Alternative sources of protein: main characteristics, environmental friendliness and safety

Abstract

Прогнозируемый рост населения планеты, спроса на богатую белком продукцию, а также опасения по поводу экологической ситуации в мире приводят к рассмотрению возможностей потребления альтернативных источников белка. В последние годы в качестве альтернатив все большее внимание привлекают такие источники протеина, как водоросли, грибы, растительные белки и насекомые. Помимо высокого содержания белка известно, что они содержат витамины, незаменимые аминокислоты и жирные кислоты, необходимые для здорового функционирования организма человека. Исходя из этого целью данного обзора является рассмотрение и сравнение водорослей, грибов, растений и насекомых в качестве альтернативных источников белка. В работе рассмотрены вопросы пищевой ценности, аминокислотного и жирнокислотного состава альтернативных белков, а также вопросы экологичности и безопасности. В результате обзора литературных источников выявлено, что выращивание альтернативных белков более экологично по сравнению с традиционными источниками протеина. Производство альтернативных источников белка приводит к значительно меньшей эмиссии парникового газа и требует меньших площадей земли и объёмов воды, чем производство эквивалентного количества говядины. Для удовлетворения потребности людей в белках, жирных кислотах и незаменимых аминокислотах отлично подходят водоросли, в особенности хлорелла (Chlorella vulgaris) и спирулина (Arthrospira platensis), и насекомые, например, большой мучной хрущак (Tenebrio molitor). Они содержат наибольшее количество белка (до 77 % от сухой массы), в котором может быть до 45 % незаменимых аминокислот. Среди растительных белков в последние годы большой интерес стал вызывать нут, который является гипоаллергенным и при этом содержание незаменимых аминокислот в нём составляет практически 40 г/100 г белка. Несмотря на это, альтернативные источники протеина могут накапливать тяжелые металлы, содержать патогенные микроорганизмы и вызывать аллергию. Исходя из вышесказанного необходимы исследования безопасности водорослей, грибов, растений и насекомых как альтернативных источников белка и последующий контроль качества выпускаемой продукции. Global population growth, demand for protein-rich foods, and concerns about the global environmental situation are leading to consideration of alternative protein sources. In recent years, protein sources such as algae, fungi, plant proteins and insects have received increasing attention as alternatives. In addition to their high protein content, they are known to contain vitamins, essential amino acids and fatty acids necessary for the healthy functioning of the human body. Thus, the aim of this research is to review and compare algae, fungi, plants and insects as alternative protein sources. The research addresses issues of nutritional value, amino acid and fatty acid composition of alternative proteins, as well as issues of environmental friendliness and safety. A literature review revealed that growing alternative proteins is more environmentally friendly compared to traditional protein sources. Producing alternative protein sources produces significantly less greenhouse gas emissions and requires less land and water than producing an equivalent amount of beef. Algae, especially chlorella (Chlorella vulgaris) and spirulina (Arthrospira platensis), and insects, such as the yellow mealworm (Tenebrio molitor), are excellent sources of protein, fatty acids and essential amino acids for humans. They contain the largest amount of protein (up to 77 % of dry weight), which can contain up to 45 % of essential amino acids. Among plant proteins, in recent years, chickpeas have become of great interest, since they are hypoallergenic and contain almost 40 g of essential amino acids per 100 g of protein. Despite this, alternative protein sources can accumulate heavy metals, contain pathogens and cause allergies. Therefore, further research is needed on the safety of algae, fungi, plants and insects as alternative sources of protein and subsequent quality control of products.