随着科技的不断发展和消费者对健康、营养、可持续食品需求的日益增长，微生物食品作为一种新兴的食品领域正逐渐走进人们的视野。微生物食品利用微生物发酵技术，将低价值营养物质转化为高营养价值的微生物生物质和代谢物，不仅提高了原材料的营养价值和口感，还展现出作为可持续营养来源的巨大潜力。工业界、学术界、政府和其他利益相关者之间加强合作，将扩大可食用微生物的食品用途，推动微生物食品产业的繁荣与发展。
利用微生物生产的配料和食品
微生物食品是指利用微生物生产的配料和食品。虽然发酵食品中微生物生物质或衍生物的质量比率可能相对较低，但这是人们熟悉的微生物食品形式。在发酵过程中，微生物将基质中丰富的低价值营养物质（通常是碳水化合物）转化为营养价值更高的微生物生物质和富含蛋白质、维生素及其他有价值营养物质的代谢物，从而提高原材料的营养价值、风味和口感。另一种微生物食品包括通过微生物发酵产生的食品化合物，以及从微生物生物质和发酵液中分离、提纯的食品化合物。这类化合物包括氨基酸、重组鸡蛋和牛奶蛋白、调味化合物、着色剂和其他营养或功能成分。此外，还有一种微生物食品，即通过微生物发酵产生的微生物生物质以及具有复杂成分的提取物或衍生物，代表了真实的微生物食品形式。值得注意的是，“单细胞蛋白质”一词既指微生物生物质，也指从微生物生物质中分离出来的微生物蛋白质，属于第三类微生物食品。
虽然微生物食品与同样由可食用微生物细胞组成的益生菌食品和产品有一些相似之处，但它们之间也有一些明显的区别。益生菌食品和产品通常含有一系列微生物，这些微生物以活体形式提供健康益处。当摄入适当剂量时，活的益生菌微生物会直接与宿主发生作用，或通过释放被称为后生元的可溶性因子间接与宿主发生作用。因此，益生菌补充剂是以粉末、药片或在酸奶、泡菜等益生菌食品中占相对较小比例（就质量而言）的形式食用的。而微生物食品的主要目的是提供营养。
可持续和有前景的营养来源
微生物食品有几个特点，使其成为一种可持续和有前景的营养来源。
首先，微生物生物质的蛋白质含量可与动物肉类媲美，尽管因物种和培养条件不同而存在一些差异。微生物生物质还含有维生素和其他生物活性化合物。
其次，微生物新陈代谢可促进原料中营养成分的吸收，因为微生物可将糖和淀粉转化为蛋白质和维生素等高价值化合物，并将营养物质分解为可消化吸收的形式。此外，微生物还能降解抗营养素，因为抗营养素会抑制消化酶或与营养素结合，从而阻碍消化和营养素的吸收，微生物还能促进消化道对营养素的吸收。
与畜牧业和农作物种植业相比，除一些基于动物源生物质的发酵食品外，生产微生物食品可减少碳足迹和水足迹。此外，与其他食品生产方法相比，微生物发酵所需的土地面积更小。
产业未来发展面临种种挑战
生产的经济可行性是微生物食品发展面临的主要挑战。长期以来，传统发酵食品一直是全球食品经济不可或缺的一部分，但传统食品的低廉价格给微生物食品的发展带来了巨大挑战。为了使微生物食品具有经济竞争力，需要结合新兴技术，降低生产成本。
例如，将浓缩二氧化碳的直接空气捕获技术和利用附近工厂富含二氧化碳的废气与将二氧化碳转化为有机化合物的高性能、低价格的电催化剂和太阳能电池结合起来，可以大大降低利用二氧化碳生产微生物生物质的原料成本；通过节省搅拌和对流所需的能源，实施气力发酵也有助于降低运营成本；此外，微生物细胞的诱导絮凝可在培养结束时加速微生物生物质的沉淀，从而降低下游工艺成本；还可以通过优化培养基、培养参数和下游工艺降低成本，从而提高微生物食品的经济竞争力。
值得注意的是，微生物生物质含有大量核酸，其中含有双环嘌呤碱基。过量摄入嘌呤会增加尿酸水平，增加患痛风的风险。目前业界已开发出几种策略，通过降解或提取核酸来降低微生物食品中的核酸含量。然而，这些方法可能会降低产量，增加生产成本，因此需要创新方法来降低微生物生物质中的嘌呤含量，生产更健康的微生物食品。
另外，监管部门批准微生物为“安全和可食用”的时间太长，需要加快速度，以促进微生物食品的开发和多样化。许多天然和工程微生物具有潜在的巨大营养价值，但由于缺乏足够的证据证明其安全性，以及缺乏对人类或动物食用的全面批准，微生物无法在可再生食品的商业生产中发挥其潜力。工业界、学术界、政府和其他利益相关者之间必须加强合作，以扩大可食用微生物的食品用途。
，消费者的看法和接受程度也值得考虑。消费者的不接受可能会对未来微生物食品的开发和采用造成重大障碍。虽然媒体越来越多地强调发酵食品、益生菌的益处和微生物组的重要性，但是公众对微生物的认知仍然有限，业界需要继续努力与公众沟通，进一步提高公众对微生物食品的认识，强调其安全性、营养性和烹饪品质。
（柯文）
《中国食品报》(2024年05月13日06版)
(责编：王佳仪)