Đề tài Sản xuất protein có hoạt tính sinh học

Đề tài: SẢN XUẤT PROTEIN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC I.GIỚI THIỆU VỀ PROTEIN 1.Vai trò và giá trị của protein a.Vai trò sinh học: Protein là thành phần không thể thiếu được của tất cả các cơ thể sống. Protein là nền tảng về cấu trúc và chức năng của cơ thể sinh vật: • Xúc tác :các protein có khả năng xúc tác các phản ứng gọi là enzym • Vận tải: Một số protein có vai trò như những “xe tải” vận chuyển các chất trong cơ thể. Ví dụ : Hemogiobin kết hợp với oxi rồi tải oxi đến tới các mô và cơ quan trong cơ thể. • Chuyển động: nhiều protein trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển động như: co cơ, chuyển vị trí của nhiễm sắc thể trong quá trinh phân bào. • Bảo vệ: - Các kháng thể trong máu động vật là các protein đặc biệt có khả năng nhận biết và loại trừ protein lạ và virút, vi khuẩn và các tế bào lạ vào cơ thể - Các interferon là những protein do tế bào động vật có xương sống sinh tổng hợp và tiết ra để chống lại sự nhiễm virút - Protein trong máu có vai trò bảo vệ cơ thể khỏi bị mất máu • Dẫn truyền các xung động thần kinh: như chất màu thị giác rodopxin ở màng lưới mắt • Điều hòa : Một số protein có chức năng điều hòa quá trình truyền thông tin di truyền, điều hòa quá trình trao đổi chất • Kiến tạo chống đỡ cơ học: như protein của tơ tằm ; colagen-elastin của mô liên kết, mô xương. • Dự trữ dinh dưỡng Protein còn là chất dinh dưỡng quan trọng cung cấp các axit amin cho phôi phát triển. Ví dụ: ovalbunin trong lòng trắng trứng, gliadin trong hạt lúa mì, zein của ngô. b. Vai trò dinh dưỡng: Protein là hợp phần chủ yếu trong khẩu phần ăn. Khi thiếu protein sẽ gây ảnh hưởng xấu đến hoạt động bình thường của nhiều cơ quan chức năng trong cơ thể , sẽ gây những biểu hiện xấu như chậm lớn (đối với trẻ em ), suy sinh dưỡng, sút cân, giảm khả năng miễn dịch c. Vai trò Protein trong công nghệ thực phẩm: Protein là chất tạo cấu trúc, tạo hình khối, tạo trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm. Ngoài ra nó còn gián tiếp tạo ra các chất lượng cho các thực phẩm (tạo màu, tạo mùi). 2.Cấu tạo phân tử protein: a.Thành phần nguyên tố : Tất cả các protein điều chứa các nguyên tố C,H,O,N, . Ngoài ra còn chứa các nguyên tố phụ như :S,Fe,Co,Cu,..... b. Đơn vị cơ sở của protein: Protein được cấu tạo từ các đơn vị cơ sở là các axitamin . Hiện nay đã biết được trên 80 axitamin có trong tự nhiên. Tuy nhiên chỉ có 20 axitamin và 2 amit tham gia cấu tạo protein trong cơ thể người .Công thức chung của protein là: R là gốc hydrocacbon có chứa gốc OH, SH, NH2, COOH và có thể là vòng thơm 5 cạnh hay dị vòng. Mỗi axitamin được viết tắc bằng 3 chữ cái hoặc ký hiệu bằng 1 chữ cái c. Cấu trúc của protein: Hiện nay người ta phân biệt 4 bậc cấu trúc phân tử protein, khác nhau bởi mức độ phức tạp và dạng liên kết trong nội tại phân tử • Cấu trúc bậc 1: Cấu trúc bậc 1 của protein là thành phần và trình tự sắp xếp các cấp axitamin trong mạch polipeptit. Khi nghiên cứu cấu trúc bậc 1 cho ta biết được số lượng và trình tự săp xếp của nó trong protein. Các axitamin trong protein liên kết với nhau bằng liên kết peptit -CO-NH-, liên kết này rất bền. Cấu hình không gian của liên kết peptit: 4 nguyên tố C,H,O,N được sắp xếp trên cùng một mặt phẳng và mỗi phân tử được sắp xếp với góc cố định. Có thể hình thành dạng enol ,trong đó dạng trans bền hơn dạng cis. Cấu trúc bậc 1 là bản phiên mã đầu tiên của protein, khác nhau bởi trình tự sắp xếp và số lượng các axitamin. Biết được cấu trúc bậc1 sẽ dự đoán được cấu trúc của protein và góp phần quan trọng trong nghiên cứu bệnh lý • Cấu trúc bậc 2: Bao gồm xoắn a , gấp nếp b và mặt cong. Hầu hết các axitmin điều chứa cacbon bất đối C* nên có khả năng quay quanh trục dễ dàng tạo cấu trúc xoắn. - Cấu trúc xoắn a ; là cấu trúc tương tự lò xo (cầu thanh xoắn ốc), mỗi vòng xoắn có 3,6 axitamin, chiều cao của một vòng là 5,40. Đường kính trong của cấu trúc xoắn là 10,1A, khi gia nhiệt nhẹ thì cấu trúc bậc 2 bị phá vỡ. - Cấu trúc nếp b :(cấu trúc phiền xếp) Là cấu trúc hình chữ chi, có hai dạng song song và đối song song +Gấp nếp b kiểu đối song song có trình tự sắp xếp ngược nhau, các đoạn peptit kề nhau có hướng sắp xếp ngược nhau + Gấp nếp b kiểu song song: các đoạn peptit nằm kề nhau có xu hướng sắp xếp cùng chiều nhau. - Cấu trúc mặt cong b: Oxi của C = O trong liên kết peptit thứ nhất nằm kề của liên kết peptit thứ ba kề nó.. • Cấu trúc bạc 3: Chuỗi peptit với các vùng có cấu trúc bậc hai xác định (xoắna, gấp nếp b và cong b) và kém xác định (xoắn ngẫu nhiên) xếp lại thành cấu trúc 3 chiều sẽ tạo nên một dạng cấu trúc gọi là cấu trúc bậc ba. Cấu trúc này ổn định do các tương tác kị nước và các liên kết hidrô • Cấu trúc bậc 4: Do 2 hay nhiều các tiểu đơn vị có cấu trúc bậc 3 hình thành có dạng hình cầu. Mỗi sợi polipeptit là một tiểu đơn. Tóm lại, protein đa dạng về cấu trúc nhưng quan trọng nhất là cấu trúc bậc nhất. 3. Một số tính chất quan trọng của protein: Tính chất của protein phụ thuộc vào thành phần trình tự sắp xếp các góc axitamin trong phân tử của nó. a. Hình dạng và phân tử luợng: Protein có phân tử lượng lớn, hình dạng có loại: hình sợi (thường không tan trong nước) và hình cầu (thường tan trong nước). b. Khả năng hidrat hóa và tính tan: -Khả năng hidrat hóa :là khả năng kết hợp với một lượng lớn các phân tử nước -Protein có khả năng tan trong nước và một số các dung môi hữu cơ nhưng độ tan khác nhau. c. Điện li lưỡng tính và sự kết tủa: -Tính điện li lưỡng tính: aa và protein có tính chất lưỡng tính. Mỗi protein có một điểm đẳng điện riêng, hiệu là PI -Sự kết tủa : Protein sẽ bị kết tủa khi ta gia nhiệt nhẹ tại điểm đẳng điện hoặc gây biến tính. d. Sự biến tính protein: -Khi cấu trúc không gian bậc cao của protein bị phá vỡ, thì nó sẽ bị biến tính, có thể là thuận nghịch hoặc không thuận nghịch. Ví dụ: lòng trắng trứng đem đi gia nhiệt thig làm đứt liên kết hidro, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy khi bỏ vào nước sẽ không tan. Đó là sự biến tính không thuận nghịch . -Protein bị biến tính có thể do một số tác nhân như: nhiệt độ, cơ học, tia bức xạ, các dung môi hữu cơ và một số các kim loại.. -Khi protein bị biến tính thì sẽ có một số tính chất sau: mất khả năng hoạt động sinh học, bị thủy phân bởi enzym , hình dạng và kích thước thay đổi, thay đổi một số tính chất hóa lý như: giảm độ hòa tan, giảm khả năng hydrat hóa , tăng độ nhớt.. e. Phản ứng đặc trưng của protein:là phản ứng Buire. Khi cho dung dịch CuSO4 trong môi trường kiềm vào dung dịch protein nó sẽ có màu tím hoặc đỏ. (do axitamin có khả năng tạo liên kết với ion kim loại hóa trị 2 tạo phức đồng Cu2+) 4. Sinh tổng hợp protein : Protein là sản phẩm cuối cùng của hoạt động truyền thông tin di truyền trong tế bào. Nhưng tại sao lại lấy cơ chế tổng hợp protein để giải thích tính di tryền của cơ thể sống mà không lấy cơ chế tổng hợp Lipid hay gluxit.? Câu hỏi này đã được các nhà khoa học giải thích như sau : -Thứ nhất, cấu trúc bậc 1 của protein phản ánh bản chất của từng loại protein. Ở đó bản chất của mỗi loại protein được quyết định bởi số thứ tự sắp xếp của từng axitamin và số lượng các axitamin có trong protein đó. Đây là tính chất rất chặt chẽ của cấu trúc protein khác hẳn với các chất khác trong tế bào. -Thứ hai, trong tế bào protein tồn tại không chỉ ở dạng protein cấu trúc mà phần lớn chúng là protein enzym. Các protein này đóng vai trò trong hướng phản ứng và sản phẩm của phản ứng trong cơ thể. Các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào điều được enzym tham gia. Trong khi đí các chất khác ở tế bào không làm được chức năng này -Thứ ba, khi xem xét cấu trúc DNA và cấu trúc protein cho thấy một đoạn DNA (1 gen) có trật tự của các nucleotid rất tương đồng với các aminoaxit trong protein. Sự tương đồng này này cho ta một khái niệm rằng phải có một liên hệ chặt chẽ nào đó giữa hai đơn vị vật chất trong tế bào của cơ thể sống. Vì lí do trên nên cơ chế sinh tổng hợp protein được xem như một cơ chế chặt ché nhất. Sai lệch dòng thông tin này sẽ dẫn đến sự biến dị ở cơ thể . Cho đến nay các nhà khoa học điều cho rằng quá trình tổng hợp protein là quá trình sao chép và dịch mã từ DNA qua RNA và cuối cùng là protein. Thứ tự aminoaicid trong protein được mã hóa bởi thứ tự nucleotid của gen. Trong DNA và m-RNA chỉ có 4 loại nucleotid trong khi đó trong protein lại có 20 aminoaxit nên việc mã hóa trở nên phức tạp. Do đó các nhà khoa học đã đưa ra nhận xét quan trọng là: có thể có 3 nucleotid sẽ tạo thành một bộ 3 gọi là mã codon. Tập hợp bộ 3 này ta có 43=64 c Một số điểm cần lưu ý : -Bản chất của codon của mã di tryuền được chứng minh bằng thực nghiệm -Có 64 codon mã hóa cho 20 aminoacid trong đó có 61 codon chứa thông tin và phần lớn aminoacid có nhiều hơn 1 codon mã hóa cho nó -Có sự thoái hóa hay nói cách khác có hơn 1 axitamin mã hóa cho 1 aminoacid. Các thay đổi này thường xảy ra ở base thứ ba.Điều đó ảnh hưởng đến hình tượng đối mã (anticodon) sau này trên t-RNA khi gắn với m-RNA. -Các codon UAA, UAG và UGA là các codon chứa các tín hiệu kết thúc và tách sợi polypeptid ra khỏi ribosome. -Quả trình tổng hợp sợi polipeptid ở tất cả các sinh vật điều bắt đầu bằng sự mã hóa bởi AUG (codon mã hóa cho methionin) codon này cũng mã hóa cho methionin trong polipeptid nếu polipeptid có chứa methionin -Các nhà khoa học đã chứng minh rằng trên sợi m-RNA các codon thường sắp xếp theo một trật tự liên tiếp nhau, không phủ lên nhau và hoàn toàn tách biệt nhau. -Trường hợp xảy ra đột biến điểm có thể có ba hướng: + Không gây ra sự thay đổi 1 aminoaxid. + Thay thế một aminoacid này bằng 1aminoacid khác có cùng kích thước và tính tích điện. + Thay thế 1aminoacid bằng một aminoacid khác -Thông tin được bắt đầu theo chiều 5’ đến 3’ a. các yếu tố cần thiết cho quá trình dịch mã -Các axitamin : chúng là các viên gạch , là những nguyên liệu ban đầu tạo thành chuỗi polipeptit. -m-RNA: đóng vai trò là khung mang thông tin của DNA. Nó quyết định thứ tự sắp xếp của các axitamin khác nhau trong chuỗi polipeptid. -Ribosome: được coi là nhà máy sản xuất axitamin. -t-RNA: có nhiệm vụ vận chuyển axitamin từ nơi khác đến nơi tổng hợp ptotein. -Quá trình cần có mặt của aminoacyl-t-RNA-synthetase để gắn axitamin lên t-NRA và enzym peptidyltranferase để xúc tát tạo thành liên klết peptid trong chuỗi polipeptid b.Các giai đoạn của quá trình dịch mã: Quá trinh dịch mã gồm ba giai đoạn chính : khởi đầu, nối dàiì và kết thúc • Giai đoạn khởi đầu : Trên m-RNA từ đoạn đầu 5’ đến bộ ba khởi đầu có một trình tự không mã hóa cho axitamin mà làm nhiệm vụ điều hành cho quá trình tổng hợp protein. Từ bộ ba AUG mã hóa cho methionin đến vị trí p trên tiểu đơn vị nhỏ của riboxom hình thành phức hợp là roboxom -t- RNA-Methionin. Quá trình này có sự xúc tát của các nhân tố khởi động IF các nhân tố khởi động sẽ hoạt hóa các tiểu đơn vị nhỏ của riboxom làm nó dễ kết hợp với phân tử t- RNA. Phân tử axitamin được gắn vào t-RNA theo cơ chế sau : a.a + ATP + enzym à a.a ~ AMP ~ Enzym + 2P a.a ~ AMP ~ Enzym + t-RNA à a.a ~ t-RNA + Enzym + AMP (Axitamin đươc gắn vào đầu 3’ OH của t-RNA) • Giai đoạn kéo dài sợi Polipeptit: Là sự nối thêm các aminoaxit tiếp theo mạch polipeptic đã đựoc tạo thành có sự tham gia của nhân tố kéo dài Một t-RNA mới sẽ có anti-codon tương ứng với cụm mã tiếp theo của AUG sẽ mang axitamin mới định vị tại điểm A.Tiếp theo liên kết peptic được hình thành giữa methionin và axitamin thứ hai, đồng thời liên kết este giữa t-RNA và methionin bị đứt ra.sau đó xảy ra phản ứng chuyển dịch tức t-RNA tại vị trí P đựơc giải phóng va t-RNA ở vị trí A sẽ chuyển về điểm P.Điểm A sẽ đựơc t-RNA mang axitamin mới đến định vị và phản ứng cứ tiếp tục diễn ra cho đến khi kết thúc Chú ý:Ơ riboxom có hai vị trí để gắn ,một vị trí cho aminocyl - t-RNA gọi là vùng P(Peptidy),và một vị trí khác gọi là vùng A(Aminoacyl) • Giai đoạn kết thúc : Quá trình dịch mã kết thúc khi tổ hợp được dịch chuyển đến bộ ba mang mã kết thúc (UAA,UAG,UGA) Vì các bộ ba kết thúc này không có anti-codon nên không có axitamin tương ướng Do đó không tổng hợp được nên phản ứng kết thúc c.Ripoxom “nhà máy chuyên sản xuất Protein”: Trong tế bào chất của các sinh vật có một hạt cực kỳ nhỏ bé ,nhỏ nhất trong các thành phần cấu tạo nên tế bào chất ,lọai hạt này gọi là Riboxom ,cơ quan trung tâm tổng hợp nên mọi Protein.Hạt nhỏ nhất của Riboxom là loại hạt tiểu thể có hằng số lắng 30S đến 50S (1S =1 đơn vị Swedberg =10-13cm/giây).Ở nồng độ Mg2+ tương đối cao ,hai hạt tiểu thể này gắn với nhau và tạo nên hạt Riboxom có hằng số lắng 70S Nhiều Riboxom cùng thực hiện dịch mã trên một sợi m-RNA .Sau khi m-RNA được gắn vào Riboxom và thực hiện 1quá trình phiên mã được một đoạn khoảng 80 Nucleotid thì các Riboxom khác có thể gắn vào đầu phía sau và cùng hực hiện dịch mã .Nhờ vậy tốc độ tổng hợp Protein tăng lên đáng kể (trong sợi m-RNA có thể có tới 20 Riboxom ) d.Những sai sót trong quá trình tổng hợp Protein : Trong quá trình tổng hợp Protein có thể có sự sai sót nhất định .Các nhà khoa học cho thấy có thể xảy ra hai truờng hợp: -Trong tế bào có các Aminoaxit rất khác nhau về cấu trúc thì sự nhận biết chúng và lắp ráp chúng ít khi có sự sai sót . -Trong bào tương có một số aminoaxit có cấu trúc giống nhau có thể dẫn tới sự sai sót trong quá trình lắp ráp các Aminoaxit trong phần tử Protein.Tỉ lệ sai sót có thể là 1/3000 .Tỷ lệ sai sót này tăng theo tuổi thọ của cơ thể. 5. Nguồn thu protein: Protein có thể thu từ động vật, thực vật hoặc vi sinh vật. Căn cứ vào chức năng của protein trong các cơ quan của cơ thể có thể phân thành ba nhóm sau: -Protein cấu trúc như keratin, colagen. -Protein có hoạt động sinh học như là enzim rồi đến hóc môn (như insulin, somatotrophin) protein cơ rut (như miozin, acitin) protein vận tải (như hemoglobin, mioglobin ), protein dự trữ (như ovalbumin, gliadin, zein ) hoặc đối với vi sinh vật (như một số khán sinh ) hoặc một số chất phản dinh dưỡng (như các chất kìm hãm tripxin ) -Protein thực phẩm không hình thành nhóm riêng biệt nhưng nói chung bao gồm các protein có mùi dễ chiûu đối với tiêu hóa và không độc đối với người Về mặt sinh lý, thiếu protein dẫn tới giảm thể trọng. Hằng ngày cơ thể người trưởng thành có tới hàng trăm tỷ tế bào chết và cần thay thế. Thiếu protein thì trước hết protein của gan , máu và chất nhầy như mật, ruột được huy động để bù đắp. Vì vậy thiếu protein lâu dài sẽ dẫn đến suy gan, số lượng khán thể trong máu giảm đi, sức đề kháng của cơ thể đối với bệnh bị yếu.Protein là một thành phần quý nhưng mà hay thiếu trong thức ăn. Xét cho đến cùng thì vấn đề thiếu protein trong thức ăn lại là do thiếu các “ viên gạch “ axitamin không thể thay thế. Khi tính hàm lượng protein ở một số sản phẩm như các loại đậu, nấm, men... ta có thể thấy lượng protein chung khá lớn. Nhưng lượng lớn này cũng chưa có thể là các loại thức ăn hoàng toàn có giá trị và thích hợp. Ví dụ: người ta đã thấy rằng sữa mẹ không chứa nhiều protein nhưng thành phần axitamin của nó lại là tốt nhất, vì vậy cho nên người ta thường lấy protein sữa mẹ làm mẫu tiêu chuẩn. Các sản phẩm có nguồn gốc động vật như sữa bò, thịt, trứng cũng có thành phần axitamin cân đối, tốt và có giá trị dinh dưỡng cao. Nói chung, lượng protein ở sản phẩm động vật khá cao, còn ở thực vật thì trừ đậu tương và các loại đậu đỗ khác, còn các sản phẩm khác đều có hàm lượng protein tương đối thấp so với các sản phẩm động vật Đối với protein có nguồn gốc thực vật thì thường thường hàm lượng các axitamin không thể thay thế có ít. Ví dụ: ở bột mì có ít lizin, ở nấm men có ít methionin và lơxin, ở một số loại đậu không đủ triptophan và methionin. Còn trong đậu tương thì lượng lơxin có ít. Vì thế muốn tạo được protein có giá trị cao thì người ta có thể thêm các” viên gạch” axitamin không thay thế (triptophan, lizin, methionin ) vào protein có nguồn gôc thực vật mặc dù thành phần axitamin không thay thế của thức ăn là vô cùng quan trọng, nhưng các axitamin thay thế cũng cần thiết ở mức độ nhất định đối với cơ thể và khi sử dụng nên đưa vào cơ thể cùng một lúc thì mới lợi dụng chúng được triệt để nhằm tổng hợp protein miễn phí. Như ta đã biết, trong thức ăn ngoài chất béo, gluxit, vitamin các muối khoáng chất gia vị thì protein là phần quý hiếm nhất. Đó là nguồn nitơ duy nhất cho người và động vật. Trong 20 axitamin thì có 8 axitamin không thay thế đối với người lớn (hoặc 9 đối với trẻ em, 10 đối với lợn, 11 đối với gia cầm ). Nếu thiếu các axitamin thì có thể bị bệnh mà chết. Về nhu cầu protein của người nhiều nhà nghiên cứu cho biết khoảng 100g/ngày, có số liệu cho là 80g/ngày. Còn các nhà dinh dường thì đề nghị cứ 1kg thể trọng của người lớn cần cung cấp 1g protein. Đều đáng nói ở đây là tốc độ tăng sản lượng lương thực thực phẩm như hiện nay không kịp với tốc độ tăng dân số. Hiện nay loài người đang gặp khó khăn lớn về lương thực thực phẩm và điều quan trọng nhất là đang đói protein. Theo nhiều số liệuđã công bố thì hai phần ba nhân loại đang bị tai họa thiếu protein ở các mức độ khác nhau. Các nước châu phi, châu Mỹ latinh và nhiều nước châu Á đang đói protein một cách có hệ thống cả về lượng lẫn về chất. Theo tính toán của FAO nhu cầu protein trên thế giới đã tăng lên 65 triệu tấn trong năm 2000. Nguồn cung cấp protein chủ yếu hiện nay của loài người là sản phẩm của hai ngành trồng trọt và chăn nuôi.Về ngành trồng trọt thì mở rộng diện tích và thâm canh cây trồng, khả năng này cũng rất to lớn. Còn để thu protein trong động vật thì con người quan tâm đến hai hướng là khai thác hải sản và chăn nuôi công nghiệp. Các hải sản là nguồn protein phong phú có thể cung cấp cho người (trong tương lai, đại dưiơng sẽ bị ô nhiễm nặng do sự phát triển của công nghiệp và biển cũng như do tàu bè đi lại ), đáng chú ý là trong các hải sản chính, cá đực dành một phần lớn để chế biến bột các cung cấp cho ngành chăn nuôi(hàng năm số lượng bột cá sản xuất khoảng 5 triệu tấn ).Muốn đưa chăn nuôi thành một ngành sản xuất có tính chất công nghiệp thì một trong những nhiệm vụ hàng đầu là giải quyết thức ăn gia súc hỗn hợp , trong thức ăn này cần phải có tỷ lệ thích đáng về protein. Các nguồn protein ở đây có thể là bột ngũ cốc , tấm cám, các loại khô dầu(lạc, đậu, tương..), các loại bột cỏ, bột xương, bột cá và các loại sinh khối vi sinh vật. Có đảm bảo nhu cầu về protein trong khẩu phần thức ăn, gia súc gia cầm mới đủ sức tăng trọng và đưa năng suất chăn nuôi đến mức cao. Các gia súc gia cầm khác nhau chỉ có khả năng hoàn lại cho người một phần nhỏ lượng protein mà người cung cung cấp cho chúng, thường chỉ 15-25% ở dạng thịt và khoảng 30% ở dạng sữa. Còn phần lớn protein trong khẩu phần được sử dụng cho nhu cầu riêng của gia súc. Như vậy 70-85% protein mất đi không bù lại cho người. Trong việc giải quyết việc thiếu protein hiện nay, người ta chú ý nhiều đến con đường tổng hợp nhờ vi sinh vật. Cơ sở khoa học của biện pháp này là, lợi dụng khả năng sinh trưởng nhanh của vi sinh vật và sự phong phú về protein, cũng như các axitamin hợp phần của nó trong tế bào vi sinh vật là nguồn cung cấp protein cho gia súc và tương lai sẽ làm thức ăn cho người. Sản xuất protein từ vi sinh vật có các ưu điểm sau: -Thu hoạch đơn giản dễ dàng -Ít tốn diện tích nuôi cấy -Tốc độ sinh sản của vi sinh vật cao, đồng thời tốc độ sinh tổng hợp protein trong tế bào vi sinh vật cũng rất cao có thể từ 100-1000 so với bò. Qua thực tế người ta thấy rằng muốn có 1 tấn protein cần phải trồng 4 hecta đậu tương trong 3 tháng, hoặc nuôi 40 con bò trong 15-18 tháng, nhưng chỉ cần nuôi sinh vật trong nồi lên men dung tích là 300m 3trong 24giờ -Nuôi cấy vi sinh vật không phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, quá trình nuôi cấy được tiến hành trong nồi lên men lớn dễ dàng ổn định các điều kiện kỹ thuật bằng các hệ thống điều khiển tự động. -Có thể phân lập và lựa chọn được các chủng vi sinh vật có ích và thích hợp cho các quy trình công nghệ, cho từng loại nguyên liệu tương đối nhanh và dễ dàng -Hầu hết hợp chất chứa cacbon trong tự nhiên điều có thể sử dụng làm nguồn cơ chất ban đầu để sản xuất protein -Thành phần axitamin trong protein có thể điều khiển được bằng cách thay đổi thành phần môi trư