证微生物的健康生长。

4. SCP离子液体深度加工技术的研究SCP离子液体深度加工技术是指利用离子液体具有极低挥发性和良好的化学稳定性这一特性，将SCP悬浮液或SCP干粉在离子液体中进行加工处理，以改善SCP的品质和性能。

研究表明，SCP离子液体深度加工技术可以调节SCP的蛋白质含量、脂类组成、颜色、味道，从而优化SCP的食用性。

5. 微生物生产SCP的应用前景随着人类对食品的需求不断增加，微生物生产SCP也成为了未来的研究热点之一。

单细胞蛋白SCP的生产引言单细胞蛋白是一种具有巨大潜力的生物资源，它能够广泛应用于医药、食品、化工等领域。

在过去的几十年中，单细胞蛋白的生产技术得到了长足的发展，其中最具代表性的就是单细胞蛋白SCP的生产。

本文将介绍单细胞蛋白SCP的生产工艺及其应用。

单细胞蛋白SCP的概述单细胞蛋白SCP（Single-cell Protein）是指通过利用微生物细胞进行发酵或培养得到的一种富含蛋白质的产物。

SCP具有高蛋白质含量、氨基酸组成均衡、营养价值丰富等特点，可用作饲料、食品添加剂、营养补充剂等。

单细胞蛋白SCP的生产工艺单细胞蛋白SCP的生产工艺主要包括菌种培养、发酵和提取等环节。

菌种培养菌种培养是单细胞蛋白SCP生产的关键环节。

首先选择适合生产SCP的微生物菌种，常用的包括酵母菌、蓝藻、真菌等。

然后将选定的菌种进行预处理和扩大培养，确保菌种的活力和数量达到要求。

发酵发酵是SCP生产的核心步骤。

通过给菌种提供适当的营养物质和环境条件，促使其进行充分的生长和代谢，产生大量的蛋白质。

发酵条件包括温度、pH值、氧气供应等，需要根据具体菌种和工艺进行调控。

提取提取是将发酵过程中产生的SCP从发酵液中分离出来的过程。

常用的提取方法包括沉淀法、离心法、过滤法等。

通过这些方法，可以获得高纯度的SCP产物。

SCP的应用领域单细胞蛋白SCP具有广泛的应用领域。

饲料领域由于SCP具有高蛋白质含量和良好的营养价值，它在饲料领域具有广泛的应用前景。

SCP可以用作动物饲料的蛋白质来源，提高饲料的蛋白质含量，增加动物的生长速度和抵抗力。

食品添加剂领域SCP可以提取得到多种氨基酸，这些氨基酸可以作为食品添加剂，提供食品的口感和营养价值。

另外，SCP还可以作为替代性蛋白质来源，用于制备素食产品和代餐食品。

化工领域SCP中的蛋白质可以通过加工处理，提取出特定的功能性物质。

这些功能性物质可以用于化工领域的合成反应、生物降解材料等方面，具有很高的应用潜力。

比面值：任何物体其单位体积所占有的面积值。

微生物细胞是一个小体积大面积系统。

故具有极大的比面值，从而使它们具有一个巨大的营养吸收面、代谢产物排泄和环境信息的接受面。

胚种学说：由巴斯德提出。

认为一切生命只能来自生命的胚种。

实验依据：曲颈瓶试验。

意义：否定了在当时占统治地位的、错误的、生命的“自然发生说”。

立克次氏体：立克次氏体是一类具有：只能寄生在真核细胞内,G-无过滤性不形成包涵体等特性的原核生物。

菌核：某些真菌，如茯苓的特化的菌丝组织。

一般外硬，色深，内疏松，色白，是一种休眠体。

微体：某些酵母菌细胞内由单层单位膜包裹的圆形、卵圆形的细胞器，功能是参与甲醇和烷烃的氧化。

分生孢子座：是真菌的一种结构复杂的子实体。

是许多真菌的无性繁殖结构。

是由分生孢子梗紧密聚集成簇，顶端生有分生孢子，呈垫状。

附着胞：许多寄生真菌其芽管或老菌丝顶端膨大并分泌粘液，借以牢固地粘附在植物表面，以吸取营养。

属于营养菌丝特化的形态。

单细胞蛋白：单细胞蛋白指可作为动物蛋白质营养来源的微生物菌体蛋白，应具备无毒，易吸收，必需氨基酸含量丰富、核酸含量低、制造容易、价廉等特点。

例如酵母菌菌体蛋白。

膜边体：一种特殊的膜结构，位于细胞壁和细胞膜之间，由单层膜包围而成，形状变化大。

其功能可能与细胞壁形成有关。

假根：是根霉匍匐菌丝与培养基质接触处分化出来的根状结构，用于固着和吸取营养。

气生菌丝体：真菌或放线菌伸展到空气中的菌丝体，繁殖时可以特化成各种形态的子实体，其里面或上面可以产生孢子。

菌网：捕虫菌目和一些半知菌类产生的特化菌丝，形如网状，功能是捕捉线虫，然后吸取营养。

附着枝：是由菌丝细胞生出短枝以将菌丝附着在宿主表面的构造。

是一些寄生真菌的营养菌丝特化而形成的一种特殊结构。

异常菌丝球：真菌在进行液体培养时，当发酵条件控制不善，就会产生异常菌丝球，其内部有一空腔并可见到退化细胞和孢子梗。

病毒：病毒是一种超显微的非细胞生物，每一种病毒只含一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统的协助复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得以增殖；在离体条件下，他们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。

工艺 技术单细胞蛋白及其在食品工业中的应用　郭小鹏 刘涛 徐慧 刘鑫 徐海涛 黄岛海关 青岛市食品药品检验研究院单细胞蛋白（Ｓｉｎｇｌｅ　ｃｅｌｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　简称ＳＣＰ）是指从酵母或细菌等微生物中获取的蛋白质。

酵母菌体中单细胞蛋白质含量占细胞干物质的４５　％～５５　％；细菌蛋白质占干物质的６０　％～８０　％；单细胞藻类如小球藻等蛋白质占干物质的５５　％～６０　％；霉菌菌丝体蛋白质占干物质的３０　％～５０　％。

此外，微生物细胞中含有丰富的碳水化合物及脂类、维生素、矿物质等营养物质，所以微生物菌体可以作为食品和饲料的原料。

单细胞蛋白的种类和特点真菌蛋白。

（１）酵母蛋白。

①菌种：酵母属中绝大多数菌种都能够用来生产ＳＣＰ，主要包括：酵母属、假丝酵母属、球拟酵母属、红酵母属、圆酵母属等。

②特点：酵母属的特点是营养丰富。

如粗蛋白质４５％～６０％含有几乎所有的必需氨基酸，尤其是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等含量高，其中赖氨酸５％～７％，蛋氨酸＋胱氨酸２％～３％，还含有丰富的ＶＢ１、Ｖｎｚ、Ｖｅ６、ＶＢ１２和泛酸、烟酸、糖类等。

（２）其他真菌蛋白。

①菌种：地霉属、根霉属、木霉属、曲霉属、镰刀菌属和伞菌目的霉菌等。

②特点：营养价值接近酵母蛋白，但没有酵母蛋白口感好和安全性高，大规模生产受到限制。

藻类蛋白。

（１）藻类种类：主要有小球藻属、栅列藻属和螺旋藻属等。

其中研究、利用最多的是螺旋藻。

（２）特点：小球藻为绿藻门自养型单细胞藻类，是第一种人工培养的微藻。

小球藻富含蛋白质、脂质、多糖、食用纤维、维生素、微量元素和活性代谢产物，具有很好的保健和药理作用。

细菌蛋白。

（１）菌种：常见的有甲烷极毛杆菌属、氢极毛杆菌属以及放线菌属中的分枝杆菌、小球菌、甲基极毛杆菌等非病原性细菌和光合细菌。

目前，生产细菌蛋白的菌种主要以光合细菌为主，包括似真细菌的红螺细菌、绿硫细菌、着色细菌及似藻的蓝细菌。

（２）特点：光合细菌能进行光合作用，营养丰富，含有６０％以上的蛋白质以及多种维生素，特别是维生素Ｂ２、叶酸、生物素的含量是酵母的几十倍。