未来食品，向植物、动物、微生物要蛋白丨2030中国农业创新展望

35斗 2022-10-13 14:25 抢发第一评

本文来自35斗微信公众号，作者：耿海荣、李静、高康平。

编者按：本文为35斗发布的《势能转化——2030中国农业创新展望报告》摘编。报告以问题为导向，从企业和投资的视角来了解目前的产业需求、解决方案以及未来的规划布局，通过线上一对一的调研访谈，获得一线信息和观点，进而梳理嘉宾信息加入有效论据，回答农业领域的10大产业问题，期望对行业发展起到智力支撑作用。本文为该系列的第六篇，主要关注新蛋白产业发展。Enjoy~

蛋白是人类最重要的营养素，具有构成和修补人体组织、运输各类物质、维持神经系统功能和提供能量等作用。预计2050年世界人口将达到90亿左右，食品蛋白需求增量为30至50%，意味着要有不同于现在蛋白获取方式的“新蛋白”产业弥补供需。

今年“两会”期间，主政者指出，“向森林、向江河湖海、向设施农业要食物”“发展生物科技、生物产业，向动物植物微生物要热量、要蛋白”，为新蛋白产业发展提供了新思路。

一、打好替代蛋白两大攻坚战：品质和可持续

食品产业作为第一大制造业，在保障民生、拉动内需、带动相关产业和区域经济发展、促进社会和谐稳定等方面具有关键的战略意义。

传统蛋白生产方式在数量、质量和可持续供应方面，均无法满足人类未来生活需求，大规模、低成本、可持续、高质量的蛋白生产方式急需创新和发展。

针对日益增长的蛋白需求，构建可持续的高品质蛋白供给模式迫在眉睫。随着合成生物学等先进技术的不断发展创新，替代蛋白顺势跳出，在全球蛋白战役中，替代蛋白身兼重任，也就促使市场要打好品质与可持续两大攻坚战。

图：替代蛋白品质与可持续共发展战略图谱数据来源：公开网站，35斗研究院绘制

替代蛋白在安全性、营养适配性、价格上也在不断朝着甩开传统产品束缚的方向奔跑。并且，现阶段一些领先企业的产品，在消费者测试后也收获了非常优秀的反馈。

替代蛋白充分挖掘生物资源潜力、最大限度减少土地资源依赖和环境影响，利用植物、微生物以及动物细胞培养以工厂方式生产高品质蛋白，取代传统的动物性蛋白质来源，以更少的资源产出更多的高品质蛋白，显著减少土地资源依赖和碳排放。对于保障国家食品供给安全、助力国家“碳达峰”和“碳中和”目标达成，具有十分重要的战略地位。

二、替代蛋白如何瓜分新蛋白市场

日渐庞大的消费需求、日新月异的技术进步，使得替代蛋白产品结构出现多样性，具有成本与监管审核优势的植物基食品，具有生产效率与高生物价效（可以理解为吸收率高）的发酵蛋白食品，可以满足真实肉的向往的动物细胞培养肉，以及具有生长迅速、饲养简单特征的昆虫蛋白食品，不断为替代蛋白产业发展谱出新篇章。

图：全球替代蛋白解决方案数据来源：罗兰贝格、公开网站，35斗研究院绘制

2.1向植物要蛋白

植物基食品分为植物基肉制品、植物基乳制品、植物基蛋制品等，既具有类似动物性食品的品质特征，又与传统素食食品具有显著区别。

植物蛋白作为初代产品已实现了较高程度商业化，生产技术成熟、口感更接近动物肉，且具有低胆固醇、较低水平的饱和脂肪及少量膳食纤维等营养价值优势，预计截至2025年仍将占据替代蛋白93%的市场份额。

植物基食品有助于改善居民膳食结构，是动物性食品的有效补充。不合理膳食是人类疾病发生和死亡的最主要因素，每年导致全球约1100万人死亡(中国301万人)、2559万人缩短寿命。其主要原因为兼顾健康，引起植物性食物摄入较低，动物性食品摄入过多。

同时，植物基食品是实现食品产业资源高效利用和绿色低碳发展的重要途径。以单位千克蛋白计，畜牧肉类食品的碳足迹约为豆类食品的250倍。

近年来，植物基食品从概念到产品日趋成熟，也屡屡登上新闻热榜。在风潮席卷全球的同时，中国产`业链不断完善，创新案例层出不穷。中国植物蛋白的玩家也显现出了4大发展特点：

图：中国植物蛋白企业发展特点数据来源：公开网站，35斗研究院绘制

双塔：原材料供应及上游向中游产品延伸

珍肉：植物肉新型创新企业

齐善食品：传统素食向植物肉覆盖

2.2向动物要蛋白

说到动物蛋白，首先想到的是从乳、蛋、肉、鱼、禽等食物中获取的蛋白。但随着替代蛋白热度的不断升高，出现了第三代蛋白产品：昆虫蛋白和动物细胞培养蛋白。

昆虫蛋白，主要从昆虫幼体中提取，属于全效型蛋白，集预防、保健、修复、营养四效于一体。从营养学角度，昆虫蛋白弥补了某些植物蛋白氨基酸缺失；从健康角度，昆虫蛋白含有几丁质（甲壳素）及抗菌肽，可调节免疫，具有益生元作用；从环保角度，养殖昆虫可节约水资源、土地和能源消耗，占据更少的养殖空间，减少温室气体排放。目前，应用领域包括食品、饲料以及宠物食品等。

动物细胞培养蛋白，是将离体肌肉干细胞和脂肪干细胞在适宜的培养环境中，如温度、氧气、营养物质和生长因子等，通过生长增殖生长，最终成为模拟真肉类产品。从食品安全角度，可以减少畜牧生产中抗生素使用带来的安全隐患；从营养健康角度，动物细胞培养肉可以最大限度的接近于真肉的口感及营养要素；从生态环境角度，可以减少动物饲养过程中土地、水资源的使用等。目前尚未实现商业化，面临的问题除国家审批以外，还有生物反应器、规模化工厂与细胞培养基等技术问题。普遍的从业者认为，动物细胞培养蛋白在2025年左右就可以突破与传统动物产品的平价点。

丰晟生态：利用昆虫实现农业废弃物资源化

周子未来：中国第一块细胞培养肉缔造者

2.3向微生物要蛋白

微生物蛋白生产周期短、效率高，不抢占土地资源，不受季节、气候影响，环境更友好，能够显著提升蛋白生产效率且降低二氧化碳排放。预计未来15年内，微生物合成的替代蛋白产品将占据约22%的全球食用蛋白市场份额，产业规模达到2900亿美元左右。

微生物蛋白主要包括酵母蛋白、细菌蛋白、大型真菌蛋白等。酵母蛋白含有全部必需氨基酸，属于全价蛋白，发营养丰富且酵工艺成熟，无致敏成分，适合人群广泛；细菌蛋白一般是以碳氢化合物（如天然气或沥青）或甲醇作为底物，蛋白质含量占干重的3/4以上；大型真菌蛋白主要以食用菌为主，通过生物反应器进行培育，缩短培育时间，压缩之后就能形成质地紧密的蛋白产品。

根据微生物制造蛋白的主要原料来源，微生物蛋白合成工艺可以分为三种典型路线：①以淀粉质为原料：利用玉米等生物发酵常用的淀粉质原料，经过液化和糖化等处理得到的可发酵利用的糖作为底物，微生物能够进行细胞生长和蛋白质合成，如酵母细胞生产人造奶；②以有机废弃物为原料：利用工农业和生活产生的有机废弃物制造微生物蛋白，如秸秆、稻壳固态发酵生产食用菌；③以碳一化合物为原料：以自然界含量丰富或工业生产中来源广泛的二氧化碳、甲醇、甲酸和甲烷作为底物，创制出碳氮高效协同代谢与转化的微生物细胞工厂，实现从低二氧化碳等碳一化合物和无机氮向微生物蛋白的转变，如二氧化碳合成淀粉。