现在，地球上人口已增至70亿左右，而且，还以每分钟150人每天22万的速度在增长。人口剧增带来的粮食危机已日益困扰着人类，迫使人类去寻找新的食源。而微生物以其含蛋白量高、生长繁殖快的特点日益为人们所重视，人们已开始在这方面做了有益的尝试。
单细胞蛋白也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。
由于世界人口暴增，同时动物饲养量也在大增，每年，全人类的食物及动物饲料所需的蛋白质总量将是几十亿到几百亿吨，传统的农业生产根本满足不了人和动物对蛋白的需求。目前，全世界有10多亿人缺乏蛋白质营养，所以，开发新的蛋白来源势在必行。而微生物作为一种蛋白来源已日见其优势：首先，微生物生长速度比任何高等动植物都要快得多。据估计，利用微生物合成同等量的蛋白质比利用植物来生产要快五百倍，比动物快两千倍。其次，微生物所含的营养价值高。菌体中50%以上是蛋白质，含量远高于一般植物所含的蛋白，甚至超过鱼粉含量，如一种丝状螺旋蓝细菌，它的蛋白含量高达65%～70%，白地霉的蛋白含量也在60%左右。而且，菌体蛋白的氨基酸种类齐全，有些人和动物所必需的氨基酸比例高，如氢细菌含有人体所必需的氨基酸（赖氨基、色氨酸）比牛肉、鸡蛋中所含的量还要多。此外，菌体还含有各种维生素和矿物元素，如酵母富含B族维生素，这些都是人和动物体内不可缺少的营养物质。最后，微生物可以利用多种原料进行生产。用于生产单细胞蛋白的微生物对营养要求都不高，有些还是自养型的微生物，它们可以利用许多废料，如淀粉厂废水、豆制品厂废水、酒精蒸馏废液、味精废料、榨糖厂的下脚料及农副产品下脚料，造纸厂纸浆废液及石油炼制后的废液、废气（甲醇、乙醇、甲烷、天然气等）及工厂排放的废气（CO2、CO）等，这些东西排放到自然中往往会造成污染环境，但我们却可以变废为宝用它们来生产单细胞蛋白，为我们解决粮食危机。
单细胞蛋白，在世界一些经济发达的国家已有一定生产规模。20世纪80年代初，欧洲、美国和日本的一些企业主要采用石油烃类原料，以酵母菌来生产单细胞蛋白。如德国赫希斯特医药集团，1982年生产了1000吨单细胞蛋白；1983年英国帝国化学工业有限公司一座年产5～15万吨单细胞蛋白，全电脑控制的连续发酵塔正式投入生产，产品销往10多个国家。美国菲利浦石油公司利用自己的专利菌种，每年生产75吨含60%蛋白的单细胞蛋白，销往中东地区作为饲料。到20世纪80年代中期，全世界年产单细胞蛋白已达200万吨，被广泛用于食品加工和饲料。仅欧洲每年营销酵母蛋白就达100万吨。在美国，用微生物蛋白生产的“肉”食品已有60多种，这些食品含蛋白高、脂肪低、不含胆固醇，在市场上很受欢迎，现在世界上许多国家都相继投资建厂生产。
在我国，自1922年上海建立了第一家酵母厂起，至今已有酵母厂几十家，产量数吨，大部分用于医药和面包生产，而用于饲料却很少。但事实上，我国蛋白饲料年需要量在500万吨以上，因此，单细胞蛋白在我国将有极为广阔的发展前景。
用于单细胞蛋白生产的微生物种类很多，有小球藻、栅列藻等蓝细菌，霉菌、酵母等真菌和细菌，如氢细菌、光合细菌等。随着人们对微生物的认识的深入和扩展，可用于生产单细胞蛋白的微生物资源开发也将越来越广泛。
