Kuantumrun

KREDIT GAMBAR:

iStock

Biologi lan panganan sintetis: Ningkatake produksi pangan ing blok bangunan

Para ilmuwan nggunakake biologi sintetik kanggo ngasilake panganan sing luwih apik lan lestari.

Babagan Author:
Jeneng panganggit
Quantumrun Foresight
Desember 20, 2022

Ringkesan wawasan

Biologi sintetis, campuran biologi lan teknik, muncul minangka solusi utama kanggo nyukupi permintaan panganan global sing saya tambah amarga tuwuhing populasi lan tantangan lingkungan. Bidang iki ora mung nambah keamanan pangan lan nutrisi nanging uga ngarahake kanggo ngowahi praktik pertanian tradisional kanthi ngenalake protein lan nutrisi sing digawe laboratorium. Kanthi potensial kanggo mbentuk maneh industri panganan, biologi sintetik bisa nyebabake cara tani sing luwih lestari, kabutuhan regulasi anyar, lan owah-owahan ing preferensi konsumen lan tradhisi mangan.

Biologi sintetis lan konteks pangan

Peneliti ngembangake produk sing bisa ditonton sintetik utawa laboratorium kanggo nambah lan nggedhekake rantai panganan. Nanging, miturut studi sing diterbitake ing Nature jurnal, kemungkinan sampeyan bakal nggunakake utawa nggunakake biologi sintetik ing sawetara cara ing taun 2030.

Miturut Successful Farming, populasi donya diramalake bakal tuwuh 2 milyar ing taun 2050, nambahake permintaan global kanggo produksi pangan nganti meh 40 persen. Kanthi luwih akeh wong sing dipangan, bakal ana kabutuhan protein sing luwih gedhe. Nanging, nyuda massa daratan, mundhake emisi karbon lan permukaan laut, lan erosi nyegah produksi panganan supaya ora cocog karo ramalan sing dikarepake. Tantangan iki bisa ditanggulangi kanthi nggunakake biologi sintetik utawa buatan laboratorium, nambah lan ngembangake rantai panganan.

Biologi sintetis nggabungake riset biologi lan konsep teknik. Disiplin iki njupuk saka informasi, urip, lan ilmu sosial kanggo ngontrol fungsi seluler liwat sirkuit kabel lan ngerti carane sistem biologi beda dirancang. Ora mung kombinasi ilmu pangan lan biologi sintetik katon minangka cara sing efektif kanggo ngatasi tantangan saiki babagan keamanan pangan lan nutrisi, nanging disiplin ilmiah sing berkembang iki bisa uga penting kanggo ningkatake teknologi lan praktik panganan sing ora lestari saiki.

Biologi sintetis bakal ngidini produksi panganan nggunakake pabrik sel kloning, macem-macem mikroorganisme, utawa platform biosintesis tanpa sel. Teknologi iki bisa ningkatake efisiensi konversi sumber daya lan ngilangi kekurangan pertanian tradisional lan emisi karbon sing dhuwur.

Dampak gangguan

Ing taun 2019, pabrikan panganan adhedhasar tanduran Impossible Foods ngrilis burger sing "getih." Impossible Foods percaya yen getih, khususe heme sing ngemot wesi, nggawe rasa daging sing luwih akeh, lan aroma tambah nalika leghemoglobin soya ditambahake ing burger adhedhasar tanduran. Kanggo nglebokake zat kasebut menyang pengganti patty daging sapi, Impossible Burger, perusahaan kasebut nggunakake sintesis DNA, perpustakaan bagean genetik, lan loop umpan balik positif kanggo autoinduksi. Burger Impossible mbutuhake 96 persen kurang tanah lan 89 persen kurang gas omah kaca kanggo ngasilake. Burger iki mung minangka salah sawijining produk perusahaan ing luwih saka 30,000 restoran lan 15,000 toko kelontong ing saindenging jagad.

Sauntara kuwi, insinyur KnipBio wiwitan pakan iwak saka mikroba sing ditemokake ing godhong. Dheweke ngowahi genom kanggo nambah karotenoid sing penting kanggo kesehatan iwak lan nggunakake fermentasi kanggo ngrangsang wutah. Mikroba banjur kapapar panas banget kanggo wektu sing cendhak, garing, lan digiling. Proyèk tetanèn liyane kalebu organisme sintesis sing ngasilake lenga sayur-sayuran lan wit-witan kacang sing bisa ditanam ing jero ruangan kanthi nggunakake banyu sing luwih sithik tinimbang sing dibutuhake nalika ngasilake kacang-kacangan kaping pindho.

Lan ing taun 2022, perusahaan bioteknologi AS Pivot Bio nggawe pupuk nitrogen sintetik kanggo jagung. Produk iki ngatasi masalah nggunakake nitrogen diprodhuksi industri sing nganggo 1-2 persen energi global. Bakteri sing mbenakake nitrogen saka udhara bisa dadi pupuk biologis, nanging ora bisa ditrapake kanggo tanduran sereal (jagung, gandum, beras). Minangka solusi, Pivot Bio modifikasi genetik bakteri nitrogen-fixing sing digandhengake banget karo werna jagung.

Implikasi penerapan biologi sintetik ing produksi pangan

Implikasi sing luwih akeh nggunakake biologi sintetik marang produksi pangan bisa uga kalebu:

Tani industri pindhah saka ternak menyang protein lan nutrisi sing digawe laboratorium.
Konsumen lan investor sing luwih etis njaluk transisi menyang pertanian lan produksi panganan sing lestari.
Pamrentah menehi insentif para petani supaya luwih lestari kanthi menehi subsidi, peralatan, lan sumber daya.
Regulator nggawe kantor inspeksi anyar lan nyewa petugas khusus ing pengawasan fasilitas produksi panganan sintetik.
Produsen panganan akeh nandur modal ing pengganti sing digawe laboratorium kanggo pupuk, daging, produk susu, lan gula.
Peneliti terus-terusan nemokake nutrisi panganan anyar lan faktor wujud sing pungkasane bisa ngganti pertanian lan perikanan tradisional.
Future njedulake kang kapapar panganan anyar lan kategori pangan digawe bisa liwat Techniques produksi sintetik, anjog kanggo jeblugan resep-resep anyar, niche restoran.