Синтетик биологи ба хоол хүнс: Барилгын материалын үйлдвэрлэлийг сайжруулах

• Зохиогчийн тухай:
• Зохиогчийн нэр

  Quantumrun Foresight
• Арванхоёрдугаар сар 20, 2022

Үзэл баримтлалын хураангуй

Биологи, инженерчлэлийг хослуулсан синтетик биологи нь хүн амын өсөлт, хүрээлэн буй орчны сорилтоос үүдэлтэй дэлхийн хүнсний хэрэгцээг хангах гол шийдэл болж байна. Энэ салбар нь хүнсний аюулгүй байдал, шим тэжээлийг сайжруулаад зогсохгүй лабораторид үйлдвэрлэсэн уураг, шим тэжээлийг нэвтрүүлэх замаар хөдөө аж ахуйн уламжлалт арга барилыг өөрчлөх зорилготой юм. Синтетик биологи нь хүнсний үйлдвэрлэлийг өөрчлөх чадвартай тул тариалангийн илүү тогтвортой арга, зохицуулалтын шинэ хэрэгцээ, хэрэглэгчдийн сонголт, хоолны уламжлалыг өөрчлөхөд хүргэж болзошгүй юм.

Синтетик биологи ба хүнсний контекст

Судлаачид хүнсний сүлжээг сайжруулах, өргөжүүлэх зорилгоор синтетик эсвэл лабораторид хийсэн хүнсний бүтээгдэхүүн боловсруулж байна. Гэсэн хэдий ч, сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар Байгаль сэтгүүлд бичсэнээр та 2030 он гэхэд синтетик биологийг ямар нэг байдлаар хэрэглэж, ашигласан байх магадлал өндөр байна.

Sucful Farming-ийн тооцоолсноор 2 он гэхэд дэлхийн хүн ам 2050 тэрбумаар өсөж, хүнсний үйлдвэрлэлийн дэлхийн эрэлт хэрэгцээ 40 орчим хувиар өснө гэж таамаглаж байна. Илүү олон хүн хооллох тусам уургийн хэрэгцээ нэмэгдэнэ. Гэсэн хэдий ч газрын масс багасч, нүүрстөрөгчийн ялгарал, далайн түвшин нэмэгдэж, элэгдэл нь хүнсний үйлдвэрлэлийг урьдчилсан эрэлт хэрэгцээг хангахад саад болж байна. Энэхүү сорилтыг синтетик эсвэл лабораторид хийсэн биологийн хэрэглээ, хүнсний сүлжээг сайжруулж, өргөжүүлэх замаар шийдвэрлэх боломжтой.

Синтетик биологи нь биологийн судалгаа, инженерийн ойлголтуудыг нэгтгэдэг. Энэхүү сахилга бат нь утаснуудын хэлхээгээр дамжуулан эсийн үйл ажиллагааг хянах, янз бүрийн биологийн системүүд хэрхэн зохион бүтээгдсэнийг ойлгохын тулд мэдээлэл, амьдрал, нийгмийн шинжлэх ухааныг ашигладаг. Хүнсний шинжлэх ухаан, синтетик биологийн хослол нь хүнсний аюулгүй байдал, хоол тэжээлийн өнөөгийн тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэх үр дүнтэй арга гэж үзээд зогсохгүй, шинээр гарч ирж буй шинжлэх ухааны сахилга бат нь өнөөгийн тогтворгүй хүнсний технологи, практикийг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой байж болох юм.

Синтетик биологи нь клонжуулсан эсийн үйлдвэр, олон төрлийн бичил биетэн эсвэл эсгүй биосинтезийн платформ ашиглан хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгоно. Энэхүү технологи нь нөөцийг хувиргах үр ашгийг дээшлүүлж, уламжлалт хөдөө аж ахуйн сул тал, өндөр нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг арилгах боломжтой.

Сөрөг нөлөө

2019 онд ургамлын гаралтай хүнсний үйлдвэрлэгч Impossible Foods "цус алддаг" бургер гаргажээ. Цус, ялангуяа төмөр агуулсан гем нь илүү махлаг амтыг бий болгож, шар буурцгийн легемоглобиныг ургамлын гаралтай бургерт нэмбэл анхилуун үнэрийг сайжруулдаг гэж "Inpossible Foods" үздэг. Эдгээр бодисыг үхрийн махыг орлуулах боломжгүй бургерт оруулахын тулд фирм ДНХ-ийн нийлэгжилт, генетикийн хэсгүүдийн сангууд болон автоиндукцын эерэг эргэх холбоог ашигладаг. Боломжгүй бургер үйлдвэрлэхэд 96 хувиар бага газар, 89 хувиар бага хүлэмжийн хий шаардлагатай. Энэхүү бургер нь дэлхий даяар 30,000 гаруй зоогийн газар, 15,000 хүнсний дэлгүүрт байдаг тус компанийн олон бүтээгдэхүүний зөвхөн нэг нь юм.

Үүний зэрэгцээ KnipBio стартапын инженерүүд загасыг навчнаас олддог микробоор хооллодог. Тэд загасны эрүүл мэндэд чухал ач холбогдолтой каротиноидуудыг нэмэгдүүлэхийн тулд түүний геномыг засварлаж, өсөлтийг нь идэвхжүүлэхийн тулд исгэх аргыг ашигладаг. Дараа нь микробыг богино хугацаанд хэт халуунд байлгаж, хатааж, тээрэмддэг. Хөдөө аж ахуйн бусад төслүүдэд ургамлын тос, самар модыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг организмуудыг нэгтгэх, ердийн хэрэгцээнээс хамаагүй бага ус хэрэглэж, хоёр дахин их самар үйлдвэрлэх боломжтой.

Мөн 2022 онд АНУ-ын биотехнологийн компани Pivot Bio эрдэнэ шишийн нийлэг азотын бордоо хийжээ. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь дэлхийн эрчим хүчний 1-2 хувийг хэрэглэдэг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэсэн азотыг ашиглах асуудлыг хөндсөн. Агаар дахь азотыг тогтоодог бактери нь биологийн бордоо болж чаддаг ч үр тарианы (эрдэнэ шиш, улаан буудай, будаа) амьдрах чадваргүй байдаг. Шийдэл болгон Pivot Bio нь эрдэнэ шишийн үндэстэй хүчтэй холбогддог азотыг тогтоогч бактерийг генетикийн хувьд өөрчилсөн.

Синтетик биологийг хүнсний үйлдвэрлэлд ашиглахын үр дагавар

Синтетик биологийг хүнсний үйлдвэрлэлд ашиглах нь дараахь өргөн хүрээг хамарч болно. 

• Аж үйлдвэрийн газар тариалан мал аж ахуйгаас лабораторийн уураг, шим тэжээл рүү шилжиж байна.
• Тогтвортой газар тариалан, хүнсний үйлдвэрлэлд шилжихийг уриалж буй илүү ёс зүйтэй хэрэглэгчид, хөрөнгө оруулагчид.
• Засгийн газрууд татаас, тоног төхөөрөмж, нөөцийг санал болгосноор хөдөө аж ахуйчдыг илүү тогтвортой ажиллахад нь урамшуулж байна. 
• Зохицуулагчид шинэ хяналтын алба байгуулж, синтетик хүнсний үйлдвэрлэлийн байгууламжид хяналт тавих чиглэлээр мэргэшсэн ажилтнуудыг ажилд авдаг.
• Хүнсний үйлдвэрлэгчид бордоо, мах, сүүн бүтээгдэхүүн, элсэн чихэр зэргийг лабораторид орлуулагч бүтээгдэхүүнд ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийдэг.
• Судлаачид уламжлалт хөдөө аж ахуй, загас агнуурыг орлож болох хүнсний шинэ шим тэжээл, хүчин зүйлийг байнга олж илрүүлдэг.
• Ирээдүйд шинэ хоол хүнс, хүнсний ангилалд өртөх нь синтетик үйлдвэрлэлийн техникээр боломжтой болсон нь шинэ жор, рестораны дэлбэрэлтэд хүргэдэг.

Анхаарах асуултууд

• Синтетик биологийн болзошгүй эрсдэл юу вэ?
• Синтетик биологи нь хүмүүсийн хоол хүнсний хэрэглээг өөр яаж өөрчилнө гэж та бодож байна вэ?