文／鍾慧元
吃素救地球的口號喊了好久好久，到底能不能做到？德國的波茨坦氣候影響研究所最近在科學新聞網站 ScienceDaily 發表了一項模擬分析，顯示若是在2050年之前，以微生物蛋白質（microbial protein）取代人類所食用牛肉的20%，則可以減少一半的森林砍伐。這應該也是學術界第一次將微生物蛋白質納入這類氣候變遷的電腦模型，以檢測整個糧食和農業系統對環境的影響，而不像過去只進行單一產品的研究。
該研究的主要作者佛洛里安．漢普諾德（Florian Humpenöder）說，「食物生產體系是全球三分之一溫室氣體排放的來源，反芻動物的肉類生產則是最大的單一來源。」這是因為有越來越多森林被砍伐、用於放牧或種植飼料，釋出了大量原本儲藏在森林中的碳，畜牧業也會繼續排放溫室氣體，而「未來若能以微生物蛋白質代替牛羊肉，則可以大大減少食物生產體系的溫室氣體足跡。」
蛤？「微生物蛋白質」是什麼東西？
你可能聽過在實驗室用動物細胞培養的「組織培養肉」，還有利用大豆等豆類蛋白製成的「素肉」或「未來肉」，但微生物蛋白質並不屬於以上這兩種，而且因為產能效率太好，早已成為「仿造肉」（meat analogues）市場的一大支柱。
所謂微生物蛋白質，就是利用微生物生產的蛋白質。此處指的則是真菌。以下是致力推動與報導各種永續創新努力的 Green Matter 網站對真菌肉的介紹：
Fungi-based meat alternatives, or microbial proteins, look and taste just like meat. 真菌肉類替代品，或微生物蛋白質，看上去和吃起來就像是肉。
Fungi 是 fungus（真菌）的複數型，Fungi-based就是以真菌為基礎做成的東西，alternative 是「選擇」、「二選一」、或是「可以替代的」（可作名詞或形容詞用），Fungi-based meat alternatives 就是以真菌製成的肉類替代品。在逗號後面接了個or的時候，代表or後面的那個詞彙是逗號之前那個東西的另一個名稱。所以這一句說的就是真菌做的肉類代替品，也就是微生物蛋白質，外觀和味道都跟肉一樣。
They’re also packed with protein, and their environmental impact is next to nothing. 它們同樣富含蛋白質，而且對環境幾乎毫無影響。
此處的 they 不是別人，就是前一句提到的真菌肉，畢竟是一群真菌齊心協力長成的菌絲體。Pack with 是塞滿了的意思，指這種真菌肉富含蛋白質。environmental impact 是對環境的衝擊，next to 是緊鄰著、幾乎的意思，緊鄰著nothing（什麼都沒有）的旁邊，就是「幾乎沒有」。真菌肉同時富含蛋白質，對環境的衝擊則幾近於零。
According to ScienceDaily, they are made with microbial cultures that live on sugar at a steady temperature. 據 ScienceDaily 報導，它們是由在穩定氣溫下以糖為食的微生物培養製成。
Microbial 是「微生物的」，而 cultures 在這裡不是指文化，而是指培養（微生物之類）。Live on 是靠某物為食。這邊是說根據 ScienceDaily 的報導，培養這種微生物只要有糖和穩定的溫度即可。
這種製程在1980年代就已經發展出來了，而真正的真菌蛋白質也在2002年正式獲得美國食品藥物管理局（FDA）的核准。
真菌的過人之處
真菌是一大群多采多姿的生物，型態的差異也非常大，除了討人厭的牆角黑霉以外，我們熟悉的香菇、木耳、靈芝也都是真菌。還有許多真菌本身極為細微、肉眼可能難以察覺，但早就在人類生活中扮演了極為重要的角色，像是做麵包、釀啤酒的酵母菌、釀清酒的米麴菌、造就了藍紋乳酪的青黴菌，甚至還有近年人類才開始了解的植物地下網絡，也都是真菌與植物共生而成（菌根）。而從演化的角度來看，真菌與動物的關係，甚至比真菌和植物的關係更親近。
真菌肉的原料並不是來自我們熟悉的菇類（肉眼可見的大型真菌），而是用真菌菌絲體製成。像是用太空包種菇的時候，就需要先讓菌絲體長滿整個太空包，才會出菇。微生物蛋白質使用的就是菌絲體的部分。
真菌肉的研究發展可追溯到半世紀前，早在1960年代，雖然人類正經歷二次世界大戰後的「綠色革命」，相對於主食作物及蔬果的生產，仍有人擔憂未來蛋白質食品會陷入短缺。1967年，約瑟夫‧亞瑟‧蘭克男爵（Lord Joseph Arthur Rank）為了找出對人類與地球都健康的永續蛋白質，率領他的食品公司Rank Hovis McDougall（簡稱RHM）旗下的科學家過濾3000種土壤樣本，最後在英國白金漢郡的土壤中找到了一種鐮刀菌（Fusarium venenatum）；據說這份土壤樣本就取自泰晤士河畔。
隨後，RHM與英國帝國化學工業（Imperial Chemical Industries, 簡稱為ICI）合作展開真菌蛋白質生產的技術研發，最後又經過10年的評估後，1985年真菌蛋白質在英國得到食品許可，RHM與ICI 共同創立Quorn，正式推出真菌蛋白質食品。但這史上第一份微生物蛋白質食品，還尚未要直接在外觀上說服人「這可以代替肉」，而是做成有「真菌肉餡」的派。
經過多年改良，到了90年代中期，他們的真菌肉產品已包括漢堡、香腸，還有「炸魚薯條」必備的魚片，至今Quorn的商品更從絞肉、雞塊、肉丸子到辣雞翅都有。當然，都是真菌長出來的。據Quorn統計，跟等量的牛絞肉相比，真菌絞肉的碳排放足足少了95%。除了開發商品，老牌的Quorn也持續改善製程，他們表示，自2012年以來，每噸真菌肉的碳排量已減少了33%。
新的菌種與品牌競爭
Quorn迄今雖屢經轉手，仍是進駐歐亞美澳多國的一方之霸，但近年已有更多國家的真菌肉競爭者浮現，搶攻因蔬食興起而更受重視的仿造肉市場。
科學家馬克．柯祖鮑爾（Mark Kozubal）在美國航太總署贊助下，在黃石公園的極端環境中尋找嗜極端生物（extremophiles，指能夠在諸如高溫、低溫、高鹽、有輻射照射或極端酸鹼值環境中生存的微生物），結果他在黃石公園的酸性火山溫泉中找到了一種鐮刀菌的菌株，命名為黃石鐮刀菌（Fusarium strain flavolapis, Fusarium是鐮刀菌屬、strain意為菌株，而flavolapis是「黃石」一詞的拉丁化）。後來，柯祖鮑爾成了新創公司Nature’s Fynd的共同創辦人暨首席科學家，致力於研發以這種真菌的菌絲體製成的真菌肉製品。
光是在2020年，微生物蛋白質就吸引了4億3,500萬美元的投資。各家公司投入這個可觀的市場，為的就是這種蛋白質擁有纖維質地，口感逼近真正的肉類，並且因為是真菌，所以天生富含鮮味（Umami），不需要像大豆蛋白肉那樣必須經過繁雜工序、還要添加許多調味，才能模擬肉的味道。最重要的是，因為這種「肉」只要在發酵槽裡培養就可以了，用不著大面積的土地和大量水源。相較於養動物要好幾年才能宰殺、植物也至少要數月到數年才能採收，真菌的生物量（biomass）只要幾個小時就能倍增，需要的不過就是適當的環境和一點糖與養分。
Nature’s Fynd生產的真菌肉產品名為FY，含有人類所需的全部20種氨基酸、沒有膽固醇也沒有飽和脂肪，脂肪含量只有牛絞肉的10分之一，蛋白質含量甚至比豆腐還多50%。他們在培養室中的層層托盤上培養這種真菌，只要幾天，就能長成一大片富含蛋白質的菌絲體。FY人工肉排的製程也相當簡單，將菌絲體蒸熟、壓製、濾乾、切片，再加上少許調味，就能直接製成各種漢堡排、無雞雞塊、真菌乳酪、甚至粉末，號稱連在太空都能養，是啊，畢竟這是NASA贊助的研究找到的嗜極端生物嘛。
各家愛菌與主要訴求
另一家真菌肉公司Prime Roots仰賴的，則不是太空科技等級的發現，而是傳統的智慧。他們用來生產真菌肉產品的，是亞洲人熟到不能再熟的麴菌（Koji）。無論是醬油、味噌、豆腐乳、甚至連酒和醋都必須仰賴米麴菌施展魔力。Prime Roots公司生產美味的真菌培根、真菌火腿，確保顧客不但能享用和真正培根不相上下的美味，還能同時愛地球，因為他們在製造這些米麴菌培根的時候，每公斤產品所排放的二氧化碳比豬肉培根少了9公斤（相當車程22英哩的排放量）、使用的水量比動物肉製品少了92%（相當於兩個奧運標準游泳池的水量）。
另外還有Meati公司，他們的真菌養在室內，一年到頭都能生產，只要四天就能長出一頭牛所能提供的肉量，使用的土地面積是工業生產肉類的九牛一毛。乾淨、單純，不會接觸到汙染源、不需使用殺蟲劑、抗生素或生長激素。這種食品的優點多多，沒有反式脂肪、沒有飽和脂肪、沒有膽固醇、連糖都沒有。95%都是菌絲體，只需要最少量的天然調味料（他們用果汁）來調整風味與顏色。
剛成立兩年的德國Bosque foods則是一邊募資，一邊持續改良自己的菌絲體製程。目前他們已經募到了300萬美元，也還在徵才。如果你會德文，又對真菌肉很有興趣，不妨考慮一下喔。
感謝自然科學博物館周文能助理研究員指正真菌相關知識。
延伸閱讀：
- ScienceDaily報導：Fungi-based meat alternatives to help save Earth’s forests
- Greenmatters報導：Fungi-Based Meat Alternatives Are Healthy — And Eco-Friendly
- Naure’s Fynd公司相關報導：Nutrient-packed volcanic fungi protein is a ‘whole food’ protein alternative, says Nature’s Fynd
- Meati公司相關報導：Emergy Foods Makes Very Realistic-Looking Steak Alternatives From Fermented Mushroom Roots
- Quorn公司官網
- Naure’s Fynd官網
- Primeroots公司官網
- Meati公司官網
- Bosque foods公司官網
