Bioloxía sintética e alimentos: mellora da produción de alimentos nos bloques de construción

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Decembro 20, 2022

Resumo de insight

A bioloxía sintética, que mestura bioloxía e enxeñaría, está emerxendo como unha solución clave para satisfacer a crecente demanda mundial de alimentos debido ao crecemento da poboación e aos desafíos ambientais. Este campo non só está a mellorar a seguridade alimentaria e a nutrición, senón que tamén pretende transformar as prácticas agrícolas tradicionais introducindo proteínas e nutrientes elaborados en laboratorio. Co seu potencial para remodelar a industria alimentaria, a bioloxía sintética podería levar a métodos agrícolas máis sostibles, novas necesidades normativas e un cambio nas preferencias dos consumidores e nas tradicións gastronómicas.

Bioloxía sintética e contexto alimentario

Os investigadores están a desenvolver produtos comestibles sintéticos ou feitos en laboratorio para mellorar e ampliar a cadea alimentaria. Non obstante, segundo un estudo publicado no Natureza revista, é moi probable que teña consumido ou utilizado bioloxía sintética dalgún xeito para 2030.

Segundo Successful Farming, prevese que a poboación mundial medre en 2 millóns para 2050, aumentando a demanda mundial de produción de alimentos en case un 40 por cento. Con máis persoas para alimentar, haberá unha maior necesidade de proteínas. Non obstante, a redución das masas terrestres, o aumento das emisións de carbono e do nivel do mar e a erosión impiden que a produción de alimentos siga o ritmo da demanda prevista. Este desafío pode resolverse mediante a aplicación de bioloxía sintética ou elaborada en laboratorio, mellorando e ampliando a cadea alimentaria.

A bioloxía sintética combina a investigación biolóxica e os conceptos de enxeñería. Esta disciplina utiliza a información, as ciencias da vida e as ciencias sociais para controlar as funcións celulares mediante circuítos de cableado e comprender como se deseñan os diferentes sistemas biolóxicos. A combinación da ciencia dos alimentos e a bioloxía sintética non só se considera un método eficaz para resolver os desafíos actuais coa seguridade alimentaria e a nutrición, senón que esta disciplina científica emerxente pode resultar vital para mellorar as tecnoloxías e prácticas alimentarias insostibles actuais.

A bioloxía sintética permitirá a produción de alimentos mediante fábricas de células clonadas, diversos microorganismos ou plataformas de biosíntese sen células. Esta tecnoloxía pode mellorar a eficiencia de conversión de recursos e eliminar os inconvenientes da agricultura tradicional e as altas emisións de carbono.

Impacto perturbador

En 2019, o fabricante de alimentos a base de plantas Impossible Foods lanzou unha hamburguesa que "sangra". Impossible Foods cre que o sangue, concretamente o hemo que contén ferro, crea sabores máis carnosos e os aromas melloran cando se engade a leghemoglobina de soia a unha hamburguesa a base de plantas. Para infundir estas substancias no seu substituto de hamburguesa de carne, Impossible Burger, a empresa usa síntese de ADN, bibliotecas de partes xenéticas e un bucle de retroalimentación positiva para a autoindución. The Impossible Burger require un 96 por cento menos de terra e un 89 por cento menos de gases de efecto invernadoiro para producir. Esta hamburguesa é só un dos moitos produtos da compañía en máis de 30,000 restaurantes e 15,000 supermercados en todo o mundo.

Mentres tanto, os enxeñeiros da startup KnipBio alimentan os peixes dun microbio que se atopa nas follas. Editan o seu xenoma para aumentar os carotenoides importantes para a saúde dos peixes e usan a fermentación para estimular o seu crecemento. Despois, os microbios expóñense a unha calor extrema durante un breve período, secan e muíñanse. Outros proxectos agrícolas inclúen a síntese de organismos que producen grandes cantidades de aceite vexetal e árbores de froitos secos que se poden cultivar en interiores usando moita menos auga da que normalmente se require ao mesmo tempo que producen o dobre de froitos secos.

E en 2022, a empresa biotecnolóxica Pivot Bio, con sede en Estados Unidos, fixo un fertilizante sintético de nitróxeno para o millo. Este produto aborda o problema do uso de nitróxeno producido industrialmente que consome un 1-2 por cento da enerxía global. As bacterias que fixan o nitróxeno do aire poden actuar como fertilizantes biolóxicos, pero non son viables cos cultivos de cereais (millo, trigo, arroz). Como solución, Pivot Bio modificou xeneticamente unha bacteria fixadora de nitróxeno que se asocia fortemente coas raíces do millo.

Implicacións da aplicación da bioloxía sintética á produción de alimentos

As implicacións máis amplas da aplicación da bioloxía sintética á produción de alimentos poden incluír: 

• A agricultura industrial pasa da gandería a proteínas e nutrientes elaborados en laboratorio.
• Consumidores e investidores máis éticos que piden unha transición cara a agricultura e produción de alimentos sostibles.
• Os gobernos incentivan aos agricultores a ser máis sostibles ofrecendo subvencións, equipos e recursos. 
• Reguladores que crean novas oficinas de inspección e contratan axentes especializados na supervisión de instalacións de produción de alimentos sintéticos.
• Os fabricantes de alimentos invisten moito en substitutos feitos en laboratorio de fertilizantes, carne, produtos lácteos e azucre.
• Os investigadores descobren continuamente novos nutrientes alimentarios e factores de forma que poden eventualmente substituír a agricultura e pesca tradicionais.
• O futuro xera estar exposto a novos alimentos e categorías de alimentos posibles grazas a técnicas de produción sintética, o que leva a unha explosión de novas receitas, restaurantes de nicho.

Preguntas a ter en conta

• Cales son os posibles riscos da bioloxía sintética?
• De que outra maneira pensas que a bioloxía sintética pode cambiar a forma en que as persoas consumen alimentos?