一、問題與思考

　　1、糧食安全是不是問題？

　　不是：

　　2010 年以來我國人均糧食( 谷物) 產量持續高于全球平均水平。我國“口糧”的自給水平足夠高。

　　我國看到的是被低估了的糧食自給率：剔除大豆+價格倒掛進口

　　糧食自給率具備減壓的國際糧食貿易環境

——張云華 國務院發展研究中心2017

　　又是：

　　百年未有之大變局；進口糧食+食品+油料=10億畝耕地

　　極限施壓必須突破能源與食物安全兩大瓶頸

　　2、糧食安全必須突破“糧食養殖業”模式

　　推動飼用主糧替代，建立有中國特色的應對糧食危機之策

　　飼用主糧替代

　?。?）開源增收

　　替代：深入貫徹落實大食物觀，高效利用非糧飼料、開發新型飼料來源（如：微生物蛋白、動物源蛋白等新型飼用蛋白，等）等。

　?。?）提質增效

　　減量：精準營養、科學飼養、健康環境、優質種源、疫病凈化等

　　2030年節糧目標

　?。?）開發優質非糧飼糧資源

　　微生物蛋白飼糧200萬噸、餐桌剩余物飼糧600萬噸、動物源蛋白飼糧200萬噸、優質飼草4000萬噸，合計5000萬噸。

　?。?）飼糧消耗減量

　　生豬減量1700萬噸、肉禽減量1200萬噸、蛋禽減量1000萬噸、肉牛肉羊減量100萬噸，合計減量4000萬噸。

　　農業農村部發布全國農業科技創新重點領域（2024-2028年），其中將“糧飼聯產增收”列入重點方向，這也是畜禽營養與飼養全國重點實驗室提出的。

　　二、開發潛力及案例探討

　　1、新型飼用蛋白應用價值

　?。?）增加蛋白原料的品種：優化飼料配方的氨基酸平衡，因時因地配制高效低成本飼料配方提供支撐

　?。?）拓展蛋白來源：減少經濟依賴，維護糧食和國家安全

　?。?）增強動物健康：菌體、次生代謝產物等活性成分，可以改善畜禽腸道健康，增強免疫力，減少疾病的發生

　　（4）清潔生產：改善養殖環境中有害氣體、條件性病原菌；減少氮、磷排放

　　2、替代蛋白——未來可持續蛋白供應的重要來源

　　（1）植物基蛋白

　　優勢：生產成本低、技術成熟應用廣

　　不足：生產原料占耕地、周期長

　　（2）微生物蛋白（細菌蛋白、真菌蛋白、微藻蛋白）

　　優勢：生產效率高、蛋白質含量高

　　不足：生產工藝要求較高

　?。?）昆蟲蛋白

　　優勢：可利用有機廢物、生產成本低、需要的土地和水資源少

　　不足：深加工程度低

　?。?）細胞培養蛋白

　　優勢：相對安全、可量身定制

　　不足：生產成本高、缺乏監管

　　案例探討1：昆蟲蛋白

　　來源：（1）許多種類的昆蟲都具有開發成動物蛋白質飼料的潛力

　　          （2）黃粉蟲、家蠅、蟑螂、黑水虻等都可以作為畜禽的優質蛋白質飼料

　　成分：（1）粗蛋白質含量高，氨基酸比例平衡

　　          （2）功能蛋白：抗凍蛋白、儲存蛋白、熱休克蛋白、抗菌肽、干擾素、類免疫球蛋白、信息素結合蛋白、滯育關聯蛋白、昆蟲幾丁質酶等

　　問題：（1）生產量小，供應不穩定

　　          （2）生產和應用銜接配套不夠

　　          （3）缺乏工藝和產品標準化

　　          （4）對安全性和生物活性評價不足

　　國際大糧商及食品巨頭紛紛布局昆蟲蛋白

　　Research and Markets公司報告：昆蟲蛋白市場價值在2020年～2027年間的復合年增長率為32.29%, 2027年將達到11.652億美元。各國爭相布局昆蟲蛋白產業，尤其是水虻產業。

　　案例探討2：微生物蛋白

　　微生物蛋白飼料/單細胞蛋白飼料：利用工農業副產品培養絲狀真菌、細菌等微生物，發酵獲得大量的微生物菌體。

　　酵母蛋白飼料——微生物蛋白的主要來源

　?。?）含有豐富的 B族維生素

　　（2）富含肌糖、谷氨酸酯以及水解蛋白質

　?。?）免疫促進劑：酵母細胞壁激發可增強動物機體免疫力

　?。?）不易受到沙門氏菌等有害菌的污染

　　（5）開發成本低廉

　　利用食品及輕工業副產品生產酵母的難點是原料衛生安全。

　　酵母蛋白飼料的應用

　　酵母不僅提供蛋白，還含有次生代謝產物，具有維護動物腸道健康、優化養殖環境微生物和降低有害氣體濃度的作用。

　　三、產朊假絲酵母蛋白

　　創新鏈與產業鏈深度融合

　　與糧食深加工、氨基酸生產企業融合

　　與合成生物學、動物營養與飼料科研優勢單位融合

　　產得出來——用得上去

　　1、產朊假絲酵母（Cyberlindnera jadinii）是一種單細胞真菌，屬于子囊菌門、隱球酵母科，具有高效利用多種碳源和氮源的特性；

　　2、其顯著特點是不具有葡萄糖效應，即在高濃度葡萄糖和有氧條件下仍能通過三羧酸循環高效代謝，不產生乙醇。此外，該菌株能同時利用戊糖（如木糖）和己糖（如葡萄糖），代謝途徑包括糖酵解、磷酸戊糖途徑和三羧酸循環；

　　3、產朊假絲酵母憑借其高效的碳氮代謝能力、廣泛的環境適應性和豐富的應用場景，成為工業微生物領域的重要菌株。隨著合成生物學和發酵工程技術的進步，產朊假絲酵母有望在解決全球蛋白質短缺、環境污染和能源危機中發揮更大作用。

　　產朊假絲酵母，是微生物蛋白生產中使用最廣泛的微生物之一。

　　產朊假絲酵母蛋白（NFP50）生產工藝

　　（1）菌種篩選、底物搭配

　　篩選優質產朊假絲酵母菌種、發酵底物選擇（含水量、碳氮比、酸堿度等）

　?。?）液態發酵

　　三級發酵關鍵控制點：發酵溫度、壓力、pH、發酵時間、接種量、溶氧濃度等

　?。?）濃縮與干燥

　　循環蒸發器、離心噴霧干燥（進風溫度、出風溫度、水分等）

　　產朊假絲酵母蛋白（NFP50）

　　原料組成：玉米浸泡液、葡萄糖、產朊假絲酵母菌等

　　酸溶蛋白/粗蛋白：89.2%，小肽占比（≤1000Da）：82.02%

　　生產工藝：液態發酵

　　遇水后快速溶解，100%全水溶

　　主持人總結：張老師主要從糧食安全、現狀困境、機會、解決思路、方案和方法等方面做了系統地分析，介紹了他們團隊在產品開發方面所做的工作，從產、研、用角度，為我們中國原料替代尋找新的機會。