植物基替代肉中之血紅素

    近幾十年中因為合成生物學和生物技術的進步，使得許多以生物技術生產食品添加劑和配料的公司出現，像是Impossible Foods, Apeel Sciences, Memphis Meats 及 Nature’s Fynd等，其中Impossible Foods使用生物工程製造血紅素，可與植物蛋白及其他配料產製生成具有相似口味，質地和顏色的植物基替代肉。豆血紅素(Leghemoglobin)是一種血紅素，由一種多肽球蛋白和分子量為16 kDa的含鐵血紅素B輔因子組成，人類對該蛋白質越來越感興趣，因為它表現出與動物血紅素和肌紅蛋白相同的功能，更具體地說，對替代肉(細胞培養肉和植物肉)的需求不斷增長，引起了人們對從大豆大量生產新型含血紅素的蛋白質的興趣，以促進獨特的肉色和風味。Impossible Foods並獲得了商業化的Pichia pastoris酵母菌株的專利，此一菌株可以在細胞內產生大量的大豆豆血紅素，透過純化之後，商業血紅蛋白的純度只能達到> 65％，這給食品安全帶來了一些潛在的風險。因此，Impossible Foods開始通過文獻綜述，基因組測序(genome sequencing)以及一系列食品過敏和毒理學測試(food allergy and toxicology tests)來驗證濃縮大豆豆血紅素的安全性，最後，也獲得了FDA的許可，可將濃縮的大豆豆血紅素(0.8％)添加於漢堡中成為漢堡的關鍵成分。

除此之外，其他公司也正進行生產血紅素以應用於植物基替代肉，位於芝加哥的Back of the Yards Algae Sciences(BYAS)已從螺旋藻中分離出豆血紅素，但目前並無揭露其生產過程，僅可知並不需要基因工程或發酵，而是從藻類中萃取而得的，為一天然的藻類血紅素。此公司已與純素食食品製造商Brytlife Foods洽談合作，於2021年初將在紐約推出含藻類血紅素汁漢堡「Biome Burger」，預計將會對植物基替代肉市場造成一股新的競爭勢力。

參考文獻:

Sun, Lichao, Fengjiao Xin, and Hal S. Alper. 2021."Bio-synthesis of food additives and colorants-a growing trend in future food." Biotechnology Advances 47: 107694

Zhao, X., Zhou, J., Du, G., Chen, J. 2021. Recent advances in the microbial synthesis of hemoglobin. Trends Biotechnol.39(3)286-297

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