Mikrovetikad on üks vanimaid liike Maal, pisikeste vetikate liik, mis suudab kasvada nii mage- kui ka merevees hämmastava paljunemiskiirusega. Nad suudavad tõhusalt kasutada valgust ja süsinikdioksiidi fotosünteesiks või kasutada heterotroofseks kasvuks lihtsaid orgaanilisi süsinikuallikaid ning sünteesida rakulise ainevahetuse kaudu mitmesuguseid toitaineid, nagu valgud, suhkrud ja õlid.

Seetõttu peetakse mikrovetikaid ideaalseteks šassiirakkudeks rohelise ja jätkusuutliku bioloogilise tootmise saavutamiseks ning neid on laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades, nagu toit, tervisetooted, ravimid, kosmeetika, biokütused ja bioplastid.

Hiljuti teatas kodumaine mikrovetikate sünteetilise bioloogia ettevõte Protoga Biotech, et nende uuenduslik mikrovetikavalk on edukalt läbinud piloottootmise etapi, mille maksimaalne tootmisvõimsus on 600 kilogrammi valku päevas. Esimene uuenduslikul mikrovetikavalgul põhinev toode, mikrovetikate taimepiim, on samuti läbinud piloottesti ning peaks turule tulema ja müüki jõudma selle aasta lõpuks.

Kasutades võimalust, intervjueeris Shenghui dr Li Yanquni, protoga Biotechnology rakenduste arenduse peainseneri. Ta tutvustas Shenghuile mikrovetikate valgu eduka pilootkatse üksikasju ja taimse valgu valdkonna arenguväljavaateid. Li Yanqunil on üle 40 aasta teaduslikku ja tehnoloogilist töökogemust suurte toiduainete valdkonnas, peamiselt tegeledes mikrovetikate biotehnoloogia ja toidubiotehnoloogia uurimise ja rakenduste arendamisega. Ta lõpetas Jiangnani ülikooli fermentatsioonitehnika doktorikraadiga. Enne protoga Biologyga liitumist töötas ta Guangdongi ookeaniülikooli toiduteaduse ja -tehnoloogia koolis professorina.

„Nagu ettevõtte nimigi ütleb, peab protoga Biotechnology nii nullist uuendusi looma kui ka nullist kasvama. protoga esindab ettevõtte põhivaimu, milleks on meie pühendumus innovatsioonile algupäraselt ja originaalsete innovaatiliste tehnoloogiate ja toodete arendamisele. Haridus on kasvatamiseks ja kasvatamiseks ning innovatsiooni tehnoloogia ja kontseptsioonid algupäraselt peavad arenema uueks tööstusharuks, uueks tarbimisviisiks ja isegi uueks majandusvorminguks. Oleme avanud uue tee mikrovetikate abil kõrge väärtusega toodete tootmiseks, mis on oluline täiendus toiduressursside tootmisele ja tarnimisele kooskõlas praeguse propageeritava suurtoodete kontseptsiooniga, parandades samal ajal ka keskkonnaprobleeme,“ ütles Li Yanqun Shenghuile.

Tehnoloogia pärineb Tsinghua ülikoolist, keskendudes mikrovetikate taimsete valkude edendamisele.
protoga Biotechnology on 2021. aastal asutatud biotehnoloogiaettevõte, mis keskendub mikrovetikate tehnoloogia arendamisele ja toodete töötlemisele. Selle tehnoloogia põhineb Tsinghua ülikooli mikrovetikate laboris kogunenud ligi 30 aasta pikkusel uurimistööl. Avalik teave näitab, et alates asutamisest on ettevõte kaasanud üle 100 miljoni jüaani rahastamist ja laiendanud oma tegevust.

Praegu on see loonud sünteetilise bioloogia tehnoloogia uurimis- ja arenduslabori Shenzhenis, pilootbaasi Zhuhais, tootmistehase Qingdaos ja rahvusvahelise turunduskeskuse Pekingis, mis hõlmab tootearenduse, pilootkatsete, tootmise ja turustamise protsesse.

Täpsemalt öeldes keskendub Shenzhenis asuv sünteetilise bioloogia tehnoloogia uurimis- ja arenduslabor peamiselt baasuuringutele ning sellel on täielik tehniline ahel alates rakutehnoloogiast, ainevahetusradade konstrueerimisest ja tüvede sõelumise tehnoloogiast kuni tootearenduseni; sellel on 3000 ruutmeetri suurune katselabor Zhuhais ja see on viidud katsetootmisse. Selle peamine ülesanne on teadus- ja arenduslabori poolt väljatöötatud vetika- või bakteritüvede kääritamise ja kasvatamise laiendamine katseprojektis ning kääritamise teel saadud biomassi edasine töötlemine toodeteks; Qingdao tehas on tööstuslik tootmisliin, mis vastutab toodete suuremahulise tootmise eest.

Nendele tehnoloogilistele platvormidele ja tootmisüksustele tuginedes kasutame tööstuslikke meetodeid mikrovetikate kasvatamiseks ja mitmesuguste mikrovetikatel põhinevate toorainete ja lahtiste toodete, sealhulgas mikrovetikavalgu, levastaksantiini, mikrovetikate eksosoomide, DHA vetikaõli ja paljasvetika polüsahhariidide tootmiseks. Nende hulgas on müügile toodud DHA vetikaõli ja paljasvetika polüsahhariidid, samas kui mikrovetikavalk on meie uuenduslik toode allikal ja võtmeprojekt tootmise edendamiseks ja laiendamiseks. Tegelikult võib mikrovetikavalkude põhipositsiooni näha ka ingliskeelsest nimetusest metazoa, mida võib mõista kui lühendit "mikrovetika valk".

Mikrovetikate valk on edukalt läbinud pilootkatse ning eeldatavasti hakatakse mikrovetikatest valmistatud taimset piima turule tooma aasta lõpuks.
„Valk on oluline toitaine, mida saab jagada loomseks ja taimseks valguks. Siiski on kogu maailmas endiselt probleeme ebapiisava ja tasakaalustamata valguvarustusega. Selle põhjuseks on see, et valgu tootmine sõltub peamiselt loomadest, millel on madal konversioonitõhusus ja kõrged kulud. Toitumisharjumuste ja tarbimiskontseptsioonide muutumisega muutub taimse valgu tähtsus üha olulisemaks. Usume, et taimsel valgul, näiteks meie poolt välja töötatud uuenduslikul mikrovetikavalgul, on suur potentsiaal valguvarustuse parandamiseks,“ ütles Li Yanqun.

Ta tutvustas lisaks, et võrreldes teistega on ettevõtte mikrovetikatest valmistatud taimsel valgul mitmeid eeliseid tootmise efektiivsuse, ühtluse, stabiilsuse, keskkonnakaitse ja toiteväärtuse osas. Esiteks on meie mikrovetikatest valmistatud valk tegelikult pigem „kääritamisvalk“, mis on käärimistehnoloogia abil toodetud taimne valk. Seevastu selle kääritatud valgu tootmisprotsess on kiirem ja käärimisprotsess võib toimuda aastaringselt, ilma et aastaaeg seda mõjutaks; kontrollitavuse ja järjepidevuse osas toimub käärimisprotsess kontrollitud keskkonnas, mis tagab toote kvaliteedi ja järjepidevuse. Samal ajal on käärimisprotsessi prognoositavus ja kontrollitavus suurem, mis võib vähendada ilmastiku ja muude välistegurite mõju; ohutuse osas saab selle kääritatud valgu tootmisprotsessis paremini kontrollida saasteaineid ja patogeene, parandada toiduohutust ning pikendada toote säilivusaega käärimistehnoloogia abil; meie kääritatud taimsel valgul on ka keskkonnakasu. Käärimisprotsess võib vähendada loodusvarade, näiteks maa ja vee tarbimist, vähendada väetiste ja pestitsiidide kasutamist põllumajanduslikus tootmises ning vähendada ka süsiniku jalajälge ja kasvuhoonegaaside heitkoguseid.

„Lisaks on mikrovetikate taimse valgu toiteväärtus väga rikkalik. Selle aminohappeline koostis on mõistlikum ja vastab Maailma Terviseorganisatsiooni soovitatud aminohappelise koostise mustrile kui peamistel põllukultuuridel, nagu riis, nisu, mais ja sojaoad. Lisaks sisaldab mikrovetikate taimne valk vaid väheses koguses õli, peamiselt küllastumata õli, ega sisalda kolesterooli, mis on organismi toitumise tasakaalu jaoks kasulikum. Teisest küljest sisaldab mikrovetikate taimne valk ka teisi toitaineid, sealhulgas karotenoide, vitamiine, biopõhiseid mineraale jne,“ ütles Li Yanqun enesekindlalt.

Shenghui sai teada, et ettevõtte mikrovetikate valgu arendusstrateegia jaguneb kaheks aspektiks. Ühelt poolt on tegemist uuenduslike mikrovetikate valgu toorainete väljatöötamisega, et pakkuda toorainet sellistele ettevõtetele nagu toit, kosmeetika või bioloogilised ained; teiselt poolt on turule toodud rida uuenduslikel mikrovetikate valkudel põhinevaid seotud tooteid, mis moodustavad mikrovetikate valgutoodete maatriksi. Esimene toode on mikrovetikate taimepiim.

Väärib märkimist, et ettevõtte mikrovetikavalk on hiljuti läbinud piloottootmise etapi, mille piloottootmisvõimsus on umbes 600 kg mikrovetikavalgupulbrit päevas. See peaks turule tooma selle aasta jooksul. Lisaks on mikrovetikavalk läbinud asjakohase intellektuaalomandi korralduse ja taotlenud mitmeid leiutiste patente. Li Yanqun ütles avameelselt, et valgu arendamine on ettevõtte pikaajaline strateegia ja mikrovetikavalk on selle strateegia saavutamisel oluline lüli. Mikrovetikavalgu edukas piloottest on seekord oluline verstapost meie pikaajalise strateegia saavutamisel. Innovatiivsete toodete juurutamine aitab kaasa ettevõtte tervislikule arengule ja annab selle pidevale tegevusele tugevama elujõu; ühiskonna jaoks on see suure toidu kontseptsiooni rakendamine, mis rikastab veelgi toiduturu ressursse.

Taimne piim on turul suur taimsete toiduainete kategooria, sealhulgas sojapiim, kreeka pähkli piim, maapähklipiim, kaerapiim, kookospiim ja mandlipiim. Protoga Biology mikrovetikatest valmistatud taimne piim on uus taimse piima kategooria, mis peaks turule tulema ja müügile jõudma selle aasta lõpuks ning millest saab maailma esimene tõeliselt kommertsialiseeritud mikrovetikatest valmistatud taimne piim.

Sojapiim on suhteliselt kõrge valgusisaldusega, kuid sojaubadel on oalõhn ja antitoitained, mis võivad mõjutada selle efektiivset omastamist organismis. Kaer on teraviljatoode, mille valgusisaldus on madalam ja sama koguse valgu tarbimine annab rohkem süsivesikuid. Taimepiim, näiteks mandlipiim, kookospiim ja maapähklipiim, on kõrgema õlisisaldusega ja võivad tarbimisel rohkem õli sisaldada. Võrreldes nende toodetega on mikrovetikatest valmistatud taimepiimal madalam õli- ja tärklisesisaldus ning kõrgem valgusisaldus. Primitiivsetelt organismidelt saadud mikrovetikatest valmistatud taimne piim on valmistatud mikrovetikatest, mis sisaldavad luteiini, karotenoide ja vitamiine ning millel on rikkalikum toiteväärtus. Teine omadus on see, et see taimne piim on toodetud vetikarakkude abil ja säilitab kõik toitained, sealhulgas rikkalikult kiudaineid. Maitse poolest on taimsel valgupiimal sageli taimedest endist pärinev maitse. Meie valitud mikrovetikatel on nõrk mikrovetikate aroom ja neid on patenteeritud tehnoloogia abil reguleeritud, et esitada erinevaid maitseid. „Usun, et mikrovetikatest valmistatud taimne piim kui uut tüüpi toode hakkab paratamatult tööstuse arengut edasi viima ja juhtima, edendades seeläbi kogu taimse piima turu arengut,“ selgitas Li Yanqun.

„Taimse valgu turul on ees hea arenguvõimalus“
Taimne valk on taimedest saadud valgu tüüp, mida inimkeha kergesti seedib ja omastab. See on üks olulisi inimese toiduvalgu allikaid ja sarnaselt loomsele valgule toetab see mitmesuguseid elutegevusi, nagu inimese kasv ja energiavarustus. Taimetoitlastele, loomse valgu allergiaga inimestele, samuti teatud usulistele veendumustele ja keskkonnakaitsjatele on see sõbralikum ja isegi hädavajalik.

„Tarbijate nõudluse, tervisliku toitumise suundumuste ja toiduohutuse seisukohast on inimeste nõudlus jätkusuutlike toidu- ja lihavalguasendajate järele kasvamas. Usun, et taimse valgu osakaal inimeste toidusedelis kasvab jätkuvalt ning ka vastav toidutoorainete struktuur ja pakkumine läbivad olulisi muutusi. Lühidalt öeldes kasvab taimse valgu nõudlus tulevikus jätkuvalt ning taimse valgu turg avab hea arenguvõimaluse,“ ütles Li Yanqun.

The Bussiness Research Company 2024. aasta ülemaailmse taimse valgu turuaruande kohaselt on taimse valgu turu maht viimastel aastatel hüppeliselt kasvanud. 2024. aastaks kasvab turumaht 52,08 miljardi dollarini ja eeldatavasti suureneb selle valdkonna turu maht 2028. aastaks 107,28 miljardi dollarini, kusjuures liitkasvumäär on ligikaudu 19,8%.

Li Yanqun tõi lisaks välja: „Tegelikult on taimse valgu tööstusel pikk ajalugu ja see ei ole alles arenev tööstusharu. Viimase kümnendi jooksul, mil kogu taimse valgu turg on muutunud süstemaatilisemaks ja inimeste hoiakud on muutunud, on see taas tähelepanu pälvinud. Eeldatakse, et järgmise 10 aasta jooksul läheneb ülemaailmse turu kasvumäär 20%-le.“

Samas mainis ta ka, et kuigi taimse valgu tööstus on praegu kiire arengujärgus, on arendusprotsessis veel palju lahendamist ja täiustamist vajavaid probleeme. Esiteks on tegemist tarbimisharjumuste küsimusega. Mõnede mittetraditsiooniliste taimsete valkude puhul peavad tarbijad järk-järgult harjuma omaksvõtuprotsessiga; seejärel on tegemist taimsete valkude maitse küsimusega. Taimsetel valkudel endil on ainulaadne maitse, mis nõuab samuti aktsepteerimise ja tunnustamise protsessi. Samal ajal on algstaadiumis vajalik ka asjakohane tehniline töötlemine; lisaks on probleeme regulatiivsete standarditega ja praegu võivad mõned taimsed valgud olla seotud selliste probleemidega nagu sobivate eeskirjade puudumine, mida järgida.