Quantumrun

КРЭДЫТ ВЫЯВЫ:

Istock

Сінтэтычная біялогія і ежа: павышэнне вытворчасці харчовых прадуктаў на будаўнічых блоках

Навукоўцы выкарыстоўваюць сінтэтычную біялогію, каб вырабляць больш якасную і ўстойлівую ежу.

аўтар:
імя аўтара
Quantumrun Foresight
Снежань 20, 2022

Кароткі агляд

Сінтэтычная біялогія, якая спалучае біялогію і інжынерыю, становіцца ключавым рашэннем для задавальнення глабальнага попыту на прадукты харчавання, які расце з-за росту насельніцтва і экалагічных праблем. Гэтая сфера не толькі павышае бяспеку харчовых прадуктаў і харчавання, але таксама накіравана на трансфармацыю традыцыйнай сельскагаспадарчай практыкі шляхам увядзення лабараторных бялкоў і пажыўных рэчываў. Сінтэтычная біялогія, якая мае патэнцыял для змены формы харчовай прамысловасці, можа прывесці да больш устойлівых метадаў вядзення сельскай гаспадаркі, новых нарматыўных патрэбаў і змены спажывецкіх пераваг і традыцый харчавання.

Сінтэтычная біялогія і харчовы кантэкст

Даследчыкі распрацоўваюць сінтэтычныя або зробленыя ў лабараторыі ядомыя прадукты для паляпшэння і пашырэння харчовага ланцуга. Аднак, паводле даследавання, апублікаванага ў Прырода часопіс, вельмі верагодна, што да 2030 года вы нейкім чынам будзеце спажываць або выкарыстоўваць сінтэтычную біялогію.

Згодна з Successful Farming, прагназуецца, што насельніцтва свету вырасце на 2 мільярды чалавек да 2050 года, павялічыўшы сусветны попыт на вытворчасць прадуктаў харчавання амаль на 40 працэнтаў. З большай колькасцю людзей, якіх трэба карміць, будзе большая патрэба ў бялку. Аднак памяншэнне сушы, рост выкідаў вугляроду і ўзроўня мора, а таксама эрозія перашкаджаюць вытворчасці прадуктаў харчавання ісці ў нагу з прагнозным попытам. Гэтую праблему патэнцыйна можна вырашыць шляхам прымянення сінтэтычнай або лабараторнай біялогіі, паляпшэння і пашырэння харчовага ланцуга.

Сінтэтычная біялогія спалучае ў сабе біялагічныя даследаванні і інжынерныя канцэпцыі. Гэтая дысцыпліна абапіраецца на інфармацыю, жыццё і сацыяльныя навукі, каб кантраляваць клетачныя функцыі праз падключэнне схем і разуменне таго, як спраектаваны розныя біялагічныя сістэмы. Спалучэнне харчовай навукі і сінтэтычнай біялогіі разглядаецца не толькі як эфектыўны метад вырашэння сучасных праблем з бяспекай харчовых прадуктаў і харчаваннем, але гэтая новая навуковая дысцыпліна можа апынуцца жыццёва важнай для паляпшэння сучасных няўстойлівых харчовых тэхналогій і метадаў.

Сінтэтычная біялогія дазволіць вырабляць ежу з выкарыстаннем фабрык кланаваных клетак, разнастайных мікраарганізмаў або бясклетачных платформ біясінтэзу. Гэтая тэхналогія можа павысіць эфектыўнасць пераўтварэння рэсурсаў і ліквідаваць недахопы традыцыйнай сельскай гаспадаркі і высокія выкіды вуглякіслага газу.

Разбуральнае ўздзеянне

У 2019 годзе вытворца расліннай ежы Impossible Foods выпусціў гамбургер, які «сыходзіць крывёй». Кампанія Impossible Foods лічыць, што кроў, у прыватнасці гем, які змяшчае жалеза, стварае больш мясныя густы, а водары ўзмацняюцца, калі ў гамбургер з расліннай аснове дадаецца соевы леггемаглабін. Каб уліць гэтыя рэчывы ў сваю замену ялавічнай катлеты Impossible Burger, фірма выкарыстоўвае сінтэз ДНК, бібліятэкі генетычных частак і станоўчую зваротную сувязь для аўтаіндукцыі. Для вытворчасці Impossible Burger патрабуецца на 96 працэнтаў менш зямлі і на 89 працэнтаў менш парніковых газаў. Гэты гамбургер - толькі адзін са шматлікіх прадуктаў кампаніі ў больш чым 30,000 15,000 рэстаранах і XNUMX XNUMX прадуктовых крамах па ўсім свеце.

Між тым, стартап KnipBio распрацоўвае корм для рыб з мікроба, які знаходзіцца на лісці. Яны рэдагуюць яго геном, каб павялічыць кароціноіды, важныя для здароўя рыб, і выкарыстоўваюць ферментацыю, каб стымуляваць іх рост. Затым мікробы на кароткі час падвяргаюцца ўздзеянню моцнага цяпла, сушаць і здрабняюць. Іншыя сельскагаспадарчыя праекты ўключаюць сінтэз арганізмаў, якія вырабляюць вялікую колькасць расліннага алею і арэхавых дрэў, якія можна вырошчваць у закрытых памяшканнях, выкарыстоўваючы значна менш вады, чым звычайна патрабуецца, і вырабляць у два разы больш арэхаў.

А ў 2022 годзе амерыканская біятэхналагічная кампанія Pivot Bio зрабіла сінтэтычнае азотнае ўгнаенне для кукурузы. Гэты прадукт вырашае праблему выкарыстання прамыслова вырабленага азоту, які спажывае 1-2 працэнты сусветнай энергіі. Бактэрыі, якія фіксуюць азот з паветра, могуць дзейнічаць як біялагічнае ўгнаенне, але яны нежыццяздольныя на збожжавых культурах (кукуруза, пшаніца, рыс). У якасці рашэння Pivot Bio генетычна мадыфікаваў азотфіксуючыя бактэрыі, якія моцна асацыююцца з каранямі кукурузы.

Наступствы прымянення сінтэтычнай біялогіі для вытворчасці прадуктаў харчавання

Больш шырокія наступствы прымянення сінтэтычнай біялогіі для вытворчасці прадуктаў харчавання могуць уключаць:

Прамысловая сельская гаспадарка пераходзіць ад жывёлагадоўлі да лабараторнага вытворчасці бялку і пажыўных рэчываў.
Больш этычныя спажыўцы і інвестары заклікаюць да пераходу да ўстойлівага земляробства і вытворчасці прадуктаў харчавання.
Урады стымулююць аграрыяў стаць больш устойлівымі, прапаноўваючы субсідыі, абсталяванне і рэсурсы.
Рэгулятары ствараюць новыя інспекцыйныя офісы і наймаюць супрацоўнікаў, якія спецыялізуюцца на наглядзе за прадпрыемствамі па вытворчасці сінтэтычных прадуктаў харчавання.
Вытворцы прадуктаў харчавання ўкладваюць вялікія сродкі ў вырабленыя ў лабараторыі заменнікі ўгнаенняў, мяса, малочных прадуктаў і цукру.
Даследчыкі пастаянна адкрываюць новыя харчовыя пажыўныя рэчывы і формаў-фактары, якія з часам могуць замяніць традыцыйную сельскую гаспадарку і рыбалоўства.
Будучыня спараджае знаёмства з новымі прадуктамі і катэгорыямі ежы, якія сталі магчымымі дзякуючы сінтэтычным метадам вытворчасці, што прывяло да выбуху новых рэцэптаў і нішавых рэстаранаў.