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，將低價值營養(yǎng)物質轉化為高營養(yǎng)價值的微生物生物質和代謝物，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、學術界、政府和其他利益相關者之間加強合作，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或衍生物的質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，微生物將基質中豐富的低價值營養(yǎng)物質（通常是碳水化合物）轉化為營養(yǎng)價值更高的微生物生物質和富含蛋白質、維生素及其他有價值營養(yǎng)物質的代謝物，從而提高原材料的營養(yǎng)價值、風味和口感。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)生的微生物生物質以及具有復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”一詞既指微生物生物質，也指從微生物生物質中分離出來的微生物蛋白質，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。當攝入適當劑量時，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，微生物生物質的蛋白質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化為蛋白質和維生素等高價值化合物，并將營養(yǎng)物質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，需要結合新興技術，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和利用附近工廠富含二氧化碳的廢氣與將二氧化碳轉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合起來，可以大大降低利用二氧化碳生產(chǎn)微生物生物質的原料成本；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，微生物細胞的誘導絮凝可在培養(yǎng)結束時加速微生物生物質的沉淀，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，增加患痛風的風險。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、學術界、政府和其他利益相關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，強調其安全性、營養(yǎng)性和烹飪品質。