ریزجلبک‌ها یکی از قدیمی‌ترین گونه‌های روی زمین هستند، نوعی جلبک کوچک که می‌تواند هم در آب شیرین و هم در آب دریا با سرعت شگفت‌انگیزی از تولید مثل رشد کند. این جلبک‌ها می‌توانند به طور مؤثر از نور و دی‌اکسید کربن برای فتوسنتز استفاده کنند یا از منابع کربن آلی ساده برای رشد هتروتروف استفاده کنند و مواد مغذی مختلفی مانند پروتئین‌ها، قندها و روغن‌ها را از طریق متابولیسم سلولی سنتز کنند.

بنابراین، ریزجلبک‌ها به عنوان سلول‌های شاسی ایده‌آل برای دستیابی به تولید بیولوژیکی سبز و پایدار در نظر گرفته می‌شوند و به طور گسترده در زمینه‌های مختلفی مانند غذا، محصولات بهداشتی، داروسازی، لوازم آرایشی، سوخت‌های زیستی و بیوپلاستیک‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

اخیراً، یک شرکت زیست‌شناسی مصنوعی میکروجلبک داخلی، پروتوگا بیوتک، اعلام کرد که پروتئین میکروجلبک نوآورانه‌اش با موفقیت مرحله تولید آزمایشی را پشت سر گذاشته است و حداکثر ظرفیت تولید آن ۶۰۰ کیلوگرم پروتئین در روز است. اولین محصول مبتنی بر پروتئین میکروجلبک نوآورانه، شیر گیاهی میکروجلبک، نیز آزمایش آزمایشی را با موفقیت پشت سر گذاشته و انتظار می‌رود تا پایان امسال به بازار عرضه و فروخته شود.

شنگ‌هویی با استفاده از این فرصت، با دکتر لی یانکون، مهندس ارشد توسعه کاربرد در شرکت پروتوگا بیوتکنولوژی، مصاحبه کرد. او جزئیات آزمایش آزمایشی موفقیت‌آمیز پروتئین ریزجلبک و چشم‌انداز توسعه در زمینه پروتئین گیاهی را به شنگ‌هویی معرفی کرد. لی یانکون بیش از 40 سال سابقه کار علمی و فناوری در زمینه مواد غذایی بزرگ دارد که عمدتاً در تحقیق و توسعه کاربرد بیوتکنولوژی ریزجلبک و بیوتکنولوژی مواد غذایی فعالیت دارد. او با مدرک دکترا در رشته مهندسی تخمیر از دانشگاه جیانگنان فارغ‌التحصیل شد. پیش از پیوستن به شرکت پروتوگا بیولوژی، به عنوان استاد در دانشکده علوم و فناوری غذایی، دانشگاه اقیانوسی گوانگدونگ خدمت می‌کرد.

«همانطور که از نام شرکت پیداست، پروتوگا بیوتکنولوژی باید هم از ابتدا نوآوری کند و هم توانایی رشد از ابتدا را داشته باشد. پروتوگا نمایانگر روح اصلی شرکت است که همان تعهد ما به نوآوری در مبدا و توسعه فناوری‌ها و محصولات نوآورانه و اصیل است. آموزش برای پرورش و رشد است و فناوری و مفاهیم نوآوری در مبدا باید به یک صنعت جدید، شیوه مصرف جدید و حتی یک قالب اقتصادی جدید تبدیل شوند. ما مسیر جدیدی را برای تولید محصولات با ارزش بالا با استفاده از ریزجلبک‌ها باز کرده‌ایم که مکمل مهمی برای تولید و عرضه منابع غذایی است، مطابق با مفهوم فعلی غذای بزرگ، ضمن اینکه مسائل زیست‌محیطی را نیز بهبود می‌بخشد.» لی یانکون به شنگوی گفت.

این فناوری از دانشگاه چینهوا سرچشمه گرفته و بر ترویج پروتئین‌های گیاهی ریزجلبک تمرکز دارد.
پروتوگا بیوتکنولوژی یک شرکت بیوتکنولوژی است که در سال ۲۰۲۱ تأسیس شد و بر توسعه و فرآوری محصول فناوری ریزجلبک تمرکز دارد. فناوری آن حاصل نزدیک به ۳۰ سال تحقیق و پژوهش در آزمایشگاه ریزجلبک دانشگاه چینهوا است. اطلاعات عمومی نشان می‌دهد که از زمان تأسیس، این شرکت بیش از ۱۰۰ میلیون یوان تأمین مالی جذب کرده و مقیاس خود را گسترش داده است.

در حال حاضر، این شرکت یک آزمایشگاه تحقیق و توسعه فناوری برای زیست‌شناسی مصنوعی در شنژن، یک پایگاه آزمایشی در ژوهای، یک کارخانه تولیدی در چینگدائو و یک مرکز بازاریابی بین‌المللی در پکن تأسیس کرده است که فرآیندهای توسعه محصول، آزمایش آزمایشی، تولید و تجاری‌سازی را پوشش می‌دهد.

به طور خاص، آزمایشگاه تحقیق و توسعه فناوری زیست‌شناسی مصنوعی در شنژن عمدتاً بر تحقیقات پایه تمرکز دارد و دارای یک زنجیره فنی کامل از مهندسی سلول‌های پایه، ساخت مسیر متابولیکی، فناوری غربالگری سویه تا توسعه محصول است. این آزمایشگاه دارای یک پایگاه آزمایشی به مساحت ۳۰۰۰ متر مربع در ژوهای است و به تولید آزمایشی رسیده است. مسئولیت اصلی آن افزایش مقیاس تخمیر و کشت سویه‌های جلبک یا باکتریایی توسعه یافته توسط آزمایشگاه تحقیق و توسعه در مقیاس آزمایشی و پردازش بیشتر زیست‌توده تولید شده از طریق تخمیر به محصولات است. کارخانه چینگدائو یک خط تولید صنعتی است که مسئول تولید در مقیاس بزرگ محصولات است.

بر اساس این پلتفرم‌های فناوری و امکانات تولیدی، ما از روش‌های صنعتی برای کشت ریزجلبک‌ها و تولید مواد اولیه و محصولات فله‌ای مختلف مبتنی بر ریزجلبک، از جمله پروتئین ریزجلبک، لواستاگزانتین، اگزوزوم‌های ریزجلبک، روغن جلبک DHA و پلی‌ساکاریدهای جلبک برهنه استفاده می‌کنیم. در میان آنها، روغن جلبک DHA و پلی‌ساکاریدهای جلبک برهنه برای فروش عرضه شده‌اند، در حالی که پروتئین ریزجلبک محصول نوآورانه ما در مبدا و یک پروژه کلیدی برای ترویج و مقیاس‌بندی تولید است. در واقع، جایگاه اصلی پروتئین‌های ریزجلبک را می‌توان از نام انگلیسی متازوآ نیز مشاهده کرد که می‌توان آن را مخفف "پروتئین ریزجلبک" دانست.

پروتئین میکروجلبک با موفقیت آزمایش آزمایشی را پشت سر گذاشته است و انتظار می‌رود شیر گیاهی میکروجلبک تا پایان سال عرضه شود.
«پروتئین یک ماده مغذی مهم است که می‌توان آن را به پروتئین حیوانی و پروتئین گیاهی تقسیم کرد. با این حال، هنوز مشکلاتی در مورد عرضه ناکافی و نامتعادل پروتئین در سراسر جهان وجود دارد. دلیل این امر این است که تولید پروتئین عمدتاً به حیوانات متکی است، با راندمان تبدیل پایین و هزینه‌های بالا. با تغییر در عادات غذایی و مفاهیم مصرف، اهمیت پروتئین گیاهی به طور فزاینده‌ای برجسته می‌شود. ما معتقدیم که پروتئین گیاهی، مانند پروتئین میکروجلبک نوآورانه‌ای که ما توسعه داده‌ایم، پتانسیل زیادی برای بهبود عرضه پروتئین دارد.» این گفته لی یانکون است.

او در ادامه معرفی کرد که در مقایسه با سایر محصولات، پروتئین گیاهی میکروجلبک این شرکت مزایای متعددی در راندمان تولید، یکنواختی، پایداری، حفاظت از محیط زیست و ارزش غذایی دارد. اولاً، پروتئین میکروجلبک ما در واقع بیشتر شبیه «پروتئین تخمیر» است که پروتئین گیاهی تولید شده با استفاده از فناوری تخمیر است. در مقابل، فرآیند تولید این پروتئین تخمیر شده سریع‌تر است و فرآیند تخمیر می‌تواند در طول سال بدون تأثیر فصل انجام شود. از نظر کنترل‌پذیری و ثبات، فرآیند تخمیر در یک محیط کنترل‌شده انجام می‌شود که می‌تواند کیفیت و ثبات محصول را تضمین کند. در عین حال، پیش‌بینی‌پذیری و کنترل‌پذیری فرآیند تخمیر بیشتر است که می‌تواند تأثیر آب و هوا و سایر عوامل خارجی را کاهش دهد. از نظر ایمنی، فرآیند تولید این پروتئین تخمیر شده می‌تواند آلاینده‌ها و عوامل بیماری‌زا را بهتر کنترل کند، ایمنی مواد غذایی را بهبود بخشد و همچنین ماندگاری محصول را از طریق فناوری تخمیر افزایش دهد. پروتئین گیاهی تخمیر شده ما همچنین دارای مزایای زیست‌محیطی است. فرآیند تخمیر می‌تواند مصرف منابع طبیعی مانند زمین و آب را کاهش دهد، استفاده از کودها و آفت‌کش‌ها را در تولید محصولات کشاورزی کم کند و همچنین ردپای کربن و انتشار گازهای گلخانه‌ای را نیز کم کند.

لی یانقون با اطمینان گفت: «علاوه بر این، ارزش غذایی پروتئین گیاهی میکروجلبک نیز بسیار غنی است. ترکیب اسید آمینه آن معقول‌تر و مطابق با الگوی ترکیب اسید آمینه توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی نسبت به محصولات اصلی مانند برنج، گندم، ذرت و سویا است. علاوه بر این، پروتئین گیاهی میکروجلبک فقط حاوی مقدار کمی روغن، عمدتاً روغن غیراشباع، است و کلسترول ندارد که برای تعادل تغذیه‌ای بدن مفیدتر است. از سوی دیگر، پروتئین گیاهی میکروجلبک همچنین حاوی مواد مغذی دیگری از جمله کاروتنوئیدها، ویتامین‌ها، مواد معدنی زیستی و غیره است.»

شنگ‌هویی متوجه شد که استراتژی توسعه شرکت برای پروتئین میکروجلبک به دو جنبه تقسیم می‌شود. از یک سو، توسعه مواد اولیه پروتئین میکروجلبک نوآورانه برای تأمین مواد اولیه برای شرکت‌هایی مانند مواد غذایی، آرایشی یا عوامل بیولوژیکی؛ از سوی دیگر، مجموعه‌ای از محصولات مرتبط بر اساس پروتئین میکروجلبک نوآورانه راه‌اندازی شده است که ماتریسی از محصولات پروتئینی میکروجلبک را تشکیل می‌دهند. اولین محصول، شیر گیاهی میکروجلبک است.

شایان ذکر است که پروتئین ریزجلبک این شرکت اخیراً مرحله تولید آزمایشی را با ظرفیت تولید آزمایشی حدود ۶۰۰ کیلوگرم در روز پودر پروتئین ریزجلبک پشت سر گذاشته است. انتظار می‌رود این محصول در سال جاری به بازار عرضه شود. علاوه بر این، پروتئین ریزجلبک نیز طرح مالکیت معنوی مربوطه را طی کرده و برای مجموعه‌ای از اختراعات ثبت شده درخواست داده است. لی یانکون صادقانه اظهار داشت که توسعه پروتئین یک استراتژی بلندمدت شرکت است و پروتئین ریزجلبک حلقه مهمی در دستیابی به این استراتژی است. آزمایش آزمایشی موفقیت‌آمیز پروتئین ریزجلبک این بار نقطه عطف مهمی در دستیابی به استراتژی بلندمدت ما است. اجرای محصولات نوآورانه به توسعه سالم شرکت کمک کرده و نشاط بیشتری را به عملکرد مداوم آن می‌بخشد. برای جامعه، این اجرای مفهوم مفهوم غذای بزرگ است که منابع بازار مواد غذایی را غنی‌تر می‌کند.

شیر گیاهی دسته بزرگی از غذاهای گیاهی موجود در بازار است، از جمله شیر سویا، شیر گردو، شیر بادام زمینی، شیر جو دوسر، شیر نارگیل و شیر بادام. شیر گیاهی میکروجلبکی پروتوگا بیولوژی دسته جدیدی از شیرهای گیاهی خواهد بود که انتظار می‌رود تا پایان امسال عرضه و فروخته شود و به اولین شیر گیاهی میکروجلبکی واقعاً تجاری در جهان تبدیل شود.

شیر سویا پروتئین نسبتاً بالایی دارد، اما بوی لوبیا و عوامل ضد تغذیه‌ای در سویا وجود دارد که ممکن است بر استفاده مؤثر آن در بدن تأثیر بگذارد. جو دوسر یک محصول غلات با پروتئین کمتر است و مصرف همان مقدار پروتئین منجر به کربوهیدرات بیشتر می‌شود. شیر گیاهی مانند شیر بادام، شیر نارگیل و شیر بادام زمینی چربی بیشتری دارد و ممکن است هنگام مصرف روغن بیشتری مصرف شود. در مقایسه با این محصولات، شیر گیاهی میکروجلبک چربی و نشاسته کمتری دارد و پروتئین بیشتری دارد. شیر گیاهی میکروجلبک از موجودات اولیه از میکروجلبک ساخته شده است که حاوی لوتئین، کاروتنوئیدها و ویتامین‌ها است و ارزش غذایی غنی‌تری دارد. ویژگی دیگر این است که این شیر گیاهی با استفاده از سلول‌های جلبک تولید می‌شود و مواد مغذی کامل، از جمله فیبر غذایی غنی را حفظ می‌کند. از نظر طعم، شیر پروتئینی گیاهی اغلب طعمی مشتق شده از خود گیاهان دارد. میکروجلبک انتخابی ما عطر میکروجلبکی ضعیفی دارد و از طریق فناوری اختصاصی برای ارائه طعم‌های مختلف تنظیم می‌شود. لی یانقون توضیح داد: من معتقدم که شیر گیاهی مبتنی بر ریزجلبک، به عنوان نوع جدیدی از محصول، ناگزیر محرک و پیشرو توسعه صنعت خواهد بود و از این طریق توسعه کل بازار شیر گیاهی را ارتقا خواهد داد.

«بازار پروتئین گیاهی با فرصت خوبی برای توسعه روبرو است»
پروتئین گیاهی نوعی پروتئین مشتق شده از گیاهان است که به راحتی توسط بدن انسان هضم و جذب می‌شود. این یکی از منابع مهم پروتئین غذایی انسان است و مانند پروتئین حیوانی می‌تواند از فعالیت‌های مختلف زندگی مانند رشد انسان و تأمین انرژی پشتیبانی کند. برای گیاهخواران، افرادی که به پروتئین حیوانی حساسیت دارند و همچنین برخی باورهای مذهبی و طرفداران محیط زیست، پروتئین گیاهی دوستانه‌تر و حتی یک ضرورت است.

«از منظر تقاضای مصرف‌کننده، روند تغذیه سالم و ایمنی مواد غذایی، تقاضای مردم برای جایگزین‌های پایدار پروتئین غذایی و گوشتی در حال افزایش است. من معتقدم که سهم پروتئین گیاهی در رژیم غذایی مردم همچنان افزایش خواهد یافت و ساختار و عرضه مواد اولیه غذایی نیز دستخوش تغییرات قابل توجهی خواهد شد. به طور خلاصه، تقاضا برای پروتئین گیاهی در آینده همچنان رو به افزایش خواهد بود و بازار پروتئین گیاهی فرصت خوبی برای توسعه را فراهم می‌کند.» این گفته لی یان‌قون است.

طبق گزارش بازار جهانی پروتئین گیاهی سال ۲۰۲۴ شرکت تحقیقاتی بیزنس، اندازه بازار پروتئین گیاهی در سال‌های اخیر به صورت تصاعدی در حال رشد بوده است. اندازه بازار در سال ۲۰۲۴ به ۵۲.۰۸ میلیارد دلار خواهد رسید و انتظار می‌رود که اندازه بازار در این حوزه تا سال ۲۰۲۸ به ۱۰۷.۲۸ میلیارد دلار افزایش یابد که نرخ رشد مرکب سالانه آن تقریباً ۱۹.۸ درصد خواهد بود.

لی یانکون در ادامه خاطرنشان کرد: «در واقع، صنعت پروتئین گیاهی سابقه طولانی دارد و صنعتی نوظهور نیست. در دهه گذشته، با سیستماتیک‌تر شدن کل بازار پروتئین گیاهی و تغییر نگرش مردم، این صنعت بار دیگر توجه‌ها را به خود جلب کرده است. انتظار می‌رود نرخ رشد بازار جهانی در 10 سال آینده به 20 درصد نزدیک شود.»

با این حال، او همچنین اشاره کرد که اگرچه صنعت پروتئین گیاهی در حال حاضر در مرحله توسعه سریعی قرار دارد، اما هنوز مشکلات زیادی برای حل و بهبود در فرآیند توسعه وجود دارد. اول، مسئله عادات مصرف مطرح است. برای برخی از پروتئین‌های گیاهی غیرسنتی، مصرف‌کنندگان باید به تدریج با فرآیند پذیرش آشنا شوند. سپس مسئله طعم پروتئین‌های گیاهی مطرح است. پروتئین‌های گیاهی خود طعم منحصر به فردی دارند که آن نیز نیاز به فرآیند پذیرش و شناخت دارد. در عین حال، در مرحله اولیه، تصفیه مناسب از طریق ابزارهای فنی نیز ضروری است. علاوه بر این، مشکلاتی در مورد استانداردهای نظارتی وجود دارد و در حال حاضر، برخی از پروتئین‌های گیاهی ممکن است درگیر مسائلی مانند فقدان مقررات مناسب برای رعایت باشند.