پروتئین تک‌یاخته
مزایا

تولید گسترده زیست‌توده میکروبی نسبت به روش‌های سنتی تولید پروتئین برای موادغذایی یا خوراک دام مزایای بسیاری دارد.
میکروب‌ها نرخ رشد بسیار بالاتری دارند (جلبک‌ها: ۲–۶ ساعت، مخمر: ۱–۳ ساعت، باکتری‌ها: ۰٫۵–۲ ساعت). همچنین این امکان را فراهم می‌کند که نژادهایی با عملکرد بالا و ترکیب موادغذایی خوب به سرعت و به‌راحتی در مقایسه با اصلاح‌نباتات انتخاب شود.
در حالی که بخش‌های زیادی از گیاه مانند ساقه، برگ و ریشه قابل خوردن نیستند، میکروب‌های تک‌یاخته می‌توانند به‌طور کامل استفاده شوند. در حالی که بخش‌هایی از بخش خوراکی محصولات کشاورزی غیرقابل هضم است، بسیاری از میکروب‌ها در مقداری بسیار بالاتر قابل هضم هستند.
میکروب‌ها معمولاً حاوی پروتئین در حدود ۳۰ تا ۷۰ درصد هستند که مقداری بسیار بالاتر در جرم‌خشک خود، نسبت به سبزیجات یا غلات است. نمایه اسیدهای آمینهٔ بسیاری از میکروب‌های SCP معمولاً از کیفیت عالی غذایی برخوردارند، که قابل مقایسه با تخم مرغ است.
بعضی از میکروب‌ها می‌توانند ویتامین‌ها و مواد مغذی‌ای تولید کنند که موجودات یوکاریوتی مانند گیاهان توانایی تولید آنان یا توانایی تولید مقادیر قابل توجه آنان از جمله ویتامین ب۱۲ را ندارند.
میکروب‌ها می‌توانند طیف گسترده‌ای از مواد اولیه را به عنوان منابع کربن از جمله آلکان‌ها، متانول، متان، اتانول و قندها استفاده کنند. آنچه «محصول پسماند» محسوب می‌شود اغلب می‌تواند به عنوان موادمغذی برای میکروب‌های خوراکی مورد استفاده قرار گیرد.
مانند گیاهان، میکروب‌های اتوتروف نیز قادر به استفاده از CO۲ هستند. برخی از آن‌ها، مانند باکتری‌ها با مسیر چوب-یونگدال یا چرخه کربس وارونه می‌توانند CO۲ را بین ۲ تا ۳ بار تثبیت کنند، که نشان‌دهنده بازدهی تا ده‌بار بیشتر از گیاهان است همچنین گیاهان دارای اثرات بازدارندگی نوری هستند.
برخی از باکتری‌ها، مانند چندین کلستریدیای همواستوژنیک، قادر به انجام تخمیر سینگاس هستند. این بدین معناست که می‌توانند سوخت‌وساز گاز سنتز، که مخلوطی گازی از CO ،H۲ و CO۲ بوده را انجام دهد و می‌تواند توسط فرایند تبدیل به گاز (گازیفیکاسیون) باقیمانده‌های غیرقابل تبدیل پسماندی، مانند لیگنوسلولز تولید شود.
بعضی از باکتری‌ها دی‌ازتروفیک هستند، یعنی می‌توانند N۲ را از هوا تثبیت کنند و بنابراین مستقل از کودهای شیمیایی برپایه ازت هستند، که تولید، استفاده و تخریب آنان باعث ایجاد خسارت‌های ناخوشایند به محیط زیست، وخیم‌تر شدن سلامت عمومی و افزایش تغییرات آب‌وهوایی می‌شود.
بسیاری از باکتری‌ها می‌توانند H۲ را برای تأمین انرژی، با استفاده از آنزیم‌هایی به نام هیدروژناز استفاده کنند. در حالی که هیدروژنازها معمولاً بسیارحساس به O۲ هستند، برخی از باکتری‌ها قادر به انجام تنفس H۲ وابسته به O۲ هستند. این ویژگی به باکتری‌های اتوتروف اجازه می‌دهد تا در CO۲ بدون نور با سرعت رشد سریع رشد کنند. از آنجا که H۲ می‌تواند توسط الکترولیز آب به‌شکل مؤثری ساخته شود، در سخن، گفته می‌شود که این باکتری‌ها «توسط الکتریسیته تأمین می‌شوند».
تولید زیست‌توده میکروبی مستقل از تغییرات فصلی و آب‌وهوایی است، و می‌توان آن را به راحتی از حوادث شدید آب‌وهوایی که انتظار می‌رود با ادامه تغییرات آب‌وهوایی اسباب خرابی محصول شوند، محافظت کرد. میکروب‌های مستقل از نور مانند مخمرها می‌توانند در شب به رشد خود ادامه دهند.
کشت میکروب‌ها به‌طور کلی دارای ردپای آب بسیار کمتری نسبت به تولید موادغذایی کشاورزی هستند. در حالی که میانگین اثر جهانی آب آبی-سبز (آبیاری، سطح، زمین و آب باران) محصولات زراعی به دلیل تبخیر، تعرق، زهکشی و رواناب به حدود ۱۸۰۰ لیتر در کیلوگرم محصول می‌رسد.
کشت میکروب‌ها نیازی به خاک حاصلخیز ندارد و بنابراین با کشاورزی رقابت نمی‌کند. به لطف نیاز کم‌آب، کشت SCP حتی می‌تواند در آب‌وهوای خشک با خاک نابارور انجام شود و ممکن است وسیله‌ای برای تأمین موادغذایی بدون خطر در کشورهای خشک فراهم کند.
میکروب‌های فتوسنتزی می‌توانند به بازدهی تبدیل انرژی خورشیدی بالاتری نسبت به گیاهان دست یابند، زیرا در فوتوبیوراکتورها می‌توان تأمین آب، CO۲ و توزیع نور متعادل را به دقت کنترل کرد.
برخلاف محصولات کشاورزی که به سمت کیفیت مطلوب فرآوری می‌شوند، میکروب‌ها ساده‌تر می‌توانند تولید را به سمت یک کیفیت مطلوب هدایت کنند. به جای استخراج اسیدهای آمینه از لوبیای سویا و دور انداختن نیمی از بدن گیاه در این فرایند، میکروب‌ها می‌توانند به صورت ژنتیکی برای تولید بیش از حد یا حتی ترشح یک اسید آمینه خاص اصلاح شوند. با این حال، برای حفظ استقبال خوب از مصرف‌کننده معمولاً دستیابی به نتایج مشابه با غربال‌گری برای میکروب‌هایی که از پیش دارای ویژگی‌های موردنظر هستند یا عادت‌دادن آن‌ها از طریق سازگاری انتخابی ساده‌تر است.