सिंथेटिक जीवशास्त्र आणि अन्न: बिल्डिंग ब्लॉक्सवर अन्न उत्पादन वाढवणे

• लेखक बद्दल:
• लेखक नाव

  Quantumrun दूरदृष्टी
• डिसेंबर 20, 2022

अंतर्दृष्टी सारांश

सिंथेटिक जीवशास्त्र, जीवशास्त्र आणि अभियांत्रिकी यांचे मिश्रण, लोकसंख्या वाढ आणि पर्यावरणीय आव्हानांमुळे वाढत्या जागतिक अन्नाची मागणी पूर्ण करण्यासाठी एक प्रमुख उपाय म्हणून उदयास येत आहे. हे क्षेत्र केवळ अन्न सुरक्षा आणि पोषण वाढवत नाही तर प्रयोगशाळेत बनवलेल्या प्रथिने आणि पोषक तत्वांचा परिचय करून पारंपारिक कृषी पद्धतींमध्ये परिवर्तन करण्याचे उद्दिष्ट ठेवते. अन्न उद्योगाला आकार देण्याच्या क्षमतेसह, सिंथेटिक जीवशास्त्रामुळे अधिक शाश्वत शेती पद्धती, नवीन नियामक गरजा आणि ग्राहकांच्या पसंती आणि जेवणाच्या परंपरांमध्ये बदल होऊ शकतो.

सिंथेटिक जीवशास्त्र आणि अन्न संदर्भ

अन्नसाखळी वाढवण्यासाठी आणि विस्तारित करण्यासाठी संशोधक कृत्रिम किंवा प्रयोगशाळेत बनवलेल्या खाद्यपदार्थांचा विकास करत आहेत. तथापि, मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासानुसार निसर्ग जर्नल, 2030 पर्यंत तुम्ही सिंथेटिक बायोलॉजीचे सेवन किंवा वापर केला असण्याची दाट शक्यता आहे.

Successful Farming नुसार, जगाची लोकसंख्या 2 पर्यंत 2050 अब्जने वाढण्याचा अंदाज आहे, ज्यामुळे अन्न उत्पादनाची जागतिक मागणी जवळपास 40 टक्क्यांनी वाढेल. अधिक लोकांना खायला दिल्यास, प्रथिनांची जास्त गरज भासेल. तथापि, कमी होत जाणारी जमीन, वाढणारे कार्बन उत्सर्जन आणि समुद्राची पातळी आणि धूप यामुळे अन्न उत्पादनाला अंदाजित मागणी पूर्ण होण्यास प्रतिबंध होतो. हे आव्हान सिंथेटिक किंवा लॅब-निर्मित जीवशास्त्र वापरून, अन्नसाखळी वाढवून आणि विस्तारित करून सोडवले जाऊ शकते.

सिंथेटिक जीवशास्त्र हे जैविक संशोधन आणि अभियांत्रिकी संकल्पना एकत्र करते. वायरिंग सर्किटरीद्वारे सेल्युलर फंक्शन्स नियंत्रित करण्यासाठी आणि विविध जैविक प्रणाली कशा तयार केल्या जातात हे समजून घेण्यासाठी ही शिस्त माहिती, जीवन आणि सामाजिक विज्ञानांमधून काढते. अन्न सुरक्षा आणि पोषण यांच्‍या सध्‍याच्‍या आव्‍हानांचे निराकरण करण्‍यासाठी फूड सायन्स आणि सिंथेटिक बायोलॉजीच्‍या संयोगालाच एक प्रभावी पध्‍दती म्‍हणून पाहण्‍यात येत नाही, तर ही उदयोन्मुख वैज्ञानिक शिस्‍त सध्‍याच्‍या असुरक्षित खाद्य तंत्रज्ञान आणि पद्धती सुधारण्‍यासाठी महत्‍त्‍वापूर्ण ठरू शकते.

कृत्रिम जीवशास्त्र क्लोन सेल कारखाने, विविध सूक्ष्मजीव किंवा सेल-मुक्त जैवसंश्लेषण प्लॅटफॉर्म वापरून अन्न उत्पादनास अनुमती देईल. हे तंत्रज्ञान संसाधन रूपांतरण कार्यक्षमतेत सुधारणा करू शकते आणि पारंपारिक शेतीतील कमतरता आणि उच्च कार्बन उत्सर्जन दूर करू शकते.

व्यत्यय आणणारा प्रभाव

2019 मध्ये, वनस्पती-आधारित अन्न उत्पादक इम्पॉसिबल फूड्सने "रक्तस्राव" करणारा बर्गर जारी केला. इम्पॉसिबल फूड्सचा असा विश्वास आहे की रक्त, विशेषतः लोहयुक्त हेम, अधिक मांसयुक्त चव तयार करते आणि वनस्पती-आधारित बर्गरमध्ये सोया लेहेमोग्लोबिन जोडल्यास सुगंध वाढतो. हे पदार्थ त्यांच्या बीफ पॅटी रिप्लेसमेंटमध्ये टाकण्यासाठी, इम्पॉसिबल बर्गर, फर्म डीएनए संश्लेषण, अनुवांशिक भाग लायब्ररी आणि ऑटोइंडक्शनसाठी सकारात्मक फीडबॅक लूप वापरते. इम्पॉसिबल बर्गरला उत्पादनासाठी ९६ टक्के कमी जमीन आणि ८९ टक्के कमी हरितगृह वायूची आवश्यकता असते. जगभरातील 96 रेस्टॉरंट्स आणि 89 किराणा दुकानांमध्ये हा बर्गर कंपनीच्या अनेक उत्पादनांपैकी एक आहे.

दरम्यान, स्टार्टअप निपबायो अभियंते पानांवर सापडलेल्या सूक्ष्मजीवापासून मासे खातात. ते माशांच्या आरोग्यासाठी महत्त्वाचे कॅरोटीनॉइड्स वाढवण्यासाठी त्याचा जीनोम संपादित करतात आणि त्याच्या वाढीला चालना देण्यासाठी किण्वन वापरतात. त्यानंतर सूक्ष्मजंतू थोड्या काळासाठी अत्यंत उष्णतेच्या संपर्कात येतात, वाळवले जातात आणि दळले जातात. इतर कृषी प्रकल्पांमध्ये संश्लेषित जीवांचा समावेश होतो जे मोठ्या प्रमाणात वनस्पती तेल आणि नट झाडे तयार करतात जे सामान्यतः आवश्यकतेपेक्षा कमी पाणी वापरून घरामध्ये वाढवता येतात आणि दुप्पट शेंगदाणे तयार करतात.

आणि 2022 मध्ये, यूएस-आधारित बायोटेक कंपनी पिव्होट बायोने कॉर्नसाठी कृत्रिम नायट्रोजन खत बनवले. हे उत्पादन औद्योगिकरित्या उत्पादित नायट्रोजन वापरण्याच्या समस्येचे निराकरण करते जे जागतिक उर्जेच्या 1-2 टक्के वापरते. हवेतून नायट्रोजनचे निराकरण करणारे जीवाणू जैविक खत म्हणून काम करू शकतात, परंतु ते तृणधान्य पिकांसाठी (मका, गहू, तांदूळ) व्यवहार्य नसतात. एक उपाय म्हणून, पिव्होट बायोने आनुवांशिकरित्या नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया सुधारित केले जे कॉर्नच्या मुळांशी जोरदारपणे संबद्ध आहेत.

अन्न उत्पादनासाठी सिंथेटिक जीवशास्त्र लागू करण्याचे परिणाम

अन्न उत्पादनासाठी सिंथेटिक जीवशास्त्र लागू करण्याच्या व्यापक परिणामांमध्ये हे समाविष्ट असू शकते: 

• औद्योगिक शेती पशुधनाकडून प्रयोगशाळेत बनवलेल्या प्रथिने आणि पोषक घटकांकडे वळते.
• अधिक नैतिक ग्राहक आणि गुंतवणूकदार ज्यांनी शाश्वत शेती आणि अन्न उत्पादनाकडे संक्रमणाची मागणी केली आहे.
• अनुदाने, उपकरणे आणि संसाधने देऊन अधिक शाश्वत होण्यासाठी सरकार शेतक-यांना प्रोत्साहन देते. 
• नियामक नवीन तपासणी कार्यालये तयार करतात आणि सिंथेटिक अन्न उत्पादन सुविधांच्या देखरेखीसाठी विशेष अधिकारी नियुक्त करतात.
• अन्न उत्पादक खत, मांस, दुग्धजन्य पदार्थ आणि साखरेसाठी प्रयोगशाळेत तयार केलेल्या पर्यायांमध्ये मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक करतात.
• संशोधक सतत नवीन अन्न पोषक आणि घटक शोधत आहेत जे अखेरीस पारंपारिक शेती आणि मत्स्यपालनाची जागा घेऊ शकतात.
• भविष्यात सिंथेटिक उत्पादन तंत्राद्वारे शक्य झालेल्या नवीन खाद्यपदार्थ आणि खाद्यपदार्थांच्या श्रेण्यांच्या संपर्कात येत आहे, ज्यामुळे नवीन पाककृती, विशिष्ट रेस्टॉरंट्सचा स्फोट होतो.

विचारात घेण्यासारखे प्रश्न

• सिंथेटिक जीवशास्त्राचे संभाव्य धोके काय आहेत?
• सिंथेटिक जीवशास्त्र लोक अन्न कसे वापरतात ते कसे बदलू शकते असे तुम्हाला वाटते?