- سايغاو -

تفاصيل المنتج

نبذة عن البروتين الميكروبي

يحتوي على خلايا ميكروبية (تُعرف علميًا باسم البروتين الميكروبي)، ويُعرف أيضًا باسم البروتين الميكروبي أو بروتين الخلية الواحدة. واستنادًا إلى المواد الخام المستخدمة، يمكن تصنيفه إلى بروتين البترول وبروتين الميثانول وبروتين الميثان؛ واستنادًا إلى نوع السلالة البكتيرية، يمكن تقسيمه إلى بروتين بكتيري وبروتين فطري. تم تأسيس المصطلح رسميًا في المؤتمر العالمي الأول للبروتين أحادي الخلية في عام 1967. وتشمل السلالات المنتجة سلالة أسبرجيلوس نيجر والخميرة. وتنتج هذه البروتينات الميكروبية من خلال الأيض الميكروبي للنيتروجين العضوي وتستخدم في الأعلاف المخمرة حيويًا. ويعتمد تحسين أداء السلالة على انتقاء السلالات وتقنيات الهندسة الوراثية. على سبيل المثال، أصبحت وجبة فول الصويا المخمرة، الغنية بالببتيدات الصغيرة، موضوعًا ساخنًا في الصناعة. يمكن أن تحافظ البروبيوتيك مثل بكتيريا حمض اللاكتيك والخميرة في تكوين الخلايا الميكروبية على التوازن الميكروبي المعوي في الحيوانات.

التصنيف

بروتين أحادي الخلية

وبناءً على المواد الخام المستخدمة، يمكن تصنيفها على أنها بروتين البترول وبروتين الميثانول وبروتين الميثان؛ وبناءً على نوع البكتيريا المنتجة، يمكن تصنيفها كذلك على أنها بروتين بكتيري وبروتين فطري. في المؤتمر العالمي الأول للبروتينات أحادية الخلية في عام 1967، تمت الإشارة إلى البروتينات الميكروبية مجتمعةً باسم بروتينات الخلية الواحدة.

المزايا

تتمتع البروتينات أحادية الخلية بالمزايا التالية: أولاً، تتمتع بكفاءة إنتاجية عالية، أعلى بآلاف المرات من كفاءة إنتاج النباتات والحيوانات. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى سرعة نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة. ثانيًا: يمكن الحصول عليها من مجموعة واسعة من المصادر، بما في ذلك بشكل عام ما يلي ① النفايات الزراعية ومياه الصرف الصحي، مثل القش وتفل قصب السكر ولب البنجر ونشارة الخشب وغيرها من النفايات المحتوية على السليلوز، وكذلك مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة المنتجات الزراعية والحرجية; ② النفايات الصناعية ومياه الصرف الصحي، مثل مياه الصرف الصحي العضوية المحتوية على السكر ومياه الصرف الصحي لب الكبريتيت من الصناعات الغذائية والتخمير؛ ③ البترول والغاز الطبيعي والمنتجات ذات الصلة، مثل النفط الخام والديزل والميثان والإيثانول؛ و④ غازات النفايات مثل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. ثالثًا، يمكن إنتاجها على نطاق صناعي، مما يتطلب الحد الأدنى من العمالة ولا يتقيد بالمنطقة أو الموسم أو المناخ، مما يؤدي إلى إنتاجية عالية وجودة ممتازة. عملية الإنتاج عملية إنتاج البروتين أحادي الخلية بسيطة نسبيًا أيضًا: بعد تحضير وسط الاستزراع وتعقيمه، يتم وضعه في خزان التخمير مع السلالات. إذا تم التحكم في ظروف التخمير، تتكاثر السلالات بسرعة. بعد التخمير، يتم جمع السلالات عن طريق الطرد المركزي، والترسيب، وما إلى ذلك، وأخيرًا يتم تجفيفها لإنتاج منتج البروتين أحادي الخلية النهائي [1]. الخصائص الغذائية البروتين أحادي الخلية هو نوع من منتجات البروتين المكثف، يحتوي على بروتين خام من 501 تيرابايت إلى 851 تيرابايت إلى 851 تيرابايت، مع تركيبة كاملة من الأحماض الأمينية ومعدل استخدام مرتفع. كما يحتوي أيضًا على فيتامينات وأملاح غير عضوية ودهون وسكريات، وقيمته الغذائية أفضل من وجبة السمك ووجبة فول الصويا [1]. ومن بين العناصر المعدنية، فهي غنية بالزنك والسيلينيوم، وخاصة الحديد. في السنوات الأخيرة، تم تطوير منتجات الخميرة بشكل مستمر، بما في ذلك الخميرة المحتوية على السيلينيوم والخميرة المحتوية على الكروم، وكلها لها وظائفها الغذائية الخاصة. تختلف المكونات الغذائية لخميرة العلف التي تنتجها المواد الخام المختلفة والخمائر المختلفة. ويصل محتوى البروتين الخام في الخميرة البترولية إلى 60%، تليها خميرة البيرة وخميرة نفايات اللب السائلة، بمحتوى بروتين خام يبلغ 47.2% و45% على التوالي. واستنادًا إلى مبادئ حماية البيئة والاستفادة المثلى من الموارد، فإن هذين النوعين الأخيرين يتمتعان بآفاق التنمية الواعدة. [2] بروتين الخميرة تُستخدم الخميرة المستخرجة من الفطريات في معالجة الأغذية منذ فترة طويلة، بما في ذلك التخمير والخبز والأطعمة الأخرى. ويتجاوز محتوى البروتين في الخميرة نصف وزنها الجاف، ولكنها تفتقر نسبيًا إلى الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لاحتواء الخميرة على كمية عالية من الأحماض النووية، فإن الإفراط في تناول بروتين الخميرة سيؤدي إلى زيادة مستويات حمض اليوريك في الدم، مما يؤدي إلى اضطرابات التمثيل الغذائي في الجسم. البروتين البكتيري يستخدم إنتاج البروتين البكتيري عمومًا الهيدروكربونات (مثل الغاز الطبيعي أو الأسفلت) أو الميثانول كركائز. ويمثل محتواها من البروتين أكثر من 3/4 من وزنها الجاف، كما أن تركيبتها من الأحماض الأمينية الأساسية تفتقر إلى الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأحماض الدهنية التي تحتويها هي في الغالب أحماض دهنية مشبعة. هذان النوعان من البروتينات الميكروبية بشكل عام غير صالحين للأكل مباشرة. ويجب إزالة الشوائب مثل جدران الخلايا والأحماض النووية والرماد. ويتشابه المبدأ والعملية مع تلك الخاصة بمعالجة فول الصويا. بعد استخلاص البروتين البكتيري ومعالجته، يتم الحصول على البروتين البكتيري المعزول. ويتشابه تركيبه الكيميائي مع بروتين فول الصويا المعزول، وبعد إضافة الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت، تتشابه قيمته الغذائية أيضًا مع بروتين فول الصويا المعزول. بروتين الطحالب

الكلوريلا والسبيرولينا هما الأكثر بروزاً. وهما نوعان من الطحالب الدقيقة التي تنمو بسرعة في مياه البحر. ويبلغ محتواهما من البروتين 501 تيرابايت 3 تيرابايت و601 تيرابايت 3 تيرابايت (الوزن الجاف) على التوالي. وهي غنية بالأحماض الأمينية الأساسية، باستثناء الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت، ولكنها غنية بالأحماض الأمينية الأساسية الأخرى.

الكائنات الحية

تُستخدم مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة لإنتاج البروتين أحادي الخلية، بما في ذلك البكتيريا، والخمائر الشعاعية، والخمائر، والعفن، وبعض الطلائعيات. تفي هذه الكائنات الحية الدقيقة عمومًا بالمتطلبات التالية: تنتج مستويات عالية من البروتين والمغذيات الأخرى، وهي غير مسببة للأمراض للإنسان، ولها مذاق لطيف وسهلة الهضم، وتتطلب ظروف استزراع بسيطة، وتنمو وتتكاثر بسرعة. كما أن عملية إنتاج البروتين أحادي الخلية بسيطة نسبيًا: بعد تحضير وسط الاستزراع وتعقيمه، يتم وضعه في خزان التخمير مع السلالة البكتيرية. وفي ظل ظروف التخمير الخاضعة للرقابة، تتكاثر السلالة بسرعة. وبعد اكتمال عملية التخمير، يتم جمع الخلايا عن طريق الطرد المركزي أو الترسيب، ثم تجفيفها في النهاية لإنتاج منتج البروتين أحادي الخلية النهائي.

مجالات التطبيق. 

بحلول منتصف الثمانينيات، وصل الإنتاج السنوي العالمي من البروتين أحادي الخلية إلى 2.0 × 10⁶ طن، ويستخدم على نطاق واسع في معالجة الأغذية والأعلاف. لا يمكن تحويل البروتين أحادي الخلية إلى "لحم صناعي" للاستهلاك المباشر فحسب، بل يشيع استخدامه أيضًا كمادة مضافة للأغذية لتكملة البروتين والفيتامينات والمعادن. نظرًا لأن بعض البروتينات أحادية الخلية تمتلك خصائص مضادة للأكسدة، مما يمنع الطعام من التلف، فإنها غالبًا ما تستخدم في مسحوق الأطفال والحساء والتوابل. وغالبًا ما تُستخدم الخميرة الجافة بمحتواها المنخفض من السعرات الحرارية كمادة مضافة في الأطعمة التي تساعد على إنقاص الوزن. يمكن للبروتين أحادي الخلية أيضًا تحسين بعض الخصائص الفيزيائية للطعام. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة الخميرة النشطة إلى البيتزا إلى تحسين نحافتها. يتميز بروتين الخميرة المركز بنكهة الأومامي الواضحة ويستخدم على نطاق واسع كمحسّن للنكهة. ويستخدم بروتين الخلية الواحدة أيضًا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كبروتين علف.

إن إدخال أي مكون غذائي جديد يثير قضايا تتعلق بالمقبولية والسلامة، ولا يُستثنى من ذلك البروتين أحادي الخلية. على سبيل المثال، يتراوح محتوى بروتين الخلية الواحدة من الأحماض النووية من 41 تيرابايت إلى 181 تيرابايت، ويمكن أن يتسبب استهلاك كميات زائدة من الأحماض النووية في الإصابة بأمراض مثل النقرس. علاوة على ذلك، قد يصعب على الناس تقبل البروتين أحادي الخلية كغذاء. ومع ذلك، وبفضل جهود علماء الأحياء المجهرية، يتم معالجة هذه المشكلات بنجاح.

المواد ذات الصلة

البروتين أحادي الخلية غني للغاية بالعناصر الغذائية. فمحتواه من البروتين يصل إلى 401 تيرابايت إلى 801 تيرابايت إلى 801 تيرابايت إلى 201 تيرابايت أعلى من فول الصويا وأكثر من 201 تيرابايت إلى 201 تيرابايت أعلى من اللحوم والأسماك والجبن. كما أنه يحتوي أيضًا على ملف تعريف شامل للأحماض الأمينية، حيث يحتوي على جميع الأحماض الأمينية الثمانية الأساسية، وخاصة اللايسين الذي يوجد بتركيزات أقل في الحبوب. يمكن للشخص البالغ العادي أن يلبي احتياجاته من الأحماض الأمينية عن طريق استهلاك 10 إلى 15 جرامًا من الخميرة الجافة يوميًا. كما يحتوي بروتين الخلية الواحدة أيضًا على مجموعة متنوعة من الفيتامينات والكربوهيدرات والدهون والمعادن ومجموعة غنية من الإنزيمات والمواد النشطة بيولوجيًا، مثل الإنزيم المساعد A والإنزيم المساعد Q والجلوتاثيون والإرغوستيرول.