بروتين أحادي الخلية من مواد أولية الميثان/ثاني أكسيد الكربون
تستخدم فئة محددة من إنتاج البروتين أحادي الخلية بكتيريا الميثان، وهي كائنات دقيقة تستقلب الميثان كمصدرها الأساسي للكربون والطاقة، أو في بعض متغيرات العملية ثاني أكسيد الكربون المدمج مع الهيدروجين من خلال تخمير الغاز، لتنمية كتلة حيوية غنية بالبروتين دون الاعتماد على الأراضي الصالحة للزراعة، أو زراعة المحاصيل كثيفة المياه العذبة، أو مخزونات الأسماك البحرية على الإطلاق، مما يميز مسار المواد الأولية هذا عن، وفي العديد من تحليلات الاستدامة، أكثر كفاءة في استخدام الأراضي والمياه من كل من البروتين النباتي التقليدي القائم على فول الصويا ومعظم إنتاج وجبة الحشرات، والذي لا يزال يتطلب مدخلات مواد أولية عضوية صلبة. استخدام الميثان كمصدر للكربون له إطار مناخي إضافي يؤكد عليه بعض المنتجين، حيث أن الميثان الذي يتم التقاطه من مصادر مثل معالجة الغاز الطبيعي أو من حيث المبدأ الغاز الحيوي وتحويله إلى كتلة حيوية بروتينية، بدلاً من إطلاقه مباشرة في الغلاف الجوي، يحول غازاً دفيئاً قوياً إلى منتج مفيد، على الرغم من أن الفائدة المناخية الصافية تعتمد على مصدر الميثان الفعلي وما كان سيستخدم له أو يطلق كغاز. لا يزال الإنتاج على نطاق تجاري لمسار المواد الأولية هذا في مرحلة مبكرة من اختراق السوق في تركيبات علف الأحياء المائية مقارنة بمصادر البروتين الأكثر رسوخاً، مع عدد قليل من الشركات التي تدير منشآت تجريبية إلى تجارية وعمل مستمر لإنشاء توصيف غذائي متسق وبيانات تجارب تغذية عبر أنواع مستهدفة مختلفة قبل أن يحقق المكون الوجود الواسع في قاعدة بيانات مكونات برامج التركيب الذي تتمتع به مصادر البروتين الراسخة منذ فترة طويلة. تتطلب التركيبة الغذائية ومحتوى البروتين وملف الأحماض الأمينية وقابلية الهضم لأنواع الأحياء المائية المختلفة نفس التحقق الصارم من تجارب التغذية الخاصة بالأنواع الذي يحتاجه أي مكون جديد قبل أن يتمكن المكونون من استبداله بثقة في الوجبات التجارية بمعدلات إدراج ذات مغزى.