Квантумрун

Кредит суреті:

iStock

Синтетикалық биология және тағам: құрылыс блоктарында тамақ өндірісін арттыру

Ғалымдар синтетикалық биологияны сапалы және тұрақты тағам өндіру үшін пайдаланады.

автор:
Автордың аты-жөні
Кванттық болжау
Желтоқсан 20, 2022

Түсінікті қорытынды

Биология мен инженерияны біріктіретін синтетикалық биология халық санының өсуіне және экологиялық проблемаларға байланысты өсіп келе жатқан жаһандық азық-түлік сұранысын қанағаттандырудың негізгі шешімі ретінде пайда болады. Бұл сала азық-түлік қауіпсіздігі мен тамақтануды жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар зертханада жасалған ақуыздар мен қоректік заттарды енгізу арқылы дәстүрлі ауылшаруашылық тәжірибелерін өзгертуге бағытталған. Тамақ өнеркәсібін қайта құру әлеуеті бар синтетикалық биология егін шаруашылығының тұрақты әдістеріне, жаңа нормативтік қажеттіліктерге және тұтынушылардың қалауы мен тамақтану дәстүрлерінің өзгеруіне әкелуі мүмкін.

Синтетикалық биология және тағамдық контекст

Зерттеушілер тамақ тізбегін кеңейту және кеңейту үшін синтетикалық немесе зертханада жасалған жеуге болатын өнімдерді әзірлеуде. Дегенмен, журналда жарияланған зерттеуге сәйкес табиғат журналында, сіз 2030 жылға қарай синтетикалық биологияны қандай да бір жолмен тұтынатын немесе пайдаланатын болуыңыз ықтимал.

Sucful Farming мәліметтері бойынша, 2 жылға қарай әлем халқының саны 2050 миллиардқа өседі, бұл азық-түлік өнімдеріне деген жаһандық сұранысты 40 пайызға жуық арттырады. Тамақтанатын адамдар көп болса, ақуызға деген қажеттілік артады. Дегенмен, жер массасының қысқаруы, көміртегі шығарындылары мен теңіз деңгейінің жоғарылауы және эрозия азық-түлік өндірісінің болжамды сұранысқа сәйкес келуіне кедергі келтіреді. Бұл қиындықты синтетикалық немесе зертханалық биологияны қолдану арқылы, азық-түлік тізбегін кеңейту және кеңейту арқылы шешуге болады.

Синтетикалық биология биологиялық зерттеулер мен инженерлік тұжырымдамаларды біріктіреді. Бұл пән ақпараттан, өмірден және әлеуметтік ғылымдардан жасушалық функцияларды сым схемасы арқылы басқаруға және әртүрлі биологиялық жүйелердің қалай жасалғанын түсінуге бағытталған. Азық-түлік ғылымы мен синтетикалық биологияның үйлесімі азық-түлік қауіпсіздігі мен тамақтануға қатысты ағымдағы мәселелерді шешудің тиімді әдісі ретінде қарастырылып қана қоймайды, сонымен қатар бұл жаңа ғылыми пән қазіргі тұрақсыз тамақ технологиялары мен тәжірибелерін жетілдіруде маңызды болуы мүмкін.

Синтетикалық биология клондалған жасуша зауыттарын, әртүрлі микроорганизмдерді немесе жасушасыз биосинтез платформаларын пайдалана отырып, тамақ өнімдерін өндіруге мүмкіндік береді. Бұл технология ресурстарды түрлендіру тиімділігін арттырып, дәстүрлі ауыл шаруашылығының кемшіліктері мен көміртегінің жоғары шығарындыларын жоя алады.

Деструктивті әсер

2019 жылы өсімдік негізіндегі тағам өндіруші Impossible Foods «қансырап тұратын» бургер шығарды. Impossible Foods қанның, әсіресе құрамында темірі бар гемнің көбірек ет дәмін тудырады және өсімдік негізіндегі бургерге соя легемоглобинін қосқанда хош иіс күшейеді деп санайды. Бұл заттарды сиыр етінің орнына, мүмкін емес бургерге енгізу үшін фирма ДНҚ синтезін, генетикалық бөліктер кітапханасын және автоиндукция үшін оң кері байланыс циклін пайдаланады. Impossible Burger өндіру үшін 96 пайызға аз жер және 89 пайызға аз парниктік газ қажет. Бұл бургер дүние жүзіндегі 30,000 15,000-нан астам мейрамханалар мен XNUMX XNUMX азық-түлік дүкендеріндегі компанияның көптеген өнімдерінің бірі ғана.

Ал KnipBio стартап инженерлері балықтарды жапырақтарда табылған микробтан қоректендіреді. Олар балық денсаулығы үшін маңызды каротиноидтарды арттыру үшін оның геномын өңдейді және оның өсуін ынталандыру үшін ашытуды пайдаланады. Содан кейін микробтар қысқа мерзімге қатты ыстыққа ұшырайды, кептіріледі және ұнтақталады. Басқа ауылшаруашылық жобаларына көп мөлшерде өсімдік майы мен жаңғақ ағаштарын өндіретін организмдерді синтездеу кіреді, оларды үй ішінде өсіруге болады, олар әдетте талап етілетіннен әлдеқайда аз суды пайдаланып, ал екі есе көп жаңғақ өндіреді.

Ал 2022 жылы АҚШ-тың Pivot Bio биотехнологиялық компаниясы жүгеріге арналған синтетикалық азот тыңайтқышын жасады. Бұл өнім әлемдік энергияның 1-2 пайызын тұтынатын өнеркәсіпте өндірілген азотты пайдалану мәселесін қарастырады. Ауадағы азотты бекітетін бактериялар биологиялық тыңайтқыш ретінде әрекет ете алады, бірақ олар дәнді дақылдармен (жүгері, бидай, күріш) өміршең емес. Шешім ретінде, Pivot Bio жүгері тамырымен күшті байланысатын азотты бекітетін бактерияны генетикалық түрде өзгертті.

Синтетикалық биологияны тағам өндірісіне қолданудың салдары

Синтетикалық биологияны тамақ өндірісіне қолданудың кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін:

Өнеркәсіптік ауыл шаруашылығы мал шаруашылығынан зертханалық ақуыздар мен қоректік заттарға ауысады.
Тұрақты ауыл шаруашылығы мен азық-түлік өндірісіне көшуге шақыратын этикалық тұтынушылар мен инвесторлар.
Үкімет субсидиялар, құрал-жабдықтар мен ресурстар ұсына отырып, ауылшаруашылық қызметкерлерін тұрақтырақ болуға ынталандырады.
Реттеуші органдар жаңа инспекциялық кеңселерді құрып, синтетикалық тамақ өнімдерін өндіру объектілерін қадағалауға маманданған офицерлерді жалдайды.
Азық-түлік өндірушілері тыңайтқыш, ет, сүт өнімдері және қанттың зертханалық алмастырғыштарына үлкен инвестиция жасайды.
Зерттеушілер үнемі жаңа тағамдық қоректік заттарды тауып, дәстүрлі ауыл шаруашылығы мен балық шаруашылығын алмастыра алатын факторларды қалыптастырады.
Болашақ синтетикалық өндіріс техникасы арқылы мүмкін болатын жаңа тағамдар мен азық-түлік санаттарына ұшырайды, бұл жаңа рецепттердің, тауашалар мейрамханаларының жарылуына әкеледі.