Bijoloġija sintetika u ikel: It-titjib tal-produzzjoni tal-ikel fil-blokki tal-bini

KREDITU TAL-IMMAĠNI:
Immaġni kreditu
iStock

Bijoloġija sintetika u ikel: It-titjib tal-produzzjoni tal-ikel fil-blokki tal-bini

Bijoloġija sintetika u ikel: It-titjib tal-produzzjoni tal-ikel fil-blokki tal-bini

Test tas-subintestatura
Ix-xjentisti jużaw il-bijoloġija sintetika biex jipproduċu ikel ta' kwalità aħjar u sostenibbli.
    • awtur:
    • isem awtur
      Quantumrun Foresight
    • Diċembru 20, 2022

    Sommarju tal-għarfien

    Il-bijoloġija sintetika, li tħallat il-bijoloġija u l-inġinerija, qed toħroġ bħala soluzzjoni ewlenija biex tissodisfa d-domanda globali tal-ikel dejjem tiżdied minħabba t-tkabbir tal-popolazzjoni u l-isfidi ambjentali. Dan il-qasam mhux biss qed isaħħaħ is-sikurezza tal-ikel u n-nutrizzjoni iżda għandu wkoll l-għan li jittrasforma l-prattiki agrikoli tradizzjonali billi jintroduċi proteini u nutrijenti magħmulin fil-laboratorju. Bil-potenzjal tagħha li tfassal mill-ġdid l-industrija tal-ikel, il-bijoloġija sintetika tista 'twassal għal metodi ta' biedja aktar sostenibbli, ħtiġijiet regolatorji ġodda, u bidla fil-preferenzi tal-konsumatur u t-tradizzjonijiet tal-ikel.

    Bijoloġija sintetika u kuntest tal-ikel

    Ir-riċerkaturi qed jiżviluppaw prodotti li jittieklu sintetiċi jew magħmulin fil-laboratorju biex itejbu u jespandu l-katina alimentari. Madankollu, skond studju ppubblikat fil- natura ġurnal, huwa probabbli ħafna li tkun ikkunsmat jew użajt il-bijoloġija sintetika b'xi mod sal-2030.

    Skont Successful Farming, il-popolazzjoni tad-dinja hija mbassra li tikber b'2 ​​biljun sal-2050, u żżid id-domanda globali għall-produzzjoni tal-ikel bi kważi 40 fil-mija. B'aktar nies biex jitimgħu, se jkun hemm ħtieġa akbar għall-proteina. Madankollu, il-massa tal-art li qed tiċkien, iż-żieda fl-emissjonijiet tal-karbonju u l-livelli tal-baħar, u l-erożjoni jipprevjenu l-produzzjoni tal-ikel milli tlaħħaq mad-domanda mbassra. Din l-isfida tista 'tiġi solvuta potenzjalment bl-applikazzjoni ta' bijoloġija sintetika jew magħmula fil-laboratorju, it-titjib u l-espansjoni tal-katina tal-ikel.

    Il-bijoloġija sintetika tgħaqqad ir-riċerka bijoloġika u l-kunċetti tal-inġinerija. Din id-dixxiplina tieħu mill-informazzjoni, il-ħajja u x-xjenzi soċjali biex tikkontrolla l-funzjonijiet ċellulari permezz ta 'ċirkwiti tal-wajers u tifhem kif sistemi bijoloġiċi differenti huma ddisinjati. Mhux biss il-kombinazzjoni tax-xjenza tal-ikel u l-bijoloġija sintetika titqies bħala metodu effettiv biex issolvi l-isfidi attwali bis-sikurezza tal-ikel u n-nutrizzjoni, iżda din id-dixxiplina xjentifika emerġenti tista’ tkun vitali fit-titjib tat-teknoloġiji u l-prattiki tal-ikel attwali mhux sostenibbli.

    Il-bijoloġija sintetika se tippermetti l-produzzjoni tal-ikel bl-użu ta’ fabbriki ta’ ċelluli kklonati, mikro-organiżmi diversi, jew pjattaformi ta’ bijosintesi mingħajr ċelluli. Din it-teknoloġija tista' ttejjeb l-effiċjenza tal-konverżjoni tar-riżorsi u telimina l-iżvantaġġi tal-agrikoltura tradizzjonali u l-emissjonijiet għoljin tal-karbonju.

    Impatt li jfixkel

    Fl-2019, il-manifattur tal-ikel ibbażat fuq il-pjanti Impossible Foods ħareġ burger li "fsada". Impossible Foods jemmen li d-demm, speċifikament l-eme li fih il-ħadid, joħloq aktar togħmiet tal-laħam, u l-aromi huma msaħħa meta leghemoglobin tas-sojja tiżdied ma 'burger ibbażat fuq il-pjanti. Biex tagħti dawn is-sustanzi fis-sostituzzjoni tal-patty taċ-ċanga tagħhom, Impossible Burger, id-ditta tuża sinteżi tad-DNA, libreriji tal-partijiet ġenetiċi, u loop ta 'rispons pożittiv għall-awtoinduzzjoni. L-Impossible Burger jeħtieġ 96 fil-mija inqas art u 89 fil-mija inqas gass serra biex jipproduċi. Dan il-burger huwa biss wieħed mill-ħafna prodotti tal-kumpanija f'aktar minn 30,000 restorant u 15,000 ħanut tal-merċa madwar id-dinja.

    Sadanittant, l-inġiniera tal-istartjar KnipBio għalf tal-ħut minn mikrobu li jinsab fuq il-weraq. Huma jeditjaw il-ġenoma tiegħu biex iżidu l-karotenojdi importanti għas-saħħa tal-ħut u jużaw il-fermentazzjoni biex jistimulaw it-tkabbir tiegħu. Il-mikrobi mbagħad jiġu esposti għal sħana estrema għal perjodu qasir, imnixxfa, u mitħun. Proġetti agrikoli oħra jinkludu organiżmi ta’ sintetizzazzjoni li jipproduċu kwantitajiet kbar ta’ żejt veġetali u siġar tal-ġewż li jistgħu jitkabbru ġewwa billi jużaw ħafna inqas ilma milli tipikament meħtieġ filwaqt li jipproduċu d-doppju ta’ ġewż.

    U fl-2022, il-kumpanija tal-bijoteknoloġija Pivot Bio ibbażata fl-Istati Uniti għamlet fertilizzant tan-nitroġenu sintetiku għall-qamħirrum. Dan il-prodott jindirizza l-problema tal-użu tan-nitroġenu prodott industrijalment li jikkonsma 1-2 fil-mija tal-enerġija globali. Il-batterji li jiffissaw in-nitroġenu mill-arja jistgħu jaġixxu bħala fertilizzant bijoloġiku, iżda mhumiex vijabbli mal-uċuħ taċ-ċereali (qamħ, qamħ, ross). Bħala soluzzjoni, Pivot Bio immodifika ġenetikament batterja li tiffissa n-nitroġenu li jassoċja b'mod qawwi mal-għeruq tal-qamħirrum.

    Implikazzjonijiet tal-applikazzjoni tal-bijoloġija sintetika għall-produzzjoni tal-ikel

    Implikazzjonijiet usa' tal-applikazzjoni tal-bijoloġija sintetika għall-produzzjoni tal-ikel jistgħu jinkludu: 

    • Il-biedja industrijali qed tinbidel minn bhejjem għal proteini u nutrijenti magħmulin fil-laboratorju.
    • Konsumaturi u investituri aktar etiċi li jappellaw għal tranżizzjoni għal biedja sostenibbli u produzzjoni tal-ikel.
    • Gvernijiet li jinċentivaw lill-agrikolturi biex isiru aktar sostenibbli billi joffru sussidji, tagħmir, u riżorsi. 
    • Regolaturi li joħolqu uffiċċji ta' spezzjoni ġodda u uffiċjali li jimpjegaw speċjalizzati fis-sorveljanza ta' faċilitajiet ta' produzzjoni ta' ikel sintetiku.
    • Il-manifatturi tal-ikel jinvestu ħafna f'sostituti magħmulin fil-laboratorju għal fertilizzant, laħam, prodotti tal-ħalib u zokkor.
    • Riċerkaturi kontinwament jiskopru nutrijenti ġodda tal-ikel u fatturi tal-forma li eventwalment jistgħu jissostitwixxu l-agrikoltura u s-sajd tradizzjonali.
    • Il-futur jiġġenera li jkun espost għal ikel u kategoriji ta 'ikel ġodda li jsiru possibbli permezz ta' tekniki ta 'produzzjoni sintetiċi, li jwasslu għal splużjoni ta' riċetti ġodda, ristoranti niċċa.

    Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

    • X'inhuma r-riskji possibbli tal-bijoloġija sintetika?
    • Kif inkella taħseb li l-bijoloġija sintetika tista' tbiddel kif in-nies jikkunsmaw l-ikel?

    Referenzi ta' għarfien

    Ir-rabtiet popolari u istituzzjonali li ġejjin ġew referenzjati għal din l-għarfien: