一、问题与思考

　　1、粮食安全是不是问题？

　　不是：

　　2010 年以来我国人均粮食( 谷物) 产量持续高于全球平均水平。我国“口粮”的自给水平足够高。

　　我国看到的是被低估了的粮食自给率：剔除大豆+价格倒挂进口

　　粮食自给率具备减压的国际粮食贸易环境

——张云华 国务院发展研究中心2017

　　又是：

　　百年未有之大变局；进口粮食+食品+油料=10亿亩耕地

　　极限施压必须突破能源与食物安全两大瓶颈

　　2、粮食安全必须突破“粮食养殖业”模式

　　推动饲用主粮替代，建立有中国特色的应对粮食危机之策

　　饲用主粮替代

　　（1）开源增收

　　替代：深入贯彻落实大食物观，高效利用非粮饲料、开发新型饲料来源（如：微生物蛋白、动物源蛋白等新型饲用蛋白，等）等。

　　（2）提质增效

　　减量：精准营养、科学饲养、健康环境、优质种源、疫病净化等

　　2030年节粮目标

　　（1）开发优质非粮饲粮资源

　　微生物蛋白饲粮200万吨、餐桌剩余物饲粮600万吨、动物源蛋白饲粮200万吨、优质饲草4000万吨，合计5000万吨。

　　（2）饲粮消耗减量

　　生猪减量1700万吨、肉禽减量1200万吨、蛋禽减量1000万吨、肉牛肉羊减量100万吨，合计减量4000万吨。

　　农业农村部发布全国农业科技创新重点领域（2024-2028年），其中将“粮饲联产增收”列入重点方向，这也是畜禽营养与饲养全国重点实验室提出的。

　　二、开发潜力及案例探讨

　　1、新型饲用蛋白应用价值

　　（1）增加蛋白原料的品种：优化饲料配方的氨基酸平衡，因时因地配制高效低成本饲料配方提供支撑

　　（2）拓展蛋白来源：减少经济依赖，维护粮食和国家安全

　　（3）增强动物健康：菌体、次生代谢产物等活性成分，可以改善畜禽肠道健康，增强免疫力，减少疾病的发生

　　（4）清洁生产：改善养殖环境中有害气体、条件性病原菌；减少氮、磷排放

　　2、替代蛋白——未来可持续蛋白供应的重要来源

　　（1）植物基蛋白

　　优势：生产成本低、技术成熟应用广

　　不足：生产原料占耕地、周期长

　　（2）微生物蛋白（细菌蛋白、真菌蛋白、微藻蛋白）

　　优势：生产效率高、蛋白质含量高

　　不足：生产工艺要求较高

　　（3）昆虫蛋白

　　优势：可利用有机废物、生产成本低、需要的土地和水资源少

　　不足：深加工程度低

　　（4）细胞培养蛋白

　　优势：相对安全、可量身定制

　　不足：生产成本高、缺乏监管

　　案例探讨1：昆虫蛋白

　　来源：（1）许多种类的昆虫都具有开发成动物蛋白质饲料的潜力

　　          （2）黄粉虫、家蝇、蟑螂、黑水虻等都可以作为畜禽的优质蛋白质饲料

　　成分：（1）粗蛋白质含量高，氨基酸比例平衡

　　          （2）功能蛋白：抗冻蛋白、储存蛋白、热休克蛋白、抗菌肽、干扰素、类免疫球蛋白、信息素结合蛋白、滞育关联蛋白、昆虫几丁质酶等

　　问题：（1）生产量小，供应不稳定

　　          （2）生产和应用衔接配套不够

　　          （3）缺乏工艺和产品标准化

　　          （4）对安全性和生物活性评价不足

　　国际大粮商及食品巨头纷纷布局昆虫蛋白

　　Research and Markets公司报告：昆虫蛋白市场价值在2020年～2027年间的复合年增长率为32.29%, 2027年将达到11.652亿美元。各国争相布局昆虫蛋白产业，尤其是水虻产业。

　　案例探讨2：微生物蛋白

　　微生物蛋白饲料/单细胞蛋白饲料：利用工农业副产品培养丝状真菌、细菌等微生物，发酵获得大量的微生物菌体。

　　酵母蛋白饲料——微生物蛋白的主要来源

　　（1）含有丰富的 B族维生素

　　（2）富含肌糖、谷氨酸酯以及水解蛋白质

　　（3）免疫促进剂：酵母细胞壁激发可增强动物机体免疫力

　　（4）不易受到沙门氏菌等有害菌的污染

　　（5）开发成本低廉

　　利用食品及轻工业副产品生产酵母的难点是原料卫生安全。

　　酵母蛋白饲料的应用

　　酵母不仅提供蛋白，还含有次生代谢产物，具有维护动物肠道健康、优化养殖环境微生物和降低有害气体浓度的作用。

　　三、产朊假丝酵母蛋白

　　创新链与产业链深度融合

　　与粮食深加工、氨基酸生产企业融合

　　与合成生物学、动物营养与饲料科研优势单位融合

　　产得出来——用得上去

　　1、产朊假丝酵母（Cyberlindnera jadinii）是一种单细胞真菌，属于子囊菌门、隐球酵母科，具有高效利用多种碳源和氮源的特性；

　　2、其显著特点是不具有葡萄糖效应，即在高浓度葡萄糖和有氧条件下仍能通过三羧酸循环高效代谢，不产生乙醇。此外，该菌株能同时利用戊糖（如木糖）和己糖（如葡萄糖），代谢途径包括糖酵解、磷酸戊糖途径和三羧酸循环；

　　3、产朊假丝酵母凭借其高效的碳氮代谢能力、广泛的环境适应性和丰富的应用场景，成为工业微生物领域的重要菌株。随着合成生物学和发酵工程技术的进步，产朊假丝酵母有望在解决全球蛋白质短缺、环境污染和能源危机中发挥更大作用。

　　产朊假丝酵母，是微生物蛋白生产中使用最广泛的微生物之一。

　　产朊假丝酵母蛋白（NFP50）生产工艺

　　（1）菌种筛选、底物搭配

　　筛选优质产朊假丝酵母菌种、发酵底物选择（含水量、碳氮比、酸碱度等）

　　（2）液态发酵

　　三级发酵关键控制点：发酵温度、压力、pH、发酵时间、接种量、溶氧浓度等

　　（3）浓缩与干燥

　　循环蒸发器、离心喷雾干燥（进风温度、出风温度、水分等）

　　产朊假丝酵母蛋白（NFP50）

　　原料组成：玉米浸泡液、葡萄糖、产朊假丝酵母菌等

　　酸溶蛋白/粗蛋白：89.2%，小肽占比（≤1000Da）：82.02%

　　生产工艺：液态发酵

　　遇水后快速溶解，100%全水溶

　　主持人总结：张老师主要从粮食安全、现状困境、机会、解决思路、方案和方法等方面做了系统地分析，介绍了他们团队在产品开发方面所做的工作，从产、研、用角度，为我们中国原料替代寻找新的机会。