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人工蛋白质
来源:学生百科图书 类别: ( 字号:   )

德国慕尼黑的一家餐馆里,近年来有一道名菜声誉鹊起那道菜叫做"神奇牛排",滋味美妙无比。

慕名而来的食客们,品尝了"神奇牛排"后,在赞赏这一美味的同时,往往会发出这样的疑问: "这是牛排吗? 怎么有点像猪排,又有点像鸡脯? 难道是神奇的烹调术使它的味道走了样? "

餐馆的侍者们往往笑而不答,最多是含糊其词地说一句: "嗬,那是超越自然的力量."

侍者们知道,如果说明真相,也许会使某些食客心头发腻——那"牛排" 实际上是人造的,是一大团微生物(酵母菌或细菌)干制品,或者说是一大团微生物尸体。

如果再作进一步说明,可能会引起食客反胃,甚至感到恐惧——制造这些人造牛排的原材料是对人体有毒性的甲醇、甲烷等化学品,或者是纤维之类的工厂废弃物。

这些人造牛排的学名叫单细胞蛋白.单细胞蛋白也是发酵工程对人类的杰出贡献之一。

以发酵工程来生产单细胞蛋白是不太复杂的事,关键是选育出性能优良的酵母菌或细菌.这些微生物食性不一,或者嗜食甲醇,或者嗜食甲烷,或者嗜食纤维素,等等.它们的共同点是都能把这些"食物"彻底消化吸收,再合成蛋白质贮存在体内.由于营养充分,环境舒适,这些微生物迅速繁殖,一天里要繁殖十几代甚至几十代.每一代新生的微生物又会拼命吞噬"食物",合成蛋白质,并繁殖下一代……当然,这些过程都是在发酵罐里完成的.人们通过电脑严密地控制着罐内的发酵过程,不断加入水和营养物(甲醇、甲烷、纤维素……),不时取出高浓度的发酵液,用快速干燥法制取成品——单细胞蛋白。

在发酵罐内,每一个微生物就是一座蛋白质合成工厂,每一个微生物体重的50%~70%是蛋白质。

一些数字可以说明发酵工程生产单细胞蛋白的效率有多高。

一头100 千克的母牛一天只能生产400 克蛋白质,而生产单细胞蛋白的发酵罐里,100 千克的微生物一天能生产1 吨蛋白质。

1 座6O0 升的小型发酵罐,一天可生产24 千克单细胞蛋白。

每100 克单细胞蛋白成品里含有蛋白质50~70 克,而同样重量的瘦猪肉和鸡蛋的蛋白质含量分别是20 克和14 克。

用发酵工程生产的单细胞蛋白不仅绝对无毒,而且滋味可口.由于原料来源广泛,成本低廉,有可能大规模地生产。

蛋白质是构成人体组织的主要材料,每个人在一生中要吃下约1.6 吨蛋白质.然而,蛋白质是地球上最为缺乏的食品,按全世界人口的实际需要来计算,每年缺少蛋白质的数量达3000~4000 万吨.可见,发酵工程生产单细胞蛋白的意义远远超出慕尼黑餐馆里供应的"神奇牛排",它对全人类,对全世界有着不可估量的作用。

60年代,英国率行实现了单细胞蛋白的工业化生产.此后,日本、美国、法国、前苏联、德国相继建立了生产单细胞蛋白的工厂.步入90年代,全世界单细胞蛋白的产量已经超过2000 万吨,质量也有了重大突破,从主要用作饲料发展到走上人们的餐桌.那"神奇牛排"便是一例。

发生在欧洲的一项进展是颇为有趣的.那里的科学家发现了一种新的生产单细胞蛋白的细胞——一种极为能干的氢细菌.这种氢细菌只吃氢气和空气就能合成蛋白质,并排出纯净的水.不过,要获得廉价的氢气,只有用电来分解水才行.于是,科学家们就计划在阳光充沛的荒漠上建造新颖的太阳能电站,用太阳能来生产电,然后制取氢气,通过发酵工程生产单细胞蛋白.这样,"荒漠变良田"的美好愿望就有可能用一种崭新的方式来实现了。

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