Biologie synthétique et alimentation : améliorer la production alimentaire au niveau des éléments constitutifs

• Auteur :
• Nom de l'auteur

  Prévision quantique
• 20 décembre 2022

Résumé des informations

La biologie synthétique, mêlant biologie et ingénierie, apparaît comme une solution clé pour répondre à la demande alimentaire mondiale croissante due à la croissance démographique et aux défis environnementaux. Ce domaine améliore non seulement la sécurité alimentaire et la nutrition, mais vise également à transformer les pratiques agricoles traditionnelles en introduisant des protéines et des nutriments fabriqués en laboratoire. Avec son potentiel à remodeler l’industrie alimentaire, la biologie synthétique pourrait conduire à des méthodes agricoles plus durables, à de nouveaux besoins réglementaires et à un changement dans les préférences des consommateurs et les traditions culinaires.

Biologie synthétique et contexte alimentaire

Les chercheurs développent des produits comestibles synthétiques ou fabriqués en laboratoire pour améliorer et élargir la chaîne alimentaire. Cependant, selon une étude publiée dans le Nature journal, il est fort probable que vous ayez consommé ou utilisé la biologie synthétique d’une manière ou d’une autre d’ici 2030.

Selon l'étude Réussite agricole, la population mondiale devrait augmenter de 2 milliards d'ici 2050, augmentant la demande mondiale de production alimentaire de près de 40 %. Avec plus de personnes à nourrir, il y aura un plus grand besoin de protéines. Cependant, la diminution des masses terrestres, l'augmentation des émissions de carbone et du niveau des mers, ainsi que l'érosion empêchent la production alimentaire de répondre à la demande prévue. Ce défi peut être potentiellement résolu par l'application de la biologie synthétique ou de laboratoire, améliorant et élargissant la chaîne alimentaire.

La biologie synthétique combine la recherche biologique et les concepts d'ingénierie. Cette discipline s'inspire des sciences de l'information, de la vie et des sciences sociales pour contrôler les fonctions cellulaires grâce à des circuits de câblage et comprendre comment différents systèmes biologiques sont conçus. Non seulement la combinaison de la science alimentaire et de la biologie synthétique est considérée comme une méthode efficace pour résoudre les défis actuels en matière de sécurité alimentaire et de nutrition, mais cette discipline scientifique émergente peut s'avérer vitale pour améliorer les technologies et pratiques alimentaires non durables actuelles.

La biologie synthétique permettra la production alimentaire à l'aide d'usines de cellules clonées, de divers micro-organismes ou de plateformes de biosynthèse sans cellules. Cette technologie peut améliorer l'efficacité de la conversion des ressources et éliminer les inconvénients et les fortes émissions de carbone de l'agriculture traditionnelle.

Impact perturbateur

En 2019, le fabricant d'aliments à base de plantes Impossible Foods a lancé un hamburger qui "saigne". Impossible Foods pense que le sang, en particulier l'hème contenant du fer, crée des saveurs plus charnues et que les arômes sont améliorés lorsque de la léghémoglobine de soja est ajoutée à un hamburger à base de plantes. Pour infuser ces substances dans leur substitut de galette de bœuf, Impossible Burger, la société utilise la synthèse d'ADN, des bibliothèques de parties génétiques et une boucle de rétroaction positive pour l'auto-induction. L'Impossible Burger nécessite 96 % de terres en moins et 89 % de gaz à effet de serre en moins pour sa production. Ce burger n'est que l'un des nombreux produits de l'entreprise dans plus de 30,000 15,000 restaurants et XNUMX XNUMX épiceries dans le monde.

Pendant ce temps, la startup KnipBio conçoit des aliments pour poissons à partir d'un microbe trouvé sur les feuilles. Ils modifient son génome pour augmenter les caroténoïdes importants pour la santé des poissons et utilisent la fermentation pour stimuler sa croissance. Les microbes sont ensuite exposés à une chaleur extrême pendant une brève période, séchés et broyés. D'autres projets agricoles comprennent la synthèse d'organismes qui produisent de grandes quantités d'huile végétale et d'arbres à noix qui peuvent être cultivés à l'intérieur en utilisant beaucoup moins d'eau que généralement nécessaire tout en produisant deux fois plus de noix.

Et en 2022, la société de biotechnologie américaine Pivot Bio a fabriqué un engrais azoté synthétique pour le maïs. Ce produit résout le problème de l'utilisation d'azote produit industriellement qui consomme 1 à 2 % de l'énergie mondiale. Les bactéries qui fixent l'azote de l'air peuvent agir comme engrais biologique, mais elles ne sont pas viables avec les cultures céréalières (maïs, blé, riz). En guise de solution, Pivot Bio a modifié génétiquement une bactérie fixatrice d'azote qui s'associe fortement aux racines du maïs.

Implications de l'application de la biologie synthétique à la production alimentaire

Les implications plus larges de l'application de la biologie synthétique à la production alimentaire peuvent inclure : 

• L'agriculture industrielle passe du bétail aux protéines et nutriments fabriqués en laboratoire.
• Des consommateurs et des investisseurs plus éthiques appelant à une transition vers une agriculture et une production alimentaire durables.
• Les gouvernements incitent les agriculteurs à devenir plus durables en offrant des subventions, des équipements et des ressources. 
• Les régulateurs créent de nouveaux bureaux d'inspection et embauchent des agents spécialisés dans la surveillance des installations de production d'aliments synthétiques.
• Les fabricants de produits alimentaires investissent massivement dans des substituts fabriqués en laboratoire pour les engrais, la viande, les produits laitiers et le sucre.
• Les chercheurs découvrent continuellement de nouveaux nutriments alimentaires et facteurs de forme qui pourraient éventuellement remplacer l'agriculture et la pêche traditionnelles.
• L'avenir génère l'exposition à de nouveaux aliments et catégories d'aliments rendus possibles grâce à des techniques de production synthétiques, conduisant à une explosion de nouvelles recettes et de restaurants de niche.

Questions à considérer

• Quels sont les risques éventuels de la biologie de synthèse ?
• Sinon, comment pensez-vous que la biologie synthétique pourrait changer la façon dont les gens consomment de la nourriture ?