隨著科技的不斷發(fā)展和消費者對健康、營養(yǎng)、可持續(xù)食品需求的日益增長，微生物食品作為一種新興的食品領(lǐng)域正逐漸走進人們的視野。微生物食品利用微生物發(fā)酵技術(shù)，將低價值營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高營養(yǎng)價值的微生物生物質(zhì)和代謝物，不僅提高了原材料的營養(yǎng)價值和口感，還展現(xiàn)出作為可持續(xù)營養(yǎng)來源的巨大潛力。工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、政府和其他利益相關(guān)者之間加強合作，將擴大可食用微生物的食品用途，推動微生物食品產(chǎn)業(yè)的繁榮與發(fā)展。

利用微生物生產(chǎn)的配料和食品

　　微生物食品是指利用微生物生產(chǎn)的配料和食品。雖然發(fā)酵食品中微生物生物質(zhì)或衍生物的質(zhì)量比率可能相對較低，但這是人們最熟悉的微生物食品形式。在發(fā)酵過程中，微生物將基質(zhì)中豐富的低價值營養(yǎng)物質(zhì)（通常是碳水化合物）轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)價值更高的微生物生物質(zhì)和富含蛋白質(zhì)、維生素及其他有價值營養(yǎng)物質(zhì)的代謝物，從而提高原材料的營養(yǎng)價值、風(fēng)味和口感。另一種微生物食品包括通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的食品化合物，以及從微生物生物質(zhì)和發(fā)酵液中分離、提純的食品化合物。這類化合物包括氨基酸、重組雞蛋和牛奶蛋白、調(diào)味化合物、著色劑和其他營養(yǎng)或功能成分。此外，還有一種微生物食品，即通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的微生物生物質(zhì)以及具有復(fù)雜成分的提取物或衍生物，代表了最真實的微生物食品形式。值得注意的是，“單細胞蛋白質(zhì)”一詞既指微生物生物質(zhì)，也指從微生物生物質(zhì)中分離出來的微生物蛋白質(zhì)，屬于第三類微生物食品。

　　雖然微生物食品與同樣由可食用微生物細胞組成的益生菌食品和產(chǎn)品有一些相似之處，但它們之間也有一些明顯的區(qū)別。益生菌食品和產(chǎn)品通常含有一系列微生物，這些微生物以活體形式提供健康益處。當(dāng)攝入適當(dāng)劑量時，活的益生菌微生物會直接與宿主發(fā)生作用，或通過釋放被稱為后生元的可溶性因子間接與宿主發(fā)生作用。因此，益生菌補充劑是以粉末、藥片或在酸奶、泡菜等益生菌食品中占相對較小比例（就質(zhì)量而言）的形式食用的。而微生物食品的主要目的是提供營養(yǎng)。

可持續(xù)和有前景的營養(yǎng)來源

　　微生物食品有幾個特點，使其成為一種可持續(xù)和有前景的營養(yǎng)來源。

　　首先，微生物生物質(zhì)的蛋白質(zhì)含量可與動物肉類媲美，盡管因物種和培養(yǎng)條件不同而存在一些差異。微生物生物質(zhì)還含有維生素和其他生物活性化合物。

　　其次，微生物新陳代謝可促進原料中營養(yǎng)成分的吸收，因為微生物可將糖和淀粉轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和維生素等高價值化合物，并將營養(yǎng)物質(zhì)分解為可消化吸收的形式。此外，微生物還能降解抗營養(yǎng)素，因為抗營養(yǎng)素會抑制消化酶或與營養(yǎng)素結(jié)合，從而阻礙消化和營養(yǎng)素的吸收，微生物還能促進消化道對營養(yǎng)素的吸收。

　　與畜牧業(yè)和農(nóng)作物種植業(yè)相比，除一些基于動物源生物質(zhì)的發(fā)酵食品外，生產(chǎn)微生物食品可減少碳足跡和水足跡。此外，與其他食品生產(chǎn)方法相比，微生物發(fā)酵所需的土地面積更小。

產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展面臨種種挑戰(zhàn)

　　生產(chǎn)的經(jīng)濟可行性是微生物食品發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)。長期以來，傳統(tǒng)發(fā)酵食品一直是全球食品經(jīng)濟不可或缺的一部分，但傳統(tǒng)食品的低廉價格給微生物食品的發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。為了使微生物食品具有經(jīng)濟競爭力，需要結(jié)合新興技術(shù)，降低生產(chǎn)成本。

　　例如，將濃縮二氧化碳的直接空氣捕獲技術(shù)和利用附近工廠富含二氧化碳的廢氣與將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機化合物的高性能、低價格的電催化劑和太陽能電池結(jié)合起來，可以大大降低利用二氧化碳生產(chǎn)微生物生物質(zhì)的原料成本；通過節(jié)省攪拌和對流所需的能源，實施氣力發(fā)酵也有助于降低運營成本；此外，微生物細胞的誘導(dǎo)絮凝可在培養(yǎng)結(jié)束時加速微生物生物質(zhì)的沉淀，從而降低下游工藝成本；還可以通過優(yōu)化培養(yǎng)基、培養(yǎng)參數(shù)和下游工藝降低成本，從而提高微生物食品的經(jīng)濟競爭力。

　　值得注意的是，微生物生物質(zhì)含有大量核酸，其中含有雙環(huán)嘌呤堿基。過量攝入嘌呤會增加尿酸水平，增加患痛風(fēng)的風(fēng)險。目前業(yè)界已開發(fā)出幾種策略，通過降解或提取核酸來降低微生物食品中的核酸含量。然而，這些方法可能會降低產(chǎn)量，增加生產(chǎn)成本，因此需要創(chuàng)新方法來降低微生物生物質(zhì)中的嘌呤含量，生產(chǎn)更健康的微生物食品。

　　另外，監(jiān)管部門批準微生物為“安全和可食用”的時間太長，需要加快速度，以促進微生物食品的開發(fā)和多樣化。許多天然和工程微生物具有潛在的巨大營養(yǎng)價值，但由于缺乏足夠的證據(jù)證明其安全性，以及缺乏對人類或動物食用的全面批準，微生物無法在可再生食品的商業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮其潛力。工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、政府和其他利益相關(guān)者之間必須加強合作，以擴大可食用微生物的食品用途。

　　最后，消費者的看法和接受程度也值得考慮。消費者的不接受可能會對未來微生物食品的開發(fā)和采用造成重大障礙。雖然媒體越來越多地強調(diào)發(fā)酵食品、益生菌的益處和微生物組的重要性，但是公眾對微生物的認知仍然有限，業(yè)界需要繼續(xù)努力與公眾溝通，進一步提高公眾對微生物食品的認識，強調(diào)其安全性、營養(yǎng)性和烹飪品質(zhì)。