Синтетичка биологија и храна: Подобрување на производството на храна во градежните блокови

КРЕДИТ НА СЛИКА:
Слика кредит
iStock

Синтетичка биологија и храна: Подобрување на производството на храна во градежните блокови

Синтетичка биологија и храна: Подобрување на производството на храна во градежните блокови

Текст за поднаслов
Научниците користат синтетичка биологија за да произведат поквалитетна и одржлива храна.
    • автор:
    • име на авторот
      Quantumrun Foresight
    • Декември 20, 2022

    Резиме на увид

    Синтетичката биологија, комбинирајќи ја биологијата и инженерството, се појавува како клучно решение за задоволување на зголемената глобална побарувачка за храна поради растот на населението и еколошките предизвици. Ова поле не само што ја подобрува безбедноста на храната и исхраната, туку има и за цел да ги трансформира традиционалните земјоделски практики со воведување на протеини и хранливи материи направени во лабораторија. Со својот потенцијал за преобликување на прехранбената индустрија, синтетичката биологија може да доведе до поодржливи методи на земјоделство, нови регулаторни потреби и промена во преференциите на потрошувачите и традициите за јадење.

    Синтетичка биологија и контекст на храна

    Истражувачите развиваат синтетички или лабораториски производи за јадење за да го подобрат и прошират синџирот на исхрана. Сепак, според една студија објавена во природата журнал, голема е веројатноста дека ќе консумирате или користевте синтетичка биологија на некој начин до 2030 година.

    Според Successful Farming, светската популација се предвидува да порасне за 2 милијарди до 2050 година, зголемувајќи ја глобалната побарувачка за производство на храна за речиси 40 проценти. Со повеќе луѓе да се хранат, ќе има поголема потреба од протеини. Сепак, намалувањето на копнените маси, зголемувањето на емисиите на јаглерод и нивото на морето, како и ерозијата го спречуваат производството на храна да биде во чекор со предвидената побарувачка. Овој предизвик може потенцијално да се реши со примена на синтетичка или лабораториска биологија, подобрување и проширување на синџирот на исхрана.

    Синтетичката биологија ги комбинира биолошкото истражување и инженерските концепти. Оваа дисциплина црпи од информациите, животот и општествените науки за да ги контролира клеточните функции преку кола за ожичување и разбирање како се дизајнирани различни биолошки системи. Не само што комбинацијата на науката за храна и синтетичката биологија се гледа како ефикасен метод за решавање на тековните предизвици со безбедноста на храната и исхраната, туку оваа научна дисциплина може да се покаже како витална за подобрување на сегашните неодржливи технологии и практики за храна.

    Синтетичката биологија ќе овозможи производство на храна користејќи фабрики за клонирани клетки, разновидни микроорганизми или платформи за биосинтеза без клетки. Оваа технологија може да ја подобри ефикасноста на конверзија на ресурси и да ги елиминира недостатоците на традиционалното земјоделство и високите емисии на јаглерод.

    Нарушувачко влијание

    Во 2019 година, производителот на растителна храна Impossible Foods објави плескавица што „крвари“. Impossible Foods верува дека крвта, особено хемот што содржи железо, создава повеќе месни вкусови, а аромите се засилуваат кога соја легхемоглобин се додава во плескавица од растителна основа. За да ги внесе овие супстанции во нивната замена за говедско пиво, Impossible Burger, фирмата користи синтеза на ДНК, библиотеки со генетски делови и јамка за позитивна повратна информација за автоиндукција. На Impossible Burger му треба 96 отсто помалку земја и 89 отсто помалку гасови со ефект на стаклена градина за производство. Овој хамбургер е само еден од многуте производи на компанијата во преку 30,000 ресторани и 15,000 продавници ширум светот.

    Во меѓувреме, инженерите на стартапот KnipBio се хранат со риби од микроб пронајден на лисјата. Тие го уредуваат неговиот геном за да ги зголемат каротеноидите важни за здравјето на рибите и користат ферментација за да го стимулираат нејзиниот раст. Микробите потоа се изложуваат на екстремна топлина за краток период, се сушат и мелат. Други земјоделски проекти вклучуваат синтетизирање на организми кои произведуваат големи количини растително масло и јаткасти дрвја кои можат да се одгледуваат во затворени простории користејќи многу помалку вода отколку што вообичаено се бара, додека се произведуваат двојно повеќе јаткасти плодови.

    И во 2022 година, биотехнолошката компанија со седиште во САД Pivot Bio направи синтетичко азотно ѓубриво за пченка. Овој производ го решава проблемот со користење на индустриски произведен азот кој троши 1-2 отсто од глобалната енергија. Бактериите што го фиксираат азот од воздухот можат да дејствуваат како биолошко ѓубриво, но тие не се одржливи со житни култури (пченка, пченица, ориз). Како решение, Pivot Bio генетски модифицираше бактерија што го фиксира азот која силно се поврзува со корените на пченката.

    Импликации од примена на синтетичка биологија за производство на храна

    Пошироките импликации од примената на синтетичката биологија кон производството на храна може да вклучуваат: 

    • Индустриското земјоделство се префрла од добиток кон лабораториски направени протеини и хранливи материи.
    • Поетички потрошувачи и инвеститори кои повикуваат на транзиција кон одржливо земјоделство и производство на храна.
    • Владите ги поттикнуваат земјоделците да станат поодржливи со нудење субвенции, опрема и ресурси. 
    • Регулаторите создаваат нови канцеларии за инспекција и ангажираат службеници специјализирани за надзор над капацитетите за производство на синтетичка храна.
    • Производителите на храна силно инвестираат во лабораториски замени за ѓубриво, месо, млечни производи и шеќер.
    • Истражувачите постојано откриваат нови хранливи материи во храната и формираат фактори кои на крајот можат да го заменат традиционалното земјоделство и рибарство.
    • Иднината генерира да се биде изложен на нова храна и категории на храна овозможени преку техники на синтетичко производство, што доведува до експлозија на нови рецепти, ниши ресторани.

    Прашања што треба да се разгледаат

    • Кои се можните ризици од синтетичката биологија?
    • Како инаку мислите дека синтетичката биологија може да го промени начинот на кој луѓето ја консумираат храната?