مایکوپروتئین‌ها: مروری بر تاریخچه، ویژگی‌ها، فواید و تولید به واسطه قارچ‌های رشته‌ای

Authors

  • فائزه بهرامی دانشجوی دکتری میکروبیولوژی Author
  • یاسین کاظم زاده مقدم کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی Author
  • مهدیس دهقان طزرجانی کارشناسی بیوتکنولوژی Author
  • مینا خدامی وایقان دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی مولکولی Author

Keywords:

مایکوپروتئین, پروتئین تک سلولی (SCP), امنبت غذایی, قارچ رشته ای, جایگزین گوشت, پروتئین جایگزین

Abstract

  

در دو دهه گذشته به دلیل رشد سریع جمعیت و متعاقبا رشد اقتصادی، تقاضای جهانی برای گوشت افزایش یافته است. این موضوع ممکن است منجر به کمبود منابع پروتئینی گوشتی و فراگیری سو تغذیه در جهان شود. همچنین مشکلات بالینی بسیار مهمی مانند ضعف عضلانی، نارسایی رشد و نقص سیستم ایمنی ناشی از کمبود منابع پروتئینی تلقی می‌شوند. به همین منظور دستیابی به پروتئین های جایگزین گوشت اهمیت بسزایی دارد. مایکوپروتئین های مشتق شده از قارچ ها به دلیل ارزش غذایی بالا ، هزینه های تولید پایین، کاهش آلودگی و تحمل چالش های زیست محیطی، از جمله خشکسالی و سیل، به عنوان یکی از پروتئین های جایگزین گوشت ، محبوبیت زیادی پیدا کرده اند. علاوه بر این مایکوپروتئین ها فوایدی چون تنظیم سطح کلسترول خون ، کاهش ابتلا به بیماری های قلبی عروقی ، بهبود رشد ماهیچه ها ، فعالیت آنتی اکسیدانی بالا و مهار رادیکال های آزاد را دارا می‌باشد. با توجه به موارد ذکر شده ، در این مقاله به مرور مطالعات صورت گرفته به منظور معرفی مایکوپروتئین، تاریخچه توسعه آن، ویژگی مایکوپروتئین از نظر ارزش غذایی ، اثرات زیست محیطی و دوام اقتصادی پرداخته می‌شود. در ادامه فواید مایکوپروتئین، روش های تولید و منبع تولید آن ها از برخی از گونه های متفاوت قارچ های رشته ای تولید کننده مایکوپروتئین ها شامل Monascus purpureus ، Aspergillus oryzae ، Paradendryphiella salina ، Paecilomyces variotii ، Rhizopus oryzae و Fusarium venenatum مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • فائزه بهرامی, دانشجوی دکتری میکروبیولوژی

      

  • یاسین کاظم زاده مقدم, کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی

      

  • مهدیس دهقان طزرجانی , کارشناسی بیوتکنولوژی

      

  • مینا خدامی وایقان , دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی مولکولی

      

References

1. Roy, B., Hagappa, A., Ramalingam, Y. D., & Mahalingam, N. (2021). A review on lab-grown meat: Advantages and disadvantages. Quest International Journal of Medical and Health Sciences, 4(1), 19-24.

2. Nadathur, S., Wanasundara, J. P., & Scanlin, L. (2024). Feeding the globe nutritious food in 2050: Obligations and ethical choices. In Sustainable Protein Sources (pp. 649-668). Academic Press

3. Aiking, H. (2014). Protein production: planet, profit, plus people?. The American journal of clinical nutrition, 100, 483S-489S

4. Stehfest, E., Bouwman, L., Van Vuuren, D. P., Den Elzen, M. G., Eickhout, B., & Kabat, P. (2009). Climate benefits of changing diet. Climatic change, 95(1), 83-102

5. Bonny, S. P., Gardner, G. E., Pethick, D. W., & Hocquette, J. F. (2015). What is artificial meat and what does it mean for the future of the meat industry?. Journal of Integrative Agriculture, 14(2), 255-263

6. Godfray, H. C. J., Aveyard, P., Garnett, T., Hall, J. W., Key, T. J., Lorimer, J., ... & Jebb, S. A. (2018). Meat consumption, health, and the environment. Science, 361(6399), eaam5324.

7. Maga, E. A., & Murray, J. D. (2010). Welfare applications of genetically engineered animals for use in agriculture. Journal of animal science, 88(4), 1588-1591.

8. Van der Spiegel, M., Noordam, M. Y., & Van der Fels‐Klerx, H. J. (2013). Safety of novel protein sources (insects, microalgae, seaweed, duckweed, and rapeseed) and legislative aspects for their application in food and feed production. Comprehensive reviews in food science and food safety, 12(6), 662-678.

9. Upadhyaya, S., Tiwari, S. H. A. S. H. A. N. K., Arora, N., & Singh, D. P. (2016). Microbial protein: a valuable component for future food security. Microbes and environmental management. Studium Press, New Delhi, 8, 259.

10. Moore, D., & Chiu, S. W. (2001). Fungal products as food. Bio-exploitation of filamentous fungi. Fungal Diversity Press, Hong Kong, 223-251

11. Zhang, C., Guan, X., Yu, S., Zhou, J., & Chen, J. (2022). Production of meat alternatives using live cells, cultures and plant proteins. Current Opinion in Food Science, 43, 43-52

12. FDA . (2001). GRN No. 91 Mycoprotein

13. McGinnis, M. R., & Tyring, S. K. (1996). Introduction to mycology. Medical microbiology, 4.

14. Finnigan, T. J., Wall, B. T., Wilde, P. J., Stephens, F. B., Taylor, S. L., & Freedman, M. R. (2019). Mycoprotein: the future of nutritious nonmeat protein, a symposium review. Current developments in nutrition, 3(6), nzz021.

15. Baldauf, S. L., Roger, A. J., Wenk-Siefert, I., & Doolittle, W. F. (2000). A kingdom-level phylogeny of eukaryotes based on combined protein data. Science, 290(5493), 972-977.

16. Katz, L. A., Grant, J. R., Parfrey, L. W., & Burleigh, J. G. (2012). Turning the crown upside down: gene tree parsimony roots the eukaryotic tree of life. Systematic biology, 61(4), 653-660.

17. Boland, M. J., Rae, A. N., Vereijken, J. M., Meuwissen, M. P., Fischer, A. R., van Boekel, M. A., ... & Hendriks, W. H. (2013). The future supply of animal-derived protein for human consumption. Trends in food science & technology, 29(1), 62-73.

18. Souza Filho, P. F., Andersson, D., Ferreira, J. A., & Taherzadeh, M. J. (2019). Mycoprotein: environmental impact and health aspects. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 35(10), 147.

19. Derbyshire, E. (2020). Protein guidance—Is it time for an update. Dietetics Today, 22-23.

20. Edwards, D. G., & Cummings, J. H. (2010). The protein quality of mycoprotein. Proceedings of the Nutrition Society, 69(OCE4), E331.

21. Derbyshire, E. J., & Delange, J. (2021). Fungal protein–what is it and what is the health evidence? A systematic review focusing on mycoprotein. Frontiers in Sustainable Food Systems, 5, 581682.

22. Derbyshire, E. (2022). Fungal-derived mycoprotein and health across the lifespan: a narrative review. Journal of Fungi, 8(7), 653.

23. Coelho, M. O., Monteyne, A. J., Dunlop, M. V., Harris, H. C., Morrison, D. J., Stephens, F. B., & Wall, B. T. (2020). Mycoprotein as a possible alternative source of dietary protein to support muscle and metabolic health. Nutrition Reviews, 78(6), 486-497.

24. Ahmad, M. I., Farooq, S., Alhamoud, Y., Li, C., & Zhang, H. (2022). A review on mycoprotein: History, nutritional composition, production methods, and health benefits. Trends in Food Science & Technology, 121, 14-29.

25. Zade, S. V., Rastegar, H., & Hashempour-Baltork, F. (2024). Mycoproteins for use in meat analogs: a scientific description and potential utilities. In Handbook of Plant-Based Meat Analogs (pp. 81-97). Academic Press.

26. Saeed, F., Afzaal, M., Khalid, A., Shah, Y. A., Ateeq, H., Islam, F., ... & Shah, M. A. (2023). Role of mycoprotein as a non-meat protein in food security and sustainability: A review. International Journal of Food Properties, 26(1), 683-695.

27. Umesh, M., Suresh, S., Santosh, A. S., Prasad, S., Chinnathambi, A., Al Obaid, S., ... & Shanmugam, S. (2023). Valorization of pineapple peel waste for fungal pigment production using Talaromyces albobiverticillius: Insights into antibacterial, antioxidant and textile dyeing properties. Environmental Research, 229, 115973.

28. Derbyshire, E., & Ayoob, K. T. (2019). Mycoprotein: Nutritional and health properties. Nutrition today, 54(1), 7-15.

29. Finnigan, T., Needham, L., & Abbott, C. (2017). Mycoprotein. Sustainable Protein Sources, 305–325. doi:10.1016/b978-0-12-802778-3.00019-6

30. Derbyshire, E. J., & Finnigan, T. J. (2022). Mycoprotein: A futuristic portrayal. In Future Foods (pp. 287-303). Academic Press.

31. Coelho, M. O., Monteyne, A. J., Dirks, M. L., Finnigan, T. J., Stephens, F. B., & Wall, B. T. (2021). Daily mycoprotein consumption for 1 week does not affect insulin sensitivity or glycaemic control but modulates the plasma lipidome in healthy adults: a randomised controlled trial. British Journal of Nutrition, 125(2), 147-160.

32. Bottin, J. H., Swann, J. R., Cropp, E., Chambers, E. S., Ford, H. E., Ghatei, M. A., & Frost, G. S. (2016). Mycoprotein reduces energy intake and postprandial insulin release without altering glucagon-like peptide-1 and peptide tyrosine-tyrosine concentrations in healthy overweight and obese adults: a randomised-controlled trial. British Journal of Nutrition, 116(2), 360-374.

33. Khan, R., Brishti, F. H., Arulrajah, B., Goh, Y. M., Abd Rahim, M. H., Karim, R., ... & Saari, N. (2024). Mycoprotein as a meat substitute: production, functional properties, and current challenges‐a review. International Journal of Food Science & Technology, 59(1), 522-544.

34. Finnigan, T. J. A. (2011). Mycoprotein: origins, production and properties. Handbook of food proteins, 335-352.

35. Gilani, G. S., & Lee, N. (2003). PROTEIN| sources of food-grade protein.

36. Wiebe, M. (2002). Myco-protein from Fusarium venenatum: a well-established product for human consumption. Applied microbiology and biotechnology, 58, 421-427.

37. Ahangi, Z., Shojaosadati, S. A., & Nikoopour, H. (2008). Study of mycoprotein production using Fusarium oxysporum. Pakistan Journal of Nutrition, 7(2), 240-243.

38. Qiu, M., Deng, Y., Deng, Q., Sun, L., Fang, Z., Wang, Y., ... & Zhao, J. (2022). Cysteine inhibits the growth of Fusarium oxysporum and promotes T-2 toxin synthesis through the Gtr/Tap42 pathway. Microbiology Spectrum, 10(6), e03682-22.

39. Hosseini, S. M., & Khosravi-Darani, K. (2011). Response surface methodology for mycoprotein production by Fusarium venenatum ATCC 20334. J Bioprocess Biotech, 1(102).

40. Tong, S., Chen, W., Hong, R., Chai, M., Sun, Y., Wang, Q., & Li, D. (2023). Efficient Mycoprotein Production with Low CO2 Emissions through Metabolic Engineering and Fermentation Optimization of Fusarium venenatum. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 72(1), 604-612.

41. Souza Filho, P. F., Nair, R. B., Andersson, D., Lennartsson, P. R., & Taherzadeh, M. J. (2018). Vegan-mycoprotein concentrate from pea-processing industry byproduct using edible filamentous fungi. Fungal biology and biotechnology, 5, 1-10.

42. Song, J., Luo, J., Ma, Z., Sun, Q., Wu, C., & Li, X. (2019). Quality and authenticity control of functional red yeast rice—a review. Molecules, 24(10), 1944.

43. Ma, J., Li, Y., Ye, Q., Li, J., Hua, Y., Ju, D., ... & Chang, M. (2000). Constituents of red yeast rice, a traditional Chinese food and medicine. Journal of agricultural and food chemistry, 48(11), 5220-5225.

44. Caro, Y., Venkatachalam, M., Lebeau, J., Fouillaud, M., Dufossé, L., Merillon, J. M., & Ramawat, K. (2016). Fungal Metabolites. Reference Series in Phytochemistry.

45. Yudiarti, T., Sugiharto, S., Isroli, I., Widiastuti, E., Wahyuni, H. I., & Sartono, T. A. (2019). Effect of fermentation using Chrysonillia crassa and Monascus purpureus on nutritional quality, antioxidant, and antimicrobial activities of used rice as a poultry feed ingredient. Journal of Advanced Veterinary and Animal Research, 6(2), 168.

46. 27. Karimi, S., Mahboobi Soofiani, N., Lundh, T., Mahboubi, A., Kiessling, A., & Taherzadeh, M. J. (2019). Evaluation of filamentous fungal biomass cultivated on vinasse as an alternative nutrient source of fish feed: Protein, lipid, and mineral composition. Fermentation, 5(4), 99.

47. Al-Farsi, M., Al Bakir, A., Al Marzouqi, H., & Thomas, R. (2019). Production of single cell protein from date waste. By-Products of Palm Trees and Their Applications, 11, 302.

48. 29. Gamarra-Castillo, O., Echeverry-Montaña, N., Marbello-Santrich, A., Hernández-Carrión, M., & Restrepo, S. (2022). Meat substitute development from fungal protein (Aspergillus oryzae). Foods, 11(19), 2940

49. Salgado, C. L., Muñoz, R., Blanco, A., & Lienqueo, M. E. (2021). Valorization and upgrading of the nutritional value of seaweed and seaweed waste using the marine fungi Paradendryphiella salina to produce mycoprotein. Algal Research, 53, 102135.

50. Landeta-Salgado, C., Cicatiello, P., & Lienqueo, M. E. (2021). Mycoprotein and hydrophobin like protein produced from marine fungi Paradendryphiella salina in submerged fermentation with green seaweed Ulva spp. Algal Research, 56, 102314

51. Bajpai, P. (2017). Single cell protein production from lignocellulosic biomass (pp. 1-78). Singapore: Springer.

52. 33. I., Herrera, Bravo, de, Laguna., F., J., Toledo, Marante., Roberto, Mioso. (2015). Enzymes and bioproducts produced by the ascomycete fungus Paecilomyces variotii. Journal of Applied Microbiology, 119(6):1455-1466. doi: 10.1111/JAM.12934

53. 34. Hooft, J. M., Montero, R., Morales-Lange, B., Blihovde, V. F., Purushothaman, K., Press, C. M., ... & Øverland, M. (2024). Paecilomyces variotii (PEKILO®) in novel feeds for Atlantic salmon: Effects on pellet quality, growth performance, gut health, and nutrient digestibility and utilization. Aquaculture, 589, 740905.

Downloads

Published

2024-12-20

How to Cite

مایکوپروتئین‌ها: مروری بر تاریخچه، ویژگی‌ها، فواید و تولید به واسطه قارچ‌های رشته‌ای. (2024). Development Engineering Conferences Center Articles Database, 1(4). https://pubs.bcnf.ir/index.php/Articles/article/view/237

Similar Articles

1-10 of 132

You may also start an advanced similarity search for this article.