Սինթետիկ կենսաբանություն և սնունդ. սննդամթերքի արտադրության ընդլայնում շինարարական բլոկների վրա

• Հեղինակ:
• Հեղինակ անունը

  Quantumrun Հեռատեսություն
• Դեկտեմբերի 20, 2022

Insight ամփոփում

Սինթետիկ կենսաբանությունը, որը համադրում է կենսաբանությունը և ճարտարագիտությունը, առաջանում է որպես սննդի համաշխարհային աճող պահանջարկը բավարարելու հիմնական լուծում՝ կապված բնակչության աճի և բնապահպանական մարտահրավերների հետ: Այս ոլորտը ոչ միայն բարելավում է սննդամթերքի անվտանգությունն ու սնուցումը, այլև նպատակ ունի փոխակերպել ավանդական գյուղատնտեսական պրակտիկան՝ ներմուծելով լաբորատոր պրոտեիններ և սննդանյութեր: Սննդի արդյունաբերությունը վերափոխելու իր ներուժով սինթետիկ կենսաբանությունը կարող է հանգեցնել գյուղատնտեսության ավելի կայուն մեթոդների, նոր կարգավորող կարիքների և սպառողների նախասիրությունների և ճաշի ավանդույթների փոփոխության:

Սինթետիկ կենսաբանություն և սննդի համատեքստ

Հետազոտողները մշակում են սինթետիկ կամ լաբորատոր պայմաններում պատրաստված ուտելի արտադրանք՝ սննդի շղթան ուժեղացնելու և ընդլայնելու համար: Այնուամենայնիվ, ըստ ուսումնասիրության, որը հրապարակվել է բնություն ամսագրում, շատ հավանական է, որ մինչև 2030 թվականը ինչ-որ կերպ օգտագործած կամ օգտագործած լինեք սինթետիկ կենսաբանություն:

Ըստ Successful Farming-ի, կանխատեսվում է, որ մինչև 2 թվականը աշխարհի բնակչությունը կաճի 2050 միլիարդով, ինչը կմեծացնի սննդի արտադրության համաշխարհային պահանջարկը մոտ 40 տոկոսով: Եթե ​​ավելի շատ մարդիկ կերակրեն, ապա սպիտակուցի ավելի մեծ կարիք կլինի: Այնուամենայնիվ, ցամաքային զանգվածների կրճատումը, ածխածնի արտանետումների և ծովերի մակարդակի բարձրացումը և էրոզիան խանգարում են սննդի արտադրությանը համապատասխանեցնել կանխատեսվող պահանջարկին: Այս մարտահրավերը հնարավոր է լուծել սինթետիկ կամ լաբորատոր կենսաբանության կիրառմամբ՝ ընդլայնելով և ընդլայնելով սննդի շղթան:

Սինթետիկ կենսաբանությունը համատեղում է կենսաբանական հետազոտությունները և ինժեներական հասկացությունները: Այս կարգապահությունը հիմնված է տեղեկատվության, կյանքի և սոցիալական գիտությունների վրա՝ վերահսկելու բջջային գործառույթները միացման սխեմաների միջոցով և հասկանալու, թե ինչպես են նախագծված տարբեր կենսաբանական համակարգեր: Սննդի գիտության և սինթետիկ կենսաբանության համադրությունը ոչ միայն դիտվում է որպես սննդամթերքի անվտանգության և սնուցման հետ կապված ընթացիկ մարտահրավերները լուծելու արդյունավետ մեթոդ, այլև այս ձևավորվող գիտական ​​կարգապահությունը կարող է կենսական նշանակություն ունենալ ներկայիս անկայուն սննդի տեխնոլոգիաների և պրակտիկայի բարելավման համար:

Սինթետիկ կենսաբանությունը թույլ կտա սննդամթերք արտադրել՝ օգտագործելով կլոնավորված բջիջների գործարաններ, տարբեր միկրոօրգանիզմներ կամ առանց բջիջների կենսասինթեզի հարթակներ: Այս տեխնոլոգիան կարող է բարելավել ռեսուրսների փոխակերպման արդյունավետությունը և վերացնել ավանդական գյուղատնտեսության թերությունները և ածխածնի բարձր արտանետումները:

Խանգարող ազդեցություն

2019 թվականին բույսերի վրա հիմնված սննդամթերք արտադրող Impossible Foods-ը թողարկեց բուրգեր, որը «արյունահոսում է»։ Impossible Foods-ը կարծում է, որ արյունը, հատկապես երկաթ պարունակող հեմը, ավելի շատ մսային համեր է ստեղծում, և բույրերը ուժեղանում են, երբ սոյայի լեգեմոգլոբինը ավելացվում է բուսական բուրգերին: Այս նյութերը իրենց տավարի մսի փոխարինման՝ Impossible Burger-ի մեջ ներարկելու համար ընկերությունն օգտագործում է ԴՆԹ-ի սինթեզ, գենետիկ մասերի գրադարաններ և դրական հետադարձ կապ՝ ինքնաինդուկցիայի համար: Impossible Burger-ի արտադրության համար պահանջվում է 96 տոկոսով պակաս հող և 89 տոկոսով պակաս ջերմոցային գազ: Այս բուրգերը ընկերության բազմաթիվ ապրանքներից մեկն է աշխարհի ավելի քան 30,000 ռեստորաններում և 15,000 մթերային խանութներում:

Միևնույն ժամանակ, սկսնակ KnipBio ինժեներների ձկները սնվում են տերևների վրա հայտնաբերված միկրոբից: Նրանք խմբագրում են նրա գենոմը, որպեսզի ավելացնեն կարոտինոիդները, որոնք կարևոր են ձկների առողջության համար և օգտագործում են խմորումը՝ նրա աճը խթանելու համար: Այնուհետև մանրէները կարճ ժամանակով ենթարկվում են ծայրահեղ ջերմության, չորանում և աղացած: Գյուղատնտեսական այլ նախագծերը ներառում են օրգանիզմների սինթեզավորում, որոնք արտադրում են մեծ քանակությամբ բուսական յուղ և ընկուզենիներ, որոնք կարող են աճեցվել ներսում՝ օգտագործելով շատ ավելի քիչ ջուր, քան սովորաբար պահանջվում է, միաժամանակ երկու անգամ ավելի շատ ընկույզներ արտադրելով:

Իսկ 2022 թվականին ԱՄՆ-ում գործող կենսատեխնոլոգիական Pivot Bio ընկերությունը եգիպտացորենի համար սինթետիկ ազոտային պարարտանյութ է պատրաստել: Այս արտադրանքը լուծում է արդյունաբերական արտադրության ազոտի օգտագործման խնդիրը, որը սպառում է համաշխարհային էներգիայի 1-2 տոկոսը: Բակտերիաները, որոնք ամրացնում են օդից ազոտը, կարող են հանդես գալ որպես կենսաբանական պարարտանյութ, սակայն դրանք կենսունակ չեն հացահատիկային մշակաբույսերի (եգիպտացորեն, ցորեն, բրինձ) համար: Որպես լուծում՝ Pivot Bio-ն գենետիկորեն ձևափոխել է ազոտը ֆիքսող բակտերիա, որը ուժեղորեն կապված է եգիպտացորենի արմատների հետ:

Սինթետիկ կենսաբանության կիրառման հետևանքները սննդի արտադրության մեջ

Սննդի արտադրության մեջ սինթետիկ կենսաբանության կիրառման ավելի լայն հետևանքները կարող են ներառել. 

• Արդյունաբերական հողագործությունը անասնաբուծությունից անցնում է լաբորատոր պրոտեիններին և սննդանյութերին:
• Ավելի բարոյական սպառողներ և ներդրողներ, որոնք կոչ են անում անցնել կայուն գյուղատնտեսության և սննդի արտադրությանը:
• Կառավարությունները խրախուսում են գյուղատնտեսներին դառնալ ավելի կայուն՝ առաջարկելով սուբսիդիաներ, սարքավորումներ և ռեսուրսներ: 
• Կարգավորող մարմինները, որոնք ստեղծում են նոր տեսչական գրասենյակներ և վարձում սպաներ, որոնք մասնագիտացած են սինթետիկ սննդի արտադրության օբյեկտների վերահսկողության մեջ:
• Սննդամթերք արտադրողները մեծ ներդրումներ են կատարում պարարտանյութի, մսի, կաթնամթերքի և շաքարավազի լաբորատոր պայմաններում:
• Հետազոտողները անընդհատ հայտնաբերում են սննդի նոր սնուցիչներ և ձևավորում գործոններ, որոնք ի վերջո կարող են փոխարինել ավանդական գյուղատնտեսությանը և ձկնորսությանը:
• Ապագան առաջացնում է նոր մթերքների և սննդամթերքի կատեգորիաների ենթարկվելը, որոնք հնարավոր են դարձել սինթետիկ արտադրության տեխնիկայի միջոցով, ինչը հանգեցնում է նոր բաղադրատոմսերի, խորշ ռեստորանների պայթյունի:

Հարցեր, որոնք պետք է հաշվի առնել

• Որո՞նք են սինթետիկ կենսաբանության հնարավոր ռիսկերը:
• Ուրիշ ի՞նչ եք կարծում, սինթետիկ կենսաբանությունը կարող է փոխել մարդկանց սննդի օգտագործումը: