מיקרו-אצות הן אחד המינים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ, סוג של אצות זעירות שיכולות לגדול הן במים מתוקים והן במי ים בקצב רבייה מדהים. הן יכולות לנצל ביעילות אור ופחמן דו-חמצני לצורך פוטוסינתזה או להשתמש במקורות פחמן אורגניים פשוטים לצמיחה הטרוטרופית, ולסנתז חומרים מזינים שונים כגון חלבונים, סוכרים ושמנים באמצעות חילוף חומרים תאי.

לכן, מיקרו-אצות נחשבות לתאי שלדה אידיאליים להשגת ייצור ביולוגי ירוק ובר-קיימא, והן נמצאות בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון מזון, מוצרי בריאות, תרופות, קוסמטיקה, דלקים ביולוגיים וביו-פלסטיק.

לאחרונה, חברת Protoga Biotech, חברה מקומית לביולוגיה סינתטית של מיקרו-אצות, הודיעה כי חלבון המיקרו-אצות החדשני שלה עבר בהצלחה את שלב הייצור הפיילוט, עם כושר ייצור מקסימלי של 600 קילוגרם חלבון ליום. המוצר הראשון המבוסס על חלבון מיקרו-אצות חדשני, חלב צמחי מיקרו-אצות, עבר גם הוא את מבחן הפיילוט וצפוי להיות מושק ונמכר עד סוף השנה.

בהזדמנות זו, ראיין שנגווי את ד"ר לי יאנקון, המהנדס הראשי לפיתוח יישומים בחברת פרוטוגה ביוטכנולוגיה. הוא הציג בפני שנגווי את פרטי ניסוי הפיילוט המוצלח של חלבון מיקרו-אצות ואת סיכויי הפיתוח בתחום חלבון הצמח. ללי יאנקון ניסיון עבודה מדעי וטכנולוגי של למעלה מ-40 שנה בתחום המזון הגדול, ועוסק בעיקר במחקר ופיתוח יישומים של ביוטכנולוגיה של מיקרו-אצות וביוטכנולוגיה של מזון. הוא סיים תואר דוקטור בהנדסת תסיסה מאוניברסיטת ג'יאנגנאן. לפני שהצטרף לפרוטוגה ביולוגיה, הוא שימש כפרופסור בבית הספר למדעי וטכנולוגיית המזון, אוניברסיטת גואנגדונג אוקיינוס.

"כפי שמשתמע משם החברה, פרוטוגה ביוטכנולוגיה צריכה גם לחדש מאפס וגם להיות בעלת היכולת לצמוח מאפס. פרוטוגה מייצגת את רוח הליבה של החברה, שהיא המחויבות שלנו לחדשנות במקור ולפיתוח טכנולוגיות ומוצרים חדשניים מקוריים. חינוך הוא לטפח ולגדול, והטכנולוגיה והמושגים של חדשנות במקור צריכים להתפתח לתעשייה חדשה, לאופן צריכה חדש ואפילו לפורמט כלכלי חדש. פתחנו נתיב חדש לייצור מוצרים בעלי ערך גבוה באמצעות מיקרו-אצות, המהווים תוסף חשוב לייצור ואספקת משאבי מזון, בהתאם לתפיסה הרווחת כיום של מזון גדול, תוך שיפור נושאים סביבתיים", אמר לי יאנקון לשנגהוי.

מקור הטכנולוגיה הוא באוניברסיטת צינגהואה, עם דגש על קידום חלבוני צמחים המיקרו-אצות.
פרוטוגה ביוטכנולוגיה היא חברת ביוטכנולוגיה שהוקמה בשנת 2021, המתמקדת בפיתוח ועיבוד מוצרים של טכנולוגיית מיקרו-אצות. הטכנולוגיה שלה נגזרת מכמעט 30 שנות מחקר שהצטבר במעבדת המיקרו-אצות של אוניברסיטת צינגהואה. מידע ציבורי מראה כי מאז הקמתה, החברה גייסה למעלה מ-100 מיליון יואן במימון והרחיבה את היקף פעילותה.

כיום, היא הקימה מעבדת מחקר ופיתוח טכנולוגי לביולוגיה סינתטית בשנג'ן, בסיס ניסיוני פיילוט בג'וחאי, מפעל ייצור בצ'ינגדאו ומרכז שיווק בינלאומי בבייג'ינג, המכסה את תהליכי פיתוח המוצר, בדיקות הפיילוט, הייצור והמסחור.

באופן ספציפי, מעבדת המחקר והפיתוח הטכנולוגי של ביולוגיה סינתטית בשנג'ן מתמקדת בעיקר במחקר בסיסי ויש לה שרשרת טכנית שלמה, החל מהנדסת תאים בסיסית, בניית מסלולים מטבוליים וטכנולוגיית סינון זנים ועד לפיתוח מוצרים; יש לה בסיס פיילוט של 3000 מ"ר בז'וחאי והיא הוכנסה לייצור פיילוט. האחריות העיקרית שלה היא להגדיל את התסיסה והטיפוח של זני אצות או חיידקים שפותחו על ידי מעבדת המחקר והפיתוח בקנה מידה פיילוט, ולעבד עוד את הביומסה המיוצרת על ידי התסיסה למוצרים; מפעל צ'ינגדאו הוא קו ייצור תעשייתי האחראי על ייצור בקנה מידה גדול של מוצרים.

בהתבסס על פלטפורמות טכנולוגיות ומתקני ייצור אלה, אנו משתמשים בשיטות תעשייתיות לגידול מיקרו-אצות ולייצר מגוון חומרי גלם ומוצרים בתפזורת מבוססי מיקרו-אצות, כולל חלבון מיקרו-אצות, לבסטקסנטין, אקסוזומים של מיקרו-אצות, שמן אצות DHA ופוליסכרידים של אצות עירומות. ביניהם, שמן אצות DHA ופוליסכרידים של אצות עירומות הושקו למכירה, בעוד שחלבון מיקרו-אצות הוא המוצר החדשני שלנו במקור ופרויקט מפתח לקידום והגדלת הייצור. למעשה, את מעמדם המרכזי של חלבוני מיקרו-אצות ניתן לראות גם מהשם האנגלי metazoa, אשר ניתן להבין כקיצור של "חלבון של מיקרו-אצות".

חלבון מיקרו-אצות עבר בהצלחה את ניסוי הפיילוט, וצפוי שחלב מיקרו-אצות מבוסס צמחים יושק עד סוף השנה.
"חלבון הוא רכיב תזונתי חשוב שניתן לחלק אותו לחלבון מן החי וחלבון מהצומח. עם זאת, עדיין קיימות בעיות של אספקת חלבון לא מספקת ולא מאוזנת ברחבי העולם. הסיבה לכך היא שייצור חלבון מסתמך בעיקר על בעלי חיים, עם יעילות המרה נמוכה ועלויות גבוהות. עם שינויים בהרגלי התזונה ובתפיסות הצריכה, חשיבותו של חלבון מהצומח הופכת בולטת יותר ויותר. אנו מאמינים שלחלבון מהצומח, כמו חלבון המיקרו-אצות החדשני שפיתחנו, יש פוטנציאל גדול לשיפור אספקת החלבון", אמר לי יאנקון.

הוא הוסיף כי בהשוואה לאחרות, לחלבון המיקרו-אצות של החברה יתרונות רבים ביעילות ייצור, אחידות, יציבות, הגנת הסביבה וערך תזונתי. ראשית, חלבון המיקרו-אצות שלנו דומה יותר ל"חלבון תסיסה", שהוא חלבון צמחי המיוצר באמצעות טכנולוגיית תסיסה. לעומת זאת, תהליך הייצור של חלבון מותסס זה מהיר יותר, ותהליך התסיסה יכול להתקיים לאורך כל השנה מבלי להיות מושפע מהעונה; מבחינת בקרה ועקביות, תהליך התסיסה מתבצע בסביבה מבוקרת, מה שיכול להבטיח את איכות ועקביות המוצר. יחד עם זאת, יכולת החיזוי והבקרה של תהליך התסיסה גבוהות יותר, מה שיכול להפחית את השפעת מזג האוויר וגורמים חיצוניים אחרים; מבחינת בטיחות, תהליך הייצור של חלבון מותסס זה יכול לשלוט טוב יותר במזהמים ובפתוגנים, לשפר את בטיחות המזון וגם להאריך את חיי המדף של המוצר באמצעות טכנולוגיית תסיסה; לחלבון הצמחי המותסס שלנו יש גם יתרונות סביבתיים. תהליך התסיסה יכול להפחית את צריכת משאבי טבע כמו קרקע ומים, להפחית את השימוש בדשנים וחומרי הדברה בייצור חקלאי, וגם להפחית את טביעת הרגל הפחמנית ופליטות גזי חממה.

"בנוסף, הערך התזונתי של חלבון צמחי מיקרו-אצות עשיר מאוד. הרכב חומצות האמינו שלו סביר יותר ותואם את דפוס הרכב חומצות האמינו המומלץ על ידי ארגון הבריאות העולמי בהשוואה לזה של גידולים עיקריים כמו אורז, חיטה, תירס ופולי סויה. בנוסף, חלבון צמחי מיקרו-אצות מכיל רק כמות קטנה של שמן, בעיקר שמן בלתי רווי, ואינו מכיל כולסטרול, דבר המועיל יותר לאיזון התזונתי של הגוף. מצד שני, חלבון צמחי מיקרו-אצות מכיל גם חומרים מזינים אחרים, כולל קרוטנואידים, ויטמינים, מינרלים ביולוגיים וכן הלאה", אמר לי יאנקון בביטחון.

שנגהוי גילה כי אסטרטגיית הפיתוח של החברה לחלבון מיקרו-אצות מחולקת לשני היבטים. מצד אחד, פיתוח חומרי גלם חדשניים לחלבון מיקרו-אצות כדי לספק חומרי גלם לחברות כמו מזון, קוסמטיקה או חומרים ביולוגיים; מצד שני, הושקה סדרה של מוצרים קשורים המבוססים על חלבון מיקרו-אצות חדשני, היוצרים מטריצה ​​של מוצרי חלבון מיקרו-אצות. המוצר הראשון הוא חלב צמחי מיקרו-אצות.

ראוי לציין כי חלבון המיקרו-אצות של החברה עבר לאחרונה את שלב ייצור הפיילוט, עם כושר ייצור פיילוט של כ-600 ק"ג/יום של אבקת חלבון מיקרו-אצות. הצפי הוא שיושק במהלך השנה. בנוסף, חלבון המיקרו-אצות עבר גם הוא הסמכה רלוונטית לקניין רוחני והגיש בקשה לסדרה של פטנטים על המצאות. לי יאנקון הצהיר בגילוי לב כי פיתוח חלבונים הוא אסטרטגיה ארוכת טווח של החברה, וחלבון מיקרו-אצות הוא חוליה חשובה בהשגת אסטרטגיה זו. ניסוי הפיילוט המוצלח של חלבון מיקרו-אצות הפעם הוא אבן דרך חשובה בהשגת האסטרטגיה ארוכת הטווח שלנו. יישום מוצרים חדשניים יתרום להתפתחות בריאה של החברה ויביא חיוניות חזקה יותר לפעילותה המתמשכת; עבור החברה, זהו יישום תפיסת המזון הגדולה, ומעשיר עוד יותר את משאבי שוק המזון.

חלב צמחי הוא קטגוריה גדולה של מזונות צמחיים בשוק, כולל חלב סויה, חלב אגוזי מלך, חלב בוטנים, חלב שיבולת שועל, חלב קוקוס וחלב שקדים. חלב המיקרו-אצות הצמחי של פרוטוגה ביולוגיה יהיה קטגוריה חדשה של חלב צמחי, שצפוי להיות מושק ונמכר עד סוף השנה, ויהפוך לחלב המיקרו-אצות הצמחי הראשון בעולם שממוסחר באמת.

לחלב סויה יש תכולת חלבון גבוהה יחסית, אך יש ריח של שעועית וגורמים אנטי-תזונה בפולי סויה, אשר עשויים להשפיע על ניצולה היעיל בגוף. שיבולת שועל היא מוצר דגנים עם תכולת חלבון נמוכה יותר, וצריכת אותה כמות חלבון תגרום ליותר פחמימות. חלב צמחי כמו חלב שקדים, חלב קוקוס וחלב בוטנים מכיל תכולת שמן גבוהה יותר, ועשוי לצרוך יותר שמן בעת ​​צריכתו. בהשוואה למוצרים אלה, לחלב צמחי מיקרו-אצות יש תכולת שמן ועמילן נמוכה יותר, עם תכולת חלבון גבוהה יותר. חלב צמחי מיקרו-אצות מאורגניזמים פרימיטיביים עשוי ממיקרו-אצות, המכילות לוטאין, קרוטנואידים וויטמינים, ובעל ערך תזונתי עשיר יותר. מאפיין נוסף הוא שחלב צמחי זה מיוצר באמצעות תאי אצות ושומר על חומרים מזינים מלאים, כולל סיבים תזונתיים עשירים; מבחינת טעם, לחלב חלבון צמחי יש לעתים קרובות טעם שמקורו בצמחים עצמם. למיקרו-אצות הנבחרות שלנו יש ארומה מיקרו-אצתית קלושה והיא מווסתת להצגת טעמים שונים באמצעות טכנולוגיה קניינית. אני מאמין שחלב צמחי המופק מאצות מיקרוסקופיות, כסוג חדש של מוצר, יניע ויוביל בהכרח את התפתחות התעשייה, ובכך יקדם את התפתחות שוק החלב הצמחי כולו, הסביר לי יאנקון.

"שוק החלבון הצמחי עומד בפני הזדמנות טובה להתפתחות"
חלבון צמחי הוא סוג של חלבון שמקורו בצמחים, אשר מתעכל ונספג בקלות על ידי גוף האדם. זהו אחד המקורות החשובים לחלבון במזון אנושי, וכמו חלבון מן החי, יכול לתמוך בפעילויות חיים שונות כגון גדילה אנושית ואספקת אנרגיה. עבור צמחונים, אנשים עם אלרגיות לחלבון מן החי, כמו גם אמונות דתיות מסוימות ואנשים בעלי אופי סביבתי, הוא ידידותי יותר ואף הכרחי.

"מנקודת מבט של ביקוש צרכנים, מגמות אכילה בריאה ובטיחות מזון, הביקוש של אנשים למזון בר-קיימא ותחליפי חלבון בשר הולך וגובר. אני מאמין ששיעור החלבון הצמחי בתזונה של אנשים ימשיך לעלות, וגם המבנה וההיצע של חומרי גלם למזון יעברו שינויים משמעותיים. בקיצור, הביקוש לחלבון צמחי ימשיך לעלות בעתיד, ושוק החלבון הצמחי מציג הזדמנות טובה לפיתוח", אמר לי יאנקון.

על פי דו"ח השוק העולמי לשנת 2024 של חברת המחקר העסקית, גודל שוק החלבון הצמחי גדל באופן אקספוננציאלי בשנים האחרונות. גודל השוק בשנת 2024 יגדל ל-52.08 מיליארד דולר, וצפוי שגודל השוק בתחום זה יגדל ל-107.28 מיליארד דולר עד 2028, עם קצב צמיחה שנתי מצטבר של כ-19.8%.

לי יאנקון ציין עוד, "למעשה, לתעשיית החלבון הצמחי יש היסטוריה ארוכה והיא אינה תעשייה מתפתחת. בעשור האחרון, עם שינוי שוק החלבון הצמחי כולו ושינוי בגישותיהם של אנשים, הוא משך שוב תשומת לב. הצפי הוא שקצב הצמיחה של השוק העולמי יתקרב ל-20% ב-10 השנים הבאות."

עם זאת, הוא גם ציין כי למרות שתעשיית חלבוני הצמח נמצאת כעת בשלבי פיתוח מהירים, עדיין ישנן בעיות רבות לפתרון ולשיפור בתהליך הפיתוח. ראשית, ישנה סוגיית הרגלי הצריכה. עבור חלק מחלבוני הצמח הלא מסורתיים, הצרכנים צריכים להכיר בהדרגה את תהליך הקבלה; לאחר מכן ישנה סוגיית הטעם של חלבוני הצמח. לחלבוני הצמח עצמם יש טעם ייחודי, הדורש גם תהליך של קבלה והכרה. יחד עם זאת, טיפול מתאים באמצעים טכניים נחוץ גם בשלב הראשוני; בנוסף, ישנן בעיות עם סטנדרטים רגולטוריים, וכיום, חלק מחלבוני הצמח עשויים להיות מעורבים בבעיות כמו היעדר תקנות מתאימות.