Sintetik biologiya və qida: Tikinti bloklarında qida istehsalının artırılması

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Dekabr 20, 2022

Anlayış xülasəsi

Biologiya və mühəndisliyi birləşdirən sintetik biologiya, əhali artımı və ətraf mühit problemlərinə görə artan qlobal qida tələbatını ödəmək üçün əsas həll yolu kimi ortaya çıxır. Bu sahə təkcə qida təhlükəsizliyini və qidalanmanı gücləndirmək deyil, həm də laboratoriyada hazırlanmış zülal və qida maddələrini tətbiq etməklə ənənəvi kənd təsərrüfatı təcrübələrini dəyişdirmək məqsədi daşıyır. Qida sənayesini yenidən formalaşdırmaq potensialı ilə sintetik biologiya daha davamlı əkinçilik üsullarına, yeni tənzimləmə ehtiyaclarına və istehlakçı seçimlərində və yemək ənənələrində dəyişiklik yarada bilər.

Sintetik biologiya və qida konteksti

Tədqiqatçılar qida zəncirini artırmaq və genişləndirmək üçün sintetik və ya laboratoriyada hazırlanmış yeməli məhsullar hazırlayırlar. Ancaq nəşr olunan bir araşdırmaya görə təbiət Jurnal, çox güman ki, 2030-cu ilə qədər sintetik biologiyadan hansısa şəkildə istifadə etmiş və ya istifadə etmiş olacaqsınız.

Sucful Farming-ə görə, 2-ci ilə qədər dünya əhalisinin 2050 milyard artacağı və bununla da qida istehsalına qlobal tələbatın təxminən 40 faiz artacağı proqnozlaşdırılır. Daha çox insanın qidalanması ilə zülala daha çox ehtiyac yaranacaq. Bununla belə, torpaq kütlələrinin azalması, karbon emissiyalarının və dəniz səviyyəsinin artması və eroziya ərzaq istehsalının proqnozlaşdırılan tələbi qarşılamasına mane olur. Bu problem sintetik və ya laboratoriyada hazırlanmış biologiyanın tətbiqi, qida zəncirinin gücləndirilməsi və genişləndirilməsi ilə potensial olaraq həll edilə bilər.

Sintetik biologiya bioloji tədqiqat və mühəndislik konsepsiyalarını birləşdirir. Bu intizam məlumat, həyat və sosial elmlərdən naqil dövrələri vasitəsilə hüceyrə funksiyalarını idarə etmək və müxtəlif bioloji sistemlərin necə tərtib edildiyini başa düşmək üçün istifadə edir. Qida elminin və sintetik biologiyanın birləşməsi təkcə qida təhlükəsizliyi və qidalanma ilə bağlı mövcud problemləri həll etmək üçün effektiv üsul kimi görünmür, həm də bu yeni yaranan elmi nizam-intizam cari dayanıqlı olmayan qida texnologiyaları və təcrübələrini təkmilləşdirmək üçün həyati əhəmiyyət kəsb edə bilər.

Sintetik biologiya klonlaşdırılmış hüceyrə fabrikləri, müxtəlif mikroorqanizmlər və ya hüceyrəsiz biosintez platformalarından istifadə edərək qida istehsalına imkan verəcək. Bu texnologiya resurs çevrilməsinin səmərəliliyini artıra və ənənəvi kənd təsərrüfatının çatışmazlıqlarını və yüksək karbon emissiyalarını aradan qaldıra bilər.

Dağıdıcı təsir

2019-cu ildə bitki əsaslı qida istehsalçısı Impossible Foods, "qanaxma" olan bir burger buraxdı. Impossible Foods inanır ki, qanın, xüsusilə də dəmir tərkibli heme daha çox ətli ləzzətlər yaradır və bitki əsaslı burgerə soya leghemoqlobin əlavə edildikdə ətirlər güclənir. Bu maddələri mal əti köftəsinin əvəzi olan Impossible Burger-ə daxil etmək üçün firma DNT sintezindən, genetik hissə kitabxanalarından və autoinduksiya üçün müsbət rəy döngəsindən istifadə edir. Impossible Burger istehsal etmək üçün 96 faiz az torpaq və 89 faiz daha az istixana qazı tələb edir. Bu burger dünyanın 30,000-dən çox restoranında və 15,000 ərzaq mağazasında şirkətin çoxsaylı məhsullarından yalnız biridir.

Bu arada startap KnipBio mühəndisləri balıqları yarpaqlarda tapılan mikrobdan qidalandırırlar. Balıq sağlamlığı üçün vacib olan karotenoidləri artırmaq üçün onun genomunu redaktə edirlər və böyüməsini stimullaşdırmaq üçün fermentasiyadan istifadə edirlər. Daha sonra mikroblar qısa müddət ərzində həddindən artıq istiyə məruz qalır, qurudulur və üyüdülür. Digər kənd təsərrüfatı layihələrinə çoxlu miqdarda bitki yağı və qoz ağacları istehsal edən orqanizmlərin sintezi daxildir ki, bu da adətən tələb olunandan daha az su istifadə edərək qapalı şəraitdə yetişdirilə bilər, eyni zamanda iki dəfə çox qoz-fındıq istehsal edir.

2022-ci ildə isə ABŞ-ın biotexnoloji şirkəti Pivot Bio qarğıdalı üçün sintetik azot gübrəsi hazırladı. Bu məhsul qlobal enerjinin 1-2 faizini istehlak edən sənaye üsulu ilə istehsal olunan azotdan istifadə problemini həll edir. Havadan azotu fiksasiya edən bakteriyalar bioloji gübrə rolunu oynaya bilər, lakin dənli bitkilərlə (qarğıdalı, buğda, düyü) həyat qabiliyyətli deyillər. Həll olaraq, Pivot Bio, qarğıdalı kökləri ilə güclü birləşən azot fiksasiya edən bakteriyaları genetik olaraq dəyişdirdi.

Sintetik biologiyanın qida istehsalına tətbiqinin nəticələri

Sintetik biologiyanın qida istehsalına tətbiqinin daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

• Sənaye kənd təsərrüfatı heyvandarlıqdan laboratoriyada hazırlanmış zülal və qida maddələrinə keçid.
• Davamlı əkinçilik və ərzaq istehsalına keçidi tələb edən daha etik istehlakçılar və investorlar.
• Hökumətlər subsidiyalar, avadanlıqlar və resurslar təklif etməklə kənd təsərrüfatı işçilərini daha davamlı olmağa həvəsləndirir. 
• Tənzimləyici orqanlar yeni təftiş ofisləri yaradır və sintetik qida istehsalı obyektlərinə nəzarət üzrə ixtisaslaşmış məmurları işə götürür.
• Qida istehsalçıları laboratoriyada hazırlanmış gübrə, ət, süd məhsulları və şəkər əvəzedicilərinə böyük sərmayə qoyurlar.
• Tədqiqatçılar davamlı olaraq yeni qida qidaları kəşf edirlər və nəticədə ənənəvi kənd təsərrüfatı və balıqçılığı əvəz edə biləcək faktorları formalaşdırırlar.
• Gələcək yeni yeməklərə və sintetik istehsal üsulları vasitəsilə mümkün olan qida kateqoriyalarına məruz qalaraq yeni reseptlərin, niş restoranların partlamasına səbəb olur.

Nəzərə alınmalı suallar

• Sintetik biologiyanın mümkün riskləri nələrdir?
• Sizcə, sintetik biologiya insanların qida qəbulunu necə dəyişdirə bilər?