正在發生的食物革命，替代蛋白質增長迅猛_風聞

到2050年，全球食品系統將需要滿足100多億人的飲食需求，未來人們的平均富裕程度將超過今天的水平，人口素質和環保意識也會大大提升。因此未來食品必須以可持續的方式生產，有助於減少氣候變化及其他環境挑戰。

與此同時，食物對人類健康的影響超過任何其他單一因素，促進健康飲食對個人健康和控制治療疾病的成本都至關重要。在對新技術的利用方面，食品行業的進展相對緩慢：例如，世界經濟論壇(World Economic Forum) 2018年發佈的《帶有目的的創新》(Innovation with a Purpose)報告顯示，自2010年以來，醫療領域的初創企業投資累計超過食品投資的10倍。然而，現在這種情況似乎正在改變，食品行業最受關注和追捧的投資領域之一便是替代蛋白質和肉類替代品，這是食品領域最有可能出現顛覆性發展的目標。

肉製品的特殊挑戰

擁有100億人口的地球不可能讓所有人都像典型的北美和歐洲人那樣吃肉的同時還保證可持續發展的目標以及對環境的友好，因為這需要太多的土地和水資源，還會導致温室氣體和其他污染物的排放。此外，過量的肉類消費和當前的生產對人類健康、生計和經濟產生了重大影響。因此，肉類對全球食品體系的未來發展構成了特殊的挑戰。

肉類在人類飲食中佔有地位是特殊的。現代人類對肉有一種天生的偏好，因為它既富含能量又富含蛋白質，而我們進化的環境是稀缺蛋白質的。肉類具有重要的社會和營養功能：在諸多社會文明中，消費和提供肉類標誌着地位或好客；而在另一些文化背景中，複雜的飲食禁忌阻止人們食用特定類型的肉（比如回族人不吃豬肉，印度不吃牛肉等），除了因為信仰，還可能是為了避免食物中毒。這些強大的文化和生物驅動力對改變飲食習慣產生了重大影響。

在一些低收入國家，肉類的消費對提供完整和有營養的飲食很重要，至少目前沒有可行的替代能源和營養密度相當的替代品。

肉類提供蛋白質和多種微量營養素，如鐵和複合維生素B。這些也可以從其他來源獲得，在中等和高收入國家中，多數人的食品種類更豐富，攝入的量也充足。攝入能量是飲食對健康產生影響的重要途徑，肥胖等疾病也隨之而來。雖然肉類的能量密度很高，但它通常只佔能量攝入的一小部分，本身並不被認為是成年人肥胖的一個特定風險因素。然而，有證據表明，食用肉類可能會感染特定的疾病（如感染寄生蟲），其中最令人擔憂的是紅肉，尤其是加工肉類。

但如今，疾病並不是我們對肉製品產生爭議的主要原因，對環境的影響才是，尤其是在其温室氣體的排放問題上。不同牲畜種類和生產系統產生的影響差別也會很大。紅肉(牛、綿羊和山羊肉)的生產是温室氣體的一個特別大的來源，這是因為反芻動物消化過程中會產生的甲烷。大約15%的人為温室氣體排放來自畜牧業，這其中40%來自牛肉和乳製品業。畜牧業也可能是分散性和點狀污染的來源(包括氮、磷和致病性微生物)，特別是在對糞肥和泥漿管理不善的地方。對牧場和耕地的需求是導致森林砍伐的最重要的誘因，它會導致温室氣體排放增加和生物多樣性減少等問題。

飼養、分配和出售動物性的食品是全世界數百萬人的工作。據估計，約3%的全球生產總值(全球GDP)來自農業，其中40%來自畜牧業。這一產業為大約10億人提供生計保障，絕大多數集中在低收入國家，包括地球上一些最貧窮的國家。即使是在發達國家，如果採用替代蛋白質的社會成本過高，公眾對它的支持也會受到抑制。

正是因為肉類對食品體系的可持續性至關重要，人們才如此關注肉類消費的趨勢(見圖1)。高收入國家的肉類消費一直較高，但相對穩定，中國的肉類消費正在迅速增長，而其他地區增長速度較慢。

（上圖為肉類消費趨勢：區域數據和全球數據）替代蛋白質與創新

有三種潛在的方法能夠實現可持續、健康地滿足世界日益增長的蛋白質需求：尋找替代蛋白質，改變現有的生產系統或是改變消費者的行為。本文內容側重於第一種途徑：開發替代蛋白質產品。在這方面，已經出現了一系列的新發明，包括以植物為基礎的新型替代品、以昆蟲和其他新型蛋白質來源為基礎的產品，以及利用尖端生物技術開發的人造肉。

過去十年的一個研究重點是從傳統作物和牲畜以外的來源開發蛋白質。迄今為止，商業上最成功的新產品是那些基於真菌衍生蛋白(mycoprotein)的產品。此外，昆蟲也得到了大量關注，它們最突出的優勢在於其飼料和牲畜的不同，從而有助於形成一個更“循環”的農業經濟。這一領域的研究包括尋找和調查對食品生產有價值的新型昆蟲種類，以及如何大規模經濟地生產這些昆蟲。儘管昆蟲可以在它們的自然狀態下被食用，但為了增加昆蟲食品的文化接受度，也有研究致力於將昆蟲轉化為更有食慾的產品形式，比如麪粉。

第四次工業革命使人們在不需要活體動物的情況下就能生產肉類，這是一項巨大的技術成就。在過去十年裏，這項技術取得了足夠大的進步。肉末形態的細胞肉產品(如漢堡)生產技術已經相當先進，預計在未來幾年內就可以向公眾發售。

另一創新產品不是生產完全替代肉類的產品，而是部分替代或“延伸”肉類。上述任何一種蛋白質替代品都可以用在這種方法中，但植物蛋白和昆蟲蛋白尤其合適，因為它們如今的生產成本相對較低，而且加工過程較為簡單。目前，對替代蛋白質的關注和投資最多地集中在歐洲和北美。

替代蛋白質帶來的改變

（上圖為不同食物類別的廢氣排放強度） 從牛肉生產轉向替代蛋白質生產可以顯著減少温室氣體排放，特別是轉向以植物或昆蟲為基礎的替代蛋白。雖然目前對人造牛肉温室氣體排放量的估計顯示出適度的減少，但這還取決於人造牛肉的生產規模如何等多方因素。

生產不同類型蛋白質食品的温室氣體排放強度如上圖所示：排放量最大的是牛肉，其次是培養牛肉(以當前的生產方法建模)，其次是真菌蛋白，再次是藻類。昆蟲和植物性食物的碳排放量要低得多。對於培養肉類和較小程度上的菌蛋白，當前生產方法下依然佔據了較高的碳排放。

2010年，美國與牛肉生產相關的二氧化碳排放量約為2千億噸，這大約是所有與食品相關的温室氣體排放量的四分之一。在各個地區用不同的肉類替代品替代牛肉，能夠減少7%至26%的排放量。

過去5年逐漸進入市場的肉類替代品的核心成分是基於植物的，如大豆和豌豆，研究預計這些替代品的將表現良好，因為它們不可能大幅增加碳排放。

（上圖為攝入額外的不同替代蛋白質對健康的影響） 除了對環境的影響，蛋白質對於人體健康也有重大影響，攝入蛋白質並不代變百分百有益於健康。研究表示食用更多的牛肉會使飲食相關死亡率增加約1.5%，這主要是由於攝入了更多的血紅素。而在飲食中加入所有其他肉類替代品對健康有積極影響，比如富含纖維的豆類、豌豆和真菌蛋白的飲食相關死亡率預計最高可降低5-7%。

富含鉀和多不飽和脂肪的食物也有助於降低飲食相關死亡率；以螺旋藻為基礎的蛋白質替代品在鹼性水中生長時鈉含量高，這對健康有負面影響；從昆蟲中提取的麪粉含有相對較高的鈉和膽固醇，這些元素在一定程度上減輕了這種食物的其他積極影響。

從肉類轉向替代蛋白質的營養攝入對營養攝入和健康既有負面影響，也有正面影響，具體取決於一個人的整體飲食。明智地選擇替代蛋白質，並可能在這些產品中加入補充營養，可以避免負面影響，並有助於改善營養攝入。

（上圖為不同蛋白質產品的價格） 在現在的價格上，替代蛋白質並不完全具有優勢。最新的替代品價格昂貴，但隨着生產規模的擴大，價格有希望大幅下降。

 

經過數十年專注於生產效率的工業化，牛肉沫的價格相對較低，這是值得注意的，可能會鞏固消費者目前對價格合理的替代蛋白質的預期。一些蔬菜替代品的成本比牛肉低，有時低的離譜，但豆腐、新型蔬菜替代品(菠蘿蜜)和替代蛋白質的成本都比牛肉沫高。就細胞牛肉而言(尚未上市)，成本要高出五倍以上。

 

市場的正常運作將改變這些產品的相對排名。在非常短的時期內，需求增加可能會推高價格，但在中期內，它將刺激競爭，鼓勵研究和投資，從而降低生產成本——兩者都會導致價格下降。食品系統的外源性技術進步——例如肌肉發育的生物醫學研究——也將降低生產成本。在過去幾年裏，人工養殖肉類的價格已經大幅下降，從每公斤數十萬美元的估值降至25美元，這還是在規模經濟開始發揮作用之前。

 

構建肉類及其替代品的未來

 

研究關於替代蛋白質的尤其重要。首先，替代蛋白質在某種程度上代表了一個有爭議的領域，一些利益相關者對它們的前景充滿熱情，而另一些利益相關者則不太相信它們的價值，或者擔心它們可能威脅到生計和其他利益。第二，就像替代蛋白質可能會對食品行業造成鉅變一樣，它們也可能會在心理上造成破壞，挑戰人們對“肉”的既有概念。在營養豐富、具有文化價值的食物和可能造成危害、不利健康的食物之間存在着緊張關係，而替代蛋白正處於這個界限之間。

 

替代蛋白質被定位為“避免動物性蛋白質的不健康成分，特別是高含量的飽和脂肪酸”，它含有更多的纖維，這對健康有好處。還有人聲稱，替代蛋白質不含其他與牲畜相關的負面物質，如激素和抗生素。

 

此外，替代蛋白質不存在食物中毒或污染的風險。畜牧業生產通常被認為是一項涉及動物糞便管理和生物屠宰的複雜業務。食品供應鏈上有很多機會導致食品被污染或變質，尤其是在那些製冷設備昂貴、電力供應不可靠的國家。如今，高收入國家的肉類和動物產品可能比歷史上任何時候都更安全，但涉及肉類和奶製品的週期性食品恐慌確實時有發生。以植物為基礎的食品生產涉及較少的污染或腐敗的機會。

 

替代蛋白質產品另一大優點是對環境更友好。牲畜是温室氣體排放的一個重要來源，這其中又以牛為主，牛肉生產對環境的影響特別大，因此漢堡肉餅是最近一系列新型替代蛋白質的首發產品。

 

替代蛋白質產品的誕生是動物保護人士的福音，因為這項技術不會傷害動物。在過去的十年裏，高收入國家的素食者和純素食者的數量有了顯著的增長。造成這一趨勢的原因很複雜，而且該人羣還在不斷增加。

 

替代蛋白質通過釋放目前用於生產人類食品的動物飼料的土地來促進糧食安全。在全球一級，這被認為有助於解決滿足不斷增長的全球人口的糧食需求的挑戰。

 

替代蛋白把目前用於畜牧的土地解放開來，且促進了糧食安全，這從全球水平上來説，有助於解決人口的糧食需求的挑戰。

 

以包容、可持續、健康和營養的方式，在2050年左右滿足預計的100億人口的蛋白質需求是一個重大挑戰，但這是可以做到的。在可預見的未來，肉類和替代蛋白質產業將共存並互補。無論是現有的參與者還是新的參與者，以及整個蛋白質供應鏈的各大利益相關者，都將從一場關於如何進化和重塑全球食品系統以提供健康和可持續飲食的細緻辯論中獲益。只有通過對話和有組織的合作，社會才能轉變蛋白質系統，創造一個向所有人提供安全、可持續、可負擔的和健康的蛋白質未來。

參考資料：《Meat: the Future series Alternative Proteins》

圖片來源：同上