Синтетикалык биология жана тамак-аш: курулуш материалдарында тамак-аш өндүрүшүн жогорулатуу

Кредит сүрөтү:
Image кредит
iStock

Синтетикалык биология жана тамак-аш: курулуш материалдарында тамак-аш өндүрүшүн жогорулатуу

Синтетикалык биология жана тамак-аш: курулуш материалдарында тамак-аш өндүрүшүн жогорулатуу

Чакан теманын тексти
Окумуштуулар сапаттуу жана туруктуу тамак-аш өндүрүү үчүн синтетикалык биологияны колдонушат.
    • Author:
    • Жазуучу аты
      Quantumrun Foresight
    • December 20, 2022

    Кыскача түшүнүк

    Синтетикалык биология, биология менен инженерияны аралаштырып, калктын санынын өсүшүнө жана экологиялык көйгөйлөргө байланыштуу өсүп жаткан дүйнөлүк азык-түлүк суроо-талаптарын канааттандыруу үчүн негизги чечим катары пайда болууда. Бул талаа тамак-аш коопсуздугун жана тамактанууну жогорулатуу гана эмес, ошондой эле лабораторияда жасалган протеиндерди жана аш болумдуу заттарды киргизүү аркылуу салттуу айыл чарба тажрыйбаларын өзгөртүүгө багытталган. Тамак-аш өнөр жайын кайра түзө турган потенциалы менен синтетикалык биология айыл чарба жүргүзүүнүн туруктуу ыкмаларына, жаңы ченемдик талаптарга жана керектөөчүлөрдүн каалоолоруна жана тамактануу салттарына өзгөрүүгө алып келиши мүмкүн.

    Синтетикалык биология жана тамак-аш контекст

    Окумуштуулар тамак-аш чынжырын кеңейтүү жана кеңейтүү үчүн синтетикалык же лабораторияда жасалган жегич азыктарды иштеп чыгууда. Бирок, журналда жарыяланган изилдөөгө ылайык жаратылыш журналында, сиз 2030-жылга чейин синтетикалык биологияны кандайдыр бир жол менен жеп же колдонгон болушуңуз ыктымал.

    "Ийгиликтүү фермердик" уюмунун маалыматы боюнча, 2-жылга чейин дүйнө калкынын саны 2050 миллиардга көбөйүп, азык-түлүк өндүрүшүнө дүйнөлүк суроо-талап дээрлик 40 пайызга көбөйөт. Элдин тамактануусу көбүрөөк болсо, протеинге көбүрөөк муктаждык пайда болот. Бирок, жер массасынын азайышы, көмүртектин чыгышынын жана деңиз деңгээлинин жогорулашы жана эрозия азык-түлүк өндүрүшүнүн болжолдонгон суроо-талапты аткарышына жол бербейт. Бул көйгөйдү синтетикалык же лабораториялык биологияны колдонуу, тамак-аш чынжырын кеңейтүү жана кеңейтүү аркылуу чечсе болот.

    Синтетикалык биология биологиялык изилдөөлөрдү жана инженердик түшүнүктөрдү бириктирет. Бул дисциплина маалыматтан, жашоодон жана коомдук илимдерден уюлдук функцияларды зым схемалары аркылуу башкарууга жана ар кандай биологиялык системалар кандайча иштелип чыкканын түшүнүүгө багытталган. Тамак-аш илими менен синтетикалык биологиянын айкалышы азык-түлүк коопсуздугу жана тамактануу менен учурдагы көйгөйлөрдү чечүүнүн эффективдүү ыкмасы катары гана каралбастан, бул жаңы пайда болгон илимий дисциплина учурдагы туруксуз тамак-аш технологияларын жана практикасын өркүндөтүү үчүн маанилүү болушу мүмкүн.

    Синтетикалык биология клондолгон клетка фабрикаларын, ар түрдүү микроорганизмдерди же клеткасыз биосинтез платформаларын колдонуу менен тамак-аш өндүрүүгө мүмкүндүк берет. Бул технология ресурстарды конверсиялоонун эффективдүүлүгүн жогорулатып, салттуу айыл чарбасынын кемчиликтерин жана көмүртектин жогорку эмиссиясын жок кыла алат.

    Бузуучу таасир

    2019-жылы өсүмдүк азыктарын өндүрүүчү Impossible Foods "кансыраган" бургерди чыгарган. Impossible Foods кан, атап айтканда, темир камтыган гем көбүрөөк эттүү даамдарды жаратат жана соя леггемоглобинин өсүмдүктөн жасалган бургерге кошкондо жыпар жыттуу болот деп эсептейт. Бул заттарды уй эти менен алмаштырылган Мүмкүн эмес Бургерге киргизүү үчүн фирма ДНК синтезин, генетикалык бөлүктөрдүн китепканаларын жана аутоиндукция үчүн оң пикир алмашууну колдонот. Impossible Burger өндүрүү үчүн 96 пайызга азыраак жерди жана 89 пайызга аз парник газын талап кылат. Бул бургер дүйнө жүзү боюнча 30,000 15,000ден ашуун ресторанда жана XNUMX XNUMX азык-түлүк дүкөндөрүндө компаниянын көптөгөн азыктарынын бири гана.

    Ошол эле учурда, KnipBio стартап инженерлери балыктарды жалбырактарда табылган микробдон азыктандырат. Алар балыктын ден соолугу үчүн маанилүү каротиноиддерди көбөйтүү үчүн анын геномун түзөтүшөт жана анын өсүшүн стимулдаштыруу үчүн ачытууну колдонушат. Андан кийин микробдор кыска мөөнөткө өтө ысыкта кармалат, кургатылат жана майдаланат. Башка айыл чарба долбоорлоруна көп сандагы өсүмдүк майын жана жаңгак бактарын өндүргөн организмдерди синтездөө кирет, аларды үйдө өстүрүүгө болот, алар адатта талап кылынгандан бир топ азыраак суу менен, ал эми жаңгак эки эсе көп өндүрүлөт.

    Ал эми 2022-жылы АКШда жайгашкан Pivot Bio биотехнологиялык компаниясы жүгөрү үчүн синтетикалык азот жер семирткичтерин жасаган. Бул продукт дүйнөлүк энергиянын 1-2 пайызын керектөөчү өнөр жай өндүрүшүндө өндүрүлгөн азотту пайдалануу маселесин чечет. Азотту абадан бекитүүчү бактериялар биологиялык жер семирткичтин ролун аткарышы мүмкүн, бирок алар дан эгиндеринде (жүгөрү, буудай, күрүч) жашоого жарамдуу эмес. Чечим катары Pivot Bio генетикалык жактан жүгөрү тамыры менен тыгыз байланышта болгон азотту бекитүүчү бактерияны өзгөрткөн.

    Синтетикалык биологияны тамак-аш өндүрүшүнө колдонуунун натыйжалары

    Тамак-аш өндүрүшүнө синтетикалык биологияны колдонуунун кеңири кесепеттери төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн: 

    • Өнөр жай чарбасы мал чарбачылыгынан лабораториялык протеинге жана аш болумдуу заттарга өтүүдө.
    • Туруктуу дыйканчылыкка жана азык-түлүк өндүрүшүнө өтүүнү талап кылган этикалык керектөөчүлөр жана инвесторлор.
    • Өкмөт айыл чарба кызматкерлерин субсидияларды, жабдууларды жана ресурстарды сунуштоо менен туруктуураак болууга шыктандырат. 
    • Көзөмөл органдары жаңы инспекциялык кеңселерди түзүп, синтетикалык тамак-аш өндүрүшүнүн объектилерин көзөмөлдөөгө адистешкен кызматкерлерди жалдоодо.
    • Тамак-аш өндүрүүчүлөр жер семирткичтерди, этти, сүт азыктарын жана кантты алмаштыруучу лабораторияларга көп каражат жумшашат.
    • Изилдөөчүлөр тынымсыз жаңы тамак-аш азыктарын таап, акыры салттуу айыл чарба менен балык чарбасын алмаштыра ала турган факторлорду түзүшөт.
    • Келечекте синтетикалык өндүрүш ыкмалары аркылуу мүмкүн болгон жаңы тамак-аш азыктары жана тамак-аш категориялары пайда болот, бул жаңы рецепттердин, ресторандардын жарылуусуна алып келет.

    Карала турган суроолор

    • Синтетикалык биологиянын мүмкүн болуучу тобокелдиктери кандай?
    • Синтетикалык биология адамдардын тамак-ашты керектөөсүн дагы кандайча өзгөртө алат деп ойлойсуз?