我国饲料蛋白长期依赖进口,豆粕缺口连续十年超过80%。新疆大学"碳循新造"团队从阿勒泰福海牧区的发酵驼奶里,筛选出一株能扛高浓度甲醇的天然酵母,另一边,可克达拉安琪酵母有限公司提出了一个产业命题:能不能不跟粮食争原料,用非粮碳源发酵生产单细胞蛋白?于是,用甲醇代替粮食做原料生产单细胞蛋白,正在成为一条替代饲料蛋白,不与人争粮的新路子。
从驼奶里筛出的"极端选手"
阿勒泰昼夜温差大,牧区盐碱地多,当地牧民传统发酵的驼奶里,藏着不少耐受力强的野生酵母。团队多次前往福海牧区采集发酵驼奶样本,在实验室里用梯度浓度的甲醇反复筛选,最终拿到一株编号为P22的库德里阿兹威毕赤酵母。
这株菌的耐受力在同类酵母里很突出:15%的甲醇浓度、pH2的强酸环境、47℃高温、120g/L高盐,多重极端条件下都能正常生长。工业发酵常用的酵母往往耐受力强了代谢就慢,代谢快了又扛不住胁迫,P22在这两点上做到了兼顾,完美符合安琪的设想。

不用灭菌的发酵工艺
有了这株菌,团队接着攻克开放式非无菌发酵工艺。传统发酵要高压灭菌,设备贵、能耗高,而P22本身耐受力强,在不灭菌的开放环境里能压住杂菌,省掉了灭菌环节和配套的无菌设备。原料上用甲醇做唯一碳源,不用玉米、糖蜜这些粮食。
5L发酵罐的补料发酵实测数据:7.5%甲醇浓度下,连续发酵78小时没有染菌,第72小时干细胞量达到27.54g/L。测得的单细胞蛋白粗蛋白含量54%,总氨基酸494.799mg/g,氨基酸组成均衡,赖氨酸等畜禽必需氨基酸含量充足,具备替代豆粕、鱼粉的潜力。

另外,这株菌在葡萄糖培养基里也能发酵产乙醇,37℃下乙醇产量9.608g/L,说明它不止能做蛋白,在生物能源方向也有应用空间。
两件专利,一件已在美国授权
目前团队在相关领域已经有了国内外专利布局。P22菌株本身及应用技术已申请中国发明专利(名称:一株库德里阿兹威毕赤酵母菌及其应用;申请号:202410665599.4),菌株已于2024年3月14日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC M 2024481。
另一件关于微生物培养基制备的专利已经拿到美国授权(名称:Two Methods for Preparing Universal Microbial Medium by Eutectic System-based Cellulose Liquefaction;专利号:US 12,716,050;授权日期:2026年8月25日)。这件专利保护的是用低共熔体系液化纤维素来制备通用微生物培养基的方法,和发酵工艺配套,意味着团队的技术不仅在国内有布局,也拿到了国际知识产权保护。
背景数据:2023年我国大豆进口9940.9万吨,进口占比超过82%。用甲醇这种非粮碳源生产单细胞蛋白,是缓解饲料蛋白进口依赖的一条可行路径。
接下来,团队计划把工艺从中试往更大规模推进,同时开展动物饲喂试验验证蛋白的实际饲喂效果,并继续对菌株做代谢改造、开发高附加值产物。按照安琪的假设,如果后续能顺利落地,新疆丰富的甲醇资源就有了一条高值化转化的新渠道,也能为国内饲料蛋白自主可控提供一项新的技术选择。