Sinteza biologio kaj manĝaĵo: Plibonigante manĝaĵproduktadon ĉe la konstrubriketoj

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Decembro 20, 2022

Enrigarda resumo

Sinteza biologio, miksanta biologion kaj inĝenieristikon, aperas kiel ŝlosila solvo por renkonti la kreskantan tutmondan manĝpostulon pro loĝantarkresko kaj mediaj defioj. Ĉi tiu kampo ne nur plibonigas manĝaĵsekurecon kaj nutradon sed ankaŭ celas transformi tradiciajn agrikulturajn praktikojn enkondukante laboratoriajn proteinojn kaj nutraĵojn. Kun ĝia potencialo transformi la manĝindustrion, sinteza biologio povus konduki al pli daŭrigeblaj agrikulturaj metodoj, novaj reguligaj bezonoj kaj ŝanĝo en konsumantpreferoj kaj manĝtradicioj.

Sinteza biologio kaj manĝkunteksto

Esploristoj disvolvas sintezajn aŭ laboratoriajn manĝeblajn produktojn por plibonigi kaj vastigi la nutroĉenon. Tamen, laŭ studo publikigita en la naturo revuo, estas tre verŝajne, ke vi iel konsumos aŭ uzis sintezan biologion antaŭ 2030.

Laŭ Sukcesa Terkultivado, la monda loĝantaro estas antaŭvidita kreskos je 2 miliardoj antaŭ 2050, pliigante la tutmondan postulon je nutraĵproduktado je preskaŭ 40 procentoj. Kun pli da homoj por manĝi, estos pli granda bezono de proteino. Tamen, ŝrumpantaj termasoj, altiĝantaj karbonemisioj kaj marniveloj, kaj erozio malhelpas manĝaĵproduktadon daŭrigi kun antaŭvidita postulo. Tiu defio povas esti eble solvita per la apliko de sinteza aŭ laboratori-farita biologio, plibonigante kaj vastigante la nutroĉenon.

Sinteza biologio kombinas biologiajn esplorojn kaj inĝenierajn konceptojn. Ĉi tiu disciplino tiras de informoj, vivo, kaj sociaj sciencoj por kontroli ĉelajn funkciojn per kabla cirkulado kaj kompreno kiel malsamaj biologiaj sistemoj estas dizajnitaj. Ne nur la kombinaĵo de nutraĵscienco kaj sinteza biologio estas rigardata kiel efika metodo por solvi aktualajn defiojn kun manĝaĵsekureco kaj nutrado, sed ĉi tiu emerĝanta scienca disciplino povas pruvi esenca por plibonigado de nunaj nedaŭrigeblaj manĝteknologioj kaj praktikoj.

Sinteza biologio permesos nutraĵproduktadon uzante klonitajn ĉelfabrikojn, diversajn mikroorganismojn aŭ senĉelajn biosintezplatformojn. Ĉi tiu teknologio povas plibonigi la efikecon de konvertiĝo de rimedoj kaj elimini la malavantaĝojn kaj altajn karbonemisiojn de tradicia agrikulturo.

Disrompa efiko

En 2019, plant-bazita manĝfabrikisto Impossible Foods publikigis hamburgeron, kiu "sangas". Impossible Foods opinias, ke sango, specife la fer-enhava hemo, kreas pli karnajn gustojn, kaj aromoj plifortiĝas kiam sojleghemoglobino estas aldonita al plant-bazita hamburgero. Por infuzi ĉi tiujn substancojn en ilian anstataŭaĵon de bova pasteĉo, Impossible Burger, la firmao uzas DNA-sintezon, genetikajn partbibliotekojn kaj pozitivan religon por aŭtoindukto. La Impossible Burger postulas 96 procentojn malpli da tero kaj 89 procentojn malpli da forceja gaso por produkti. Ĉi tiu hamburgero estas nur unu el la multaj produktoj de la kompanio en pli ol 30,000 restoracioj kaj 15,000 nutraĵvendejoj tutmonde.

Dume, starto KnipBio-inĝenieroj fiŝonutras de mikrobo trovita sur folioj. Ili redaktas ĝian genaron por pliigi karotenoidojn gravajn por fiŝosano kaj uzas fermentadon por stimuli ĝian kreskon. La mikroboj tiam estas eksponitaj al ekstrema varmeco por mallonga periodo, sekigitaj kaj muelitaj. Aliaj agrikulturaj projektoj inkludas sintezajn organismojn kiuj produktas grandajn kvantojn de vegeta oleo kaj nuksarboj kiuj povas esti kultivitaj endome uzante multe malpli akvon ol tipe postulata dum produktante duoble pli multajn nuksojn.

Kaj en 2022, usona bioteknika firmao Pivot Bio faris sintezan nitrogenan sterkon por maizo. Ĉi tiu produkto traktas la problemon uzi industrie produktitan nitrogenon, kiu konsumas 1-2 procentojn de tutmonda energio. Bakterioj, kiuj fiksas nitrogenon de la aero, povas funkcii kiel biologia sterko, sed ili ne estas viveblaj kun cerealkultivaĵoj (maizo, tritiko, rizo). Kiel solvo, Pivot Bio genetike modifis nitrogenfiksajn bakteriojn, kiuj forte asocias kun maizaj radikoj.

Implicoj de aplikado de sinteza biologio al nutraĵproduktado

Pli larĝaj implicoj de aplikado de sinteza biologio al manĝaĵproduktado povas inkludi: 

• Industria terkultivado ŝanĝiĝas de brutaro al laboratori-farita proteino kaj nutraĵoj.
• Pli etikaj konsumantoj kaj investantoj petante transiro al daŭrigebla agrikulturo kaj manĝaĵproduktado.
• Registaroj instigantaj agrikulturistojn fariĝi pli daŭrigeblaj per ofertado de subvencioj, ekipaĵo kaj resursoj. 
• Reguligistoj kreantaj novajn inspektajn oficejojn kaj dungado de oficiroj specialiĝis pri la kontrolado de sintezaj manĝaĵproduktadinstalaĵoj.
• Manĝproduktantoj peze investas en laboratorio-faritaj anstataŭaĵoj por sterko, viando, laktaĵoj kaj sukero.
• Esploristoj kontinue malkovras novajn nutrajn nutraĵojn kaj formfaktorojn, kiuj eventuale povas anstataŭigi tradician agrikulturon kaj fiŝfarmon.
• Estonteco generas esti elmontrita al novaj manĝaĵoj kaj manĝkategorioj ebligitaj per sintezaj produktadoteknikoj, kondukante al eksplodo de novaj receptoj, niĉaj restoracioj.

Konsiderindaj demandoj

• Kio estas la eblaj riskoj de sinteza biologio?
• Kiel alie vi pensas, ke sinteza biologio povas ŝanĝi kiel homoj konsumas manĝaĵon?