自远古以来，人类一直在生产食品时使用无害甚至有益的细菌和酵母。乳酸菌酸化酸奶，啤酒酵母将糖从大麦麦芽转变为酒精，并在叶片表面形成大量微生物。在2008年的一项研究中，营养学家亚历山大·哈斯伯格发现，每克生菜植物的定殖量平均为100000乳杆菌。

其中，蓝藻也是营养学家特别关注的对象，也被称为微藻，长期以来一直是人类营养的重要组成部分，在16世纪，居住在墨西哥城地区的印第安人从特克斯科科湖（Texcoco）收集了这种微藻。现在，这些微生物越来越成为营养研究的重点。因为：微生物（包括细菌，酵母，单细胞真菌或藻类）在干物质中的蛋白质含量高达70％。相比之下，牛肉的蛋白质含量只有60％，鸡蛋为50％。而微生物蛋白称为单细胞蛋白。在某些情况下，微生物会形成有价值的不饱和脂肪（单细胞油）和维生素，特别利于人体的吸收。

微生物不需要大量的耕地

与生产肉类或油料作物不同，微生物不需要大量的耕地，并可以在生物罐中种植。在生物罐里，它们会迅速繁殖，还可以分解部分空气中不需要的物质，例如二氧化碳，氮或甲烷。

科学家们之所以这么迫切地研究微生物的作用，主要是为了满足2050年的农业需求，那时，将需要向大约100亿世界公民提供足够的食物。而这个产量对于当前的农业类型，是不可能完成的任务。并且，用于动物饲料的土地消耗巨大。此外，还有氮损失，温室气体排放，高耗水量和生物多样性损失，都是需要解决的问题。例如，农业约占温室气体排放量的25％，占淡水消耗量的70％。

一些科学家认为，微生物可以帮助食品的可持续发展。一方面，微生物被用作催化剂，辅助蛋白质或脂肪的生产，而其本身不会被食用。如，美国的初创企业“完美日”生产的牛奶并非来自奶牛。酵母由酪蛋白和乳清蛋白组成。另一方面，人们可以自己种植和食用微生物细胞，它们可以提供高质量的蛋白质。

但是，微生物种植的食物细胞中含有非常多的核酸，并不利于人体健康，因为它们会增加血液中的尿酸水平，从而增加痛风的风险。所以，必须首先加热微生物团，杀死细胞。然后整个磨碎以确保细胞壁的可消化性。

“微生物肉”已经上市！

实际上，行业中已经有微生物替代的肉类。一种由鸡蛋和马铃薯淀粉加工而成的的肉类名为“ Quorn”，富含丰富的蛋白质，纤维和少量的脂肪。

但是健康风险也是存在的，这些食品生产过程中可能产生的过敏原或毒素。例如，丝状真菌和微藻类，可能会形成强效毒物。特别是在开放池塘中生长的微藻类受到影响。因此，必须对生产过程进行严格监控。
 

高产！低耗！

微生物在土地利用方面具有极大优势。英国某动物饲料厂大豆田产量仅为3.3吨豆蛋白。而在可耕地和淡水消耗方面，霉菌蛋白的生产表现优于动物替代品。

此外，利用外立面养殖方法，比水生生物反应器消耗的水要少90％，能源消耗少40％。因此，研究人员已经开发出类似于毛巾架散热器的“微型工厂”。

微生物食品，大势所趋！

美国智库RethinkX 最近预测，到2030年，传统的肉类和奶制品行业将面临巨大的损失，主要原因就是：以蔬菜或微生物为基础的食品将获得巨大的市场份额。

波茨坦气候影响研究所的研究人员2018年计算出，到2050年，全球10％至19％的饲料将来自微生物，与此同时，土地使用节省6％，氮损失减少8％，温室气体排放量也将减少7％。