合成生物学と食品: ビルディング ブロックでの食品生産の強化

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合成生物学と食品: ビルディング ブロックでの食品生産の強化

合成生物学と食品: ビルディング ブロックでの食品生産の強化

小見出しのテキスト
科学者は合成生物学を使用して、より高品質で持続可能な食品を生産しています。
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      クォンタムラン・フォーサイト
    • 2022 年 12 月 20 日

    洞察の要約

    生物学と工学を融合させた合成生物学は、人口増加と環境問題による世界的な食料需要の増大に応えるための重要な解決策として浮上しています。この分野は食品の安全性と栄養を強化するだけでなく、研究室で作られたタンパク質や栄養素を導入することで伝統的な農業慣行を変革することも目的としています。食品業界を再構築する可能性を秘めた合成生物学は、より持続可能な農法、新たな規制ニーズ、消費者の好みや食事の伝統の変化につながる可能性があります。

    合成生物学と食品のコンテキスト

    研究者たちは、食物連鎖を強化し拡大するために、合成または研究室で作られた食用製品を開発しています。しかし、雑誌に掲載された研究によると、 自然 ジャーナルを読んでいる人は、2030 年までに何らかの形で合成生物学を消費または使用している可能性が非常に高いです。

    Successful Farming によると、世界の人口は 2 年までに 2050 億人増加すると予測されており、食料生産に対する世界の需要は 40% 近く増加しています。 食事をする人が増えると、タンパク質の必要性が高まります。 しかし、陸地の縮小、炭素排出量と海面の上昇、侵食により、食料生産が予測される需要に追いつくことができなくなります。 この課題は、合成生物学または実験室で作成された生物学を適用し、食物連鎖を強化および拡大することで解決できる可能性があります。

    合成生物学は、生物学的研究と工学の概念を組み合わせたものです。 この分野は、情報、生命、および社会科学を利用して、回路を配線し、さまざまな生物学的システムがどのように設計されているかを理解することで細胞機能を制御します。 食品科学と合成生物学の組み合わせは、食品の安全性と栄養に関する現在の課題を解決する効果的な方法と見なされているだけでなく、現在の持続不可能な食品技術と慣行を改善する上で、この新しい科学分野が不可欠であることが証明される可能性があります。

    合成生物学は、クローン化された細胞工場、多様な微生物、または無細胞生合成プラットフォームを使用した食品生産を可能にします。 この技術は、資源変換効率を改善し、伝統的な農業の欠点と高い炭素排出量を排除する可能性があります。

    破壊的な影響

    2019 年、植物由来の食品メーカーである Impossible Foods は、「にじみ出る」バーガーを発売しました。 Impossible Foods は、植物由来のハンバーガーに大豆レグヘモグロビンを加えると、血液、特に鉄分を含むヘムが肉の風味を増し、香りが増すと考えています。 これらの物質をビーフ パティの代替品である Impossible Burger に注入するために、同社は DNA 合成、遺伝子部分ライブラリー、自己誘導のための正のフィードバック ループを使用しています。 Impossible Burger の生産に必要な土地は 96%、温室効果ガスは 89% 削減されています。 このハンバーガーは、世界中の 30,000 を超えるレストランと 15,000 を超える食料品店で販売されている同社の多くの製品の XNUMX つにすぎません。

    一方、スタートアップの KnipBio のエンジニアは、葉に見られる微生物から餌をとっています。 彼らはそのゲノムを編集して魚の健康に重要なカロテノイドを増やし、発酵を利用してその成長を刺激します。 その後、微生物は短時間極度の熱にさらされ、乾燥され、粉砕されます。 他の農業プロジェクトには、大量の植物油を生産する生物の合成や、通常必要とされるよりもはるかに少ない水を使用して室内で栽培できるナッツの木を合成し、XNUMX 倍のナッツを生産することが含まれます。

    そして 2022 年には、米国に本拠を置くバイオテクノロジー企業 Pivot Bio がトウモロコシ用の合成窒素肥料を製造しました。 この製品は、世界のエネルギーの 1 ~ 2% を消費する工業的に生産された窒素を使用するという問題に対処します。 空気中の窒素を固定する細菌は、生物肥料として機能しますが、穀物 (トウモロコシ、小麦、米) では生存できません。 解決策として、Pivo​​t Bio は、トウモロコシの根と強く関連する窒素固定バクテリアを遺伝子操作しました。

    合成生物学を食料生産に適用することの意味

    合成生物学を食料生産に適用することのより広い意味には、次のようなものがあります。 

    • 工業的農業は、家畜から実験室で作られたタンパク質と栄養素に移行しています.
    • より倫理的な消費者と投資家が、持続可能な農業と食料生産への移行を求めています。
    • 補助金、設備、リソースを提供することで、農業従事者がより持続可能になるよう奨励する政府。 
    • 規制当局は、新しい検査事務所を設立し、合成食品生産施設の監視を専門とする担当官を雇用します。
    • 食品メーカーは、肥料、肉、乳製品、砂糖の代替品を実験室で製造することに多額の投資をしています。
    • 研究者は、最終的に伝統的な農業や漁業に取って代わる可能性のある新しい食品栄養素とフォームファクターを継続的に発見しています.
    • 将来的には、合成生産技術によって可能になった新しい食品や食品カテゴリーに触れる機会が生まれ、新しいレシピやニッチなレストランの爆発的な増加につながります。

    考慮すべき質問

    • 合成生物学の潜在的なリスクは何ですか?
    • 合成生物学は、人々が食物を消費する方法をどのように変える可能性があると思いますか?

    インサイトの参照

    この洞察のために、次の一般的な機関リンクが参照されました。