新蛋白發(fā)酵，助力蛋白供應(yīng)
“ 生物發(fā)酵技術(shù)賦能食品創(chuàng)新，共探新蛋白發(fā)酵技術(shù)的無限可能。 ”
糧食安全關(guān)乎國計民生，保障蛋白供給對于確保國家糧食安全具有重大意義。我國目前提倡樹立“大食物觀”，習(xí)總書記特別提到“向植物動物微生物要熱量、要蛋白”。拓展生物資源和蛋白來源，可以幫助我國更好地應(yīng)對糧食安全和蛋白供應(yīng)挑戰(zhàn)，同時也能充分發(fā)掘新興產(chǎn)業(yè)的潛力。
為了響應(yīng)我國拓展生物資源的號召，應(yīng)對糧食安全和蛋白供應(yīng)挑戰(zhàn)，谷孚在今年 6 月發(fā)布了國內(nèi)首份聚焦發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于新蛋白產(chǎn)業(yè)的報告《2022 新蛋白發(fā)酵行業(yè)報告》，這是國內(nèi)首份聚焦發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于新蛋白產(chǎn)業(yè)的報告，后續(xù)還將于 8 月24日舉辦以“生物發(fā)酵技術(shù)賦能食品創(chuàng)新” 為主題的線上行業(yè)研討會。
谷孚深信發(fā)酵技術(shù)可以充分發(fā)掘微生物的潛能，打破依靠“傳統(tǒng)農(nóng)作物和畜禽資源”獲取熱量和蛋白的格局。近兩年的時間里，谷孚團(tuán)隊訪談了國內(nèi)外三十余位新蛋白行業(yè)的專家和學(xué)者，從商業(yè)、投資和科研三大角度，以六個章節(jié)梳理了整個新蛋白發(fā)酵行業(yè)的發(fā)展邏輯和寶貴案例，總結(jié)了新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)的機(jī)遇點。報告中首次公開了我國新蛋白發(fā)酵企業(yè)，以及學(xué)術(shù)科研機(jī)構(gòu)信息概覽，同時深入分析了影響行業(yè)發(fā)展的因素，包含監(jiān)管法規(guī)和規(guī)模化生產(chǎn)等。以下是報告的部分看點：
多途徑助力蛋白供應(yīng)
目前我國飼料蛋白原料（大豆和玉米）高度依賴進(jìn)口，近年來由于動物疫情影響，以豬肉和禽類出現(xiàn)的供給危機(jī)為例，傳統(tǒng)畜牧業(yè)即動物蛋白供應(yīng)鏈的脆弱性凸顯。與此同時，人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)一步帶動了我國食品的整體消費，而新一代消費者的需求也為蛋白供應(yīng)帶來了挑戰(zhàn)。
我國目前提倡樹立“大食物觀”，習(xí)總書記特別提到“向植物動物微生物要熱量、要蛋白”。拓展生物資源和蛋白來源，可以幫助我國更好地應(yīng)對糧食安全和蛋白供應(yīng)挑戰(zhàn)，同時也能充分發(fā)掘新興產(chǎn)業(yè)的潛力。報告中指出通過推動技術(shù)變革和原料創(chuàng)新，所研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)的新蛋白（替代蛋白）便是拓展蛋白來源的有效途徑，也是唯一國際普遍認(rèn)同的有望盡快實現(xiàn)規(guī)模化的蛋白生產(chǎn)方式。尤其是微生物發(fā)酵，作為賦能新蛋白產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，正是豐富蛋白來源和規(guī)模化生產(chǎn)的關(guān)鍵。
圖片來源：谷孚《2022 新蛋白發(fā)酵行業(yè)報告》
新蛋白發(fā)展之匙—— 發(fā)酵
我國自古便利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制成各類風(fēng)味獨特且營養(yǎng)豐富的食物。21 世紀(jì)初開始，生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及生物和信息技術(shù)的應(yīng)用與整合，促使發(fā)酵技術(shù)發(fā)生理念性變化——食品發(fā)酵也由“改良食品”向“創(chuàng)造食品”進(jìn)階。
發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于新蛋白領(lǐng)域，既可以培養(yǎng)微生物本身作為主要蛋白來源，又可以生產(chǎn)高附加值的食品原料或者添加劑，例如功能蛋白、脂肪、風(fēng)味物質(zhì)和酶等物質(zhì)，以提升植物基和細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品的品質(zhì)和功能特性。同時，發(fā)酵作為新蛋白產(chǎn)業(yè)的重要支柱，能夠解決產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵難題，例如降低原料或關(guān)鍵生產(chǎn)要素成本、實現(xiàn)低碳可持續(xù)、提高生產(chǎn)效率、替代稀缺及動物源性原材料等。
下圖分別列舉目前植物基和細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的?部分難題，以國內(nèi)外公司利用發(fā)酵技術(shù)提供的各類解決方案為例，說明發(fā)酵技術(shù)賦能新蛋白產(chǎn)業(yè)的巨大潛力：
新蛋白發(fā)酵是待開發(fā)的藍(lán)海
目前我國新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)尚屬發(fā)展早期，在商業(yè)、投資和科研領(lǐng)域都有廣闊的機(jī)遇。早在 1985 年 Quorn 已成為應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)新蛋白的先驅(qū)者，但直到 2013 年，這?領(lǐng)域才在商業(yè)資本的扶持下逐漸成長，目前全球大部分應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)的新蛋白初創(chuàng)企業(yè)均在 2013 年及之后成立。過去九年間，經(jīng)過全球創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家、投資人和科研工作者的不懈努力，發(fā)酵逐漸崛起成為新蛋白產(chǎn)業(yè)的支柱技術(shù)之一。在可預(yù)見的未來，發(fā)酵賦能的新蛋白將與傳統(tǒng)畜牧業(yè)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)以安全、高效、可持續(xù)的方式共存，優(yōu)勢互補(bǔ)，以應(yīng)對消費者日漸增長且多樣化的蛋白需求。
谷孚在報告中羅列了國內(nèi)現(xiàn)有的13 家新蛋白發(fā)酵企業(yè)，以及 12 所涉足該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)科研機(jī)構(gòu)。目前這些企業(yè)和機(jī)構(gòu)多以合成生物學(xué)、發(fā)酵工程、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)等技術(shù)基礎(chǔ)為依托，還有待進(jìn)一步探索下游產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)目前仍處于發(fā)展早期。
我國新蛋白發(fā)酵企業(yè)信息表（按公司名稱首字母排列）
營養(yǎng)健康在國內(nèi)食品消費市場的關(guān)注度日益提升，應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的新蛋白原料和添加劑，既可以增強(qiáng)現(xiàn)有食品的營養(yǎng)價值和功能性，又可以拓展蛋白供應(yīng)的品類——在動物蛋白和植物蛋白的基礎(chǔ)上，為消費者提供全新的微生物蛋白產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)領(lǐng)先的食品和生物科技企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)，以及科研院校，紛紛加大資金和研發(fā)投入布局新蛋白發(fā)酵領(lǐng)域。與此同時，新蛋白發(fā)酵也是合成生物學(xué)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用方向之一。作為目前國家大力提倡的生物制造技術(shù)，合成生物學(xué)的發(fā)展，必然可以加速新蛋白發(fā)酵領(lǐng)域的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
產(chǎn)業(yè)各方助推新蛋白發(fā)酵
新蛋白的發(fā)展正在變革畜牧業(yè)甚至是整個食品行業(yè)的價值鏈，而更多前沿技術(shù)（例如：生物制造、信息技術(shù)及人工智能等）的引入，更是吸引了來自農(nóng)業(yè)、食品、生物科技等不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域公司的關(guān)注。因此許多原料和配方解決方案供應(yīng)商、肉蛋奶制品生產(chǎn)商、綜合性以及生物科技企業(yè)都在新蛋白原料與產(chǎn)品創(chuàng)新、放大生產(chǎn)及降本增效等環(huán)節(jié)進(jìn)行積極布局和投資。
目前全球各類企業(yè)除了在推出自己的新蛋白產(chǎn)品線或創(chuàng)立新品牌之外，主要有三種方式戰(zhàn)略布局，以推動新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，分別是建立合作伙伴關(guān)系、項目投資或孵化，以及并購與合資。報告第四部分詳細(xì)舉例和介紹了企業(yè)如何通過以上三種方式投資及布局新蛋白發(fā)酵領(lǐng)域，同時列舉了促進(jìn)各類企業(yè)做出相應(yīng)決策的主要因素。
圖片來源：谷孚《2022 新蛋白發(fā)酵行業(yè)報告》
新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素
新蛋白發(fā)酵企業(yè)在充分發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢的前提下，在產(chǎn)品開發(fā)前評估不同產(chǎn)品機(jī)會時，市場潛力和上市周期是兩大關(guān)鍵考量因素。企業(yè)需要考慮具體品類在市場環(huán)境中的現(xiàn)有狀況和未來發(fā)展?jié)摿ΓY(jié)合消費需求和價格水平，以及替代現(xiàn)有產(chǎn)品的市場規(guī)模、利潤率等進(jìn)行分析。與此同時，影響產(chǎn)品上市周期的因素也至關(guān)重要，包含現(xiàn)有監(jiān)管框架、產(chǎn)品的放大生產(chǎn)，以及成本控制能力等。
運用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)和加工的新蛋白產(chǎn)品推向市場的過程，會受到相關(guān)監(jiān)管和審批政策的制約。新蛋白發(fā)酵產(chǎn)品的市場準(zhǔn)入主要涉及生物安全和食品安全，我國目前選擇適用現(xiàn)有的評估新食品原料和轉(zhuǎn)基因安全性等法律框架，亦是主要針對以上提到的兩種安全風(fēng)險進(jìn)行監(jiān)管。報告從新食品原料和食品添加劑新品種、轉(zhuǎn)基因食品、監(jiān)管部門，以及商品準(zhǔn)入市場前的屬性與分類命名四個方面，具體分析新蛋白發(fā)酵領(lǐng)域不同技術(shù)路徑涉及到的市場準(zhǔn)入監(jiān)管和審批重點。
此外，報告根據(jù)專家意見，總結(jié)新蛋白發(fā)酵公司從實驗室到規(guī)模化生產(chǎn)的慣常路徑，分析食品應(yīng)用放大生產(chǎn)的重點和難點，最后列舉了全球以及中國新蛋白發(fā)酵領(lǐng)域規(guī)模化生產(chǎn)的進(jìn)展和展望。
新蛋白發(fā)酵公司從實驗室到規(guī)模化生產(chǎn)的路徑圖片來源：美國生物制造領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)專家 Mark Warner，谷孚
持續(xù)增長的消費需求是推動新蛋白產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的關(guān)鍵要素。后疫情時代，全球消費升級趨勢持續(xù)，食品安全、營養(yǎng)健康以及氣候變化等問題在畜牧業(yè)以及動物蛋白產(chǎn)品中逐漸凸顯，消費者已經(jīng)意識到新蛋白產(chǎn)品作為對標(biāo)動物蛋白產(chǎn)品的全新選擇，是緩解以上問題的有效解決方案。對比植物基產(chǎn)品，新蛋白發(fā)酵產(chǎn)品的市場份額相對較低，但是已經(jīng)有不少針對各式產(chǎn)品種類的消費者意愿研究，可以為現(xiàn)有或者潛在的發(fā)酵公司提供參考。報告包含了精密發(fā)酵產(chǎn)品特別是乳制品的消費者意愿研究結(jié)果，以及我國新蛋白發(fā)酵市場需求分析。
我國新蛋白發(fā)酵產(chǎn)業(yè)尚屬發(fā)展早期，在商業(yè)、投資和科研領(lǐng)域都有待進(jìn)一步挖掘機(jī)遇，以及應(yīng)對挑戰(zhàn)。因此，無論是大型食品、生物科技企業(yè)，還是關(guān)注新蛋白產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)構(gòu)，和涉足發(fā)酵領(lǐng)域的學(xué)術(shù)科研人員，都應(yīng)秉持積極開放的態(tài)度，加強(qiáng)兼顧橫向（不同技術(shù)路徑）和縱向（遍布上下游價值鏈），需求端和供應(yīng)端的的合作和交流。此次谷孚主辦的“生物發(fā)酵技術(shù)賦能食品創(chuàng)新”行業(yè)研討會，正是旨在創(chuàng)造更多跨學(xué)科、 跨領(lǐng)域、 跨區(qū)域，以及覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈的合作交流機(jī)會。8 月 24 日 晚 6 點，谷孚期待與您共同探索新蛋白發(fā)酵技術(shù)的無限可能！
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