پروتئین تک یاخته

پروتئین های تک یاخته ( SCP ) یا پروتئین های میکروبی[ ۱] به میکروب های تک سلولی خوراکی اشاره دارند. زیست توده یا پروتئین استخراج شده از کشت خالص یا مخلوط جلبک ها، مخمرها، قارچ ها و یا باکتری ها ممکن است به عنوان یک جزء یا جایگزین غذاهای سرشار از پروتئین استفاده شود و برای مصرف انسان یا به عنوان خوراک دام مناسب است.
کشاورزی صنعتی با ردپای آب انبوه، [ ۲] استفاده بسیار از زمین ها، [ ۳] ازمیان بردن تنوع زیستی، تخریب محیط زیست عمومی عجین شده است و با انتشار یک سوم از همه گازهای گلخانه ای باعث تغییرات آب وهوایی می شود. [ ۴] تولید SCP هیچ یک از این اشکالات جدی را نشان نمی دهد. امروزه، SCP معمولاً در پسماندهای کشاورزی رشد می کند، و به این ترتیب جانشین ردپای بوم شناختی و ردپای آب کشاورزی صنعتی می گردد. با این حال، SCP همچنین ممکن است از راه رشد اتوتروف و کاملاً مستقل از پسماندهای کشاورزی تولید شود. [ ۵] به لطف تنوع بالای متابولیسم میکروبی، SCP اتوتروف چندین حالت مختلف از رشد، گزینه های متنوع بازیافت موادمغذی و افزایش بازدهی قابل توجهی را در مقایسه با محصولات زراعی فراهم می کند.
فرایند پروتئین تک یاخته در سطح پایه در دانش میکروبیولوژی و در سطح کاربردی در دانش زیست فناوری مطالعه می شود.
با رسیدن جمعیت جهان تا سال ۲۰۵۰ به ۹ میلیارد نفر، شواهد قوی وجود دارد مبنی بر این که کشاورزی توانایی پاسخگویی به تقاضا را نخواهد داشت[ ۶] و خطر جدی کمبود موادغذایی وجود دارد. [ ۷] [ ۸] SCP اتوتروف بیانگر گزینه هایی از تولید انبوه موادغذایی بدون خطر است که حتی در شرایط جوی سخت می تواند موادغذایی تولید کند. [ ۵]
در سال ۱۷۸۱، فرایندهای تهیه اشکال بسیار غلیظ از مخمر شروع شد. پژوهش ها در مورد فناوری پروتئین تک یاخته از قرن پیشین آغاز شد که مکس دلبروک و همکارانش به ارزش بالای مخمر آبجوی مازاد به عنوان یک مکمل تغذیه ای برای دام پی بردند. [ ۹] در طول جنگ جهانی اول و جنگ جهانی دوم، مخمر - SCP در مقیاس گسترده ای در آلمان برای مقابله با کمبود مواد غذایی در طول جنگ به کار گرفته شد. به طورکلی اختراع تولید SCP غالباً نقاط عطفی در زیست فناوری بود: برای مثال، در سال ۱۹۱۹، سَک در دانمارک و هایدُوک در آلمان روشی به نام "Zulaufverfahren" اختراع کردند ( fed - batch ) که در آن محلول قند به طور پیوسته در سوسپانسیون مخمر با هوا تغذیه می شد، به جای استفاده از اضافه کردن مخمر به محلول قند رقیق شده ( batch ) . در دوره پس از جنگ، سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد ( FAO ) بر مشکلات گرسنگی و سوء تغذیه جهان در سال ۱۹۶۰ تأکید کرد، مفهوم شکاف پروتئینی را معرفی کرد و نشان داد که ۲۵٪ از مردم جهان در رژیم غذایی خود کمبود پروتئین دارند. همچنین این ترس وجود داشت که تولید کشاورزی نتواند پاسخ گوی تقاضاهای فزاینده غذای بشر باشد. در اواسط دهه ۱۹۶۰، اتحاد جماهیر شوروی تنها در سال ۱۹۷۰ حدود ۹۰۰٬۰۰۰ تن مخمر موادغذایی و مخمر علوفه تولید می کرد و تقریباً یک چهارم یک میلیون تن مخمر غذایی در دیگر مناطق جهان تولید می شد.