सिंथेटिक जीवविज्ञान र खाना: भवन ब्लकहरूमा खाद्य उत्पादन बढाउँदै

• लेखक:
• लेखक नाम

  Quantumrun दूरदर्शिता
• डिसेम्बर 20, 2022

अन्तरदृष्टि सारांश

सिंथेटिक जीवविज्ञान, जीवविज्ञान र ईन्जिनियरिङ्को मिश्रण, जनसंख्या वृद्धि र वातावरणीय चुनौतीहरूको कारण बढ्दो विश्वव्यापी खाद्य माग पूरा गर्न एक प्रमुख समाधानको रूपमा उभरिरहेको छ। यस क्षेत्रले खाद्य सुरक्षा र पोषणलाई मात्र बृद्धि गर्दैन तर प्रयोगशालाद्वारा निर्मित प्रोटिन र पोषक तत्वहरू परिचय गरेर परम्परागत कृषि अभ्यासहरूलाई रूपान्तरण गर्ने लक्ष्य राखेको छ। खाद्य उद्योगलाई पुन: आकार दिने क्षमताको साथ, सिंथेटिक जीवविज्ञानले थप दिगो खेती विधिहरू, नयाँ नियामक आवश्यकताहरू, र उपभोक्ता प्राथमिकताहरू र भोजन परम्पराहरूमा परिवर्तन ल्याउन सक्छ।

सिंथेटिक जीवविज्ञान र खाद्य सन्दर्भ

अन्वेषकहरूले खाद्य श्रृंखलालाई बढाउन र विस्तार गर्न सिंथेटिक वा प्रयोगशाला-निर्मित खाद्य उत्पादनहरू विकास गर्दैछन्। यद्यपि, मा प्रकाशित एक अध्ययन अनुसार प्रकृति जर्नल, यो धेरै सम्भावना छ कि तपाईंले 2030 सम्ममा कुनै न कुनै रूपमा सिंथेटिक जीवविज्ञान उपभोग वा प्रयोग गर्नुभएको छ।

सफल खेतीका अनुसार सन् २०५० सम्ममा विश्वको जनसङ्ख्या २ अर्बले बढ्ने प्रक्षेपण गरिएको छ र खाद्य उत्पादनको विश्वव्यापी माग झण्डै ४० प्रतिशतले बढ्नेछ। धेरै मानिसहरूलाई खुवाउनको लागि, त्यहाँ प्रोटीनको लागि ठूलो आवश्यकता हुनेछ। यद्यपि, जमिनको जनसङ्ख्या घट्दै, बढ्दो कार्बन उत्सर्जन र समुद्रको सतह र क्षरणले खाद्यान्न उत्पादनलाई पूर्वानुमानित माग पूरा गर्नबाट रोक्छ। यो चुनौतीलाई सिंथेटिक वा प्रयोगशालामा निर्मित जीवविज्ञानको प्रयोग गरेर, खाद्य शृङ्खलालाई बढाएर र विस्तार गरेर सम्भावित रूपमा समाधान गर्न सकिन्छ।

सिंथेटिक जीवविज्ञानले जैविक अनुसन्धान र इन्जिनियरिङ अवधारणाहरू संयोजन गर्दछ। यो अनुशासन तारिङ सर्किटरी मार्फत सेलुलर प्रकार्यहरू नियन्त्रण गर्न र विभिन्न जैविक प्रणालीहरू कसरी डिजाइन गरिएको छ भनेर बुझ्नको लागि जानकारी, जीवन र सामाजिक विज्ञानहरूबाट खिचिन्छ। खाद्य विज्ञान र सिंथेटिक जीवविज्ञानको संयोजनलाई खाद्य सुरक्षा र पोषणका साथ वर्तमान चुनौतीहरू समाधान गर्न प्रभावकारी विधिको रूपमा मात्र हेरिएको छैन, तर यो उदीयमान वैज्ञानिक अनुशासनले वर्तमान अस्थाई खाद्य प्रविधिहरू र अभ्यासहरूलाई सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण साबित हुन सक्छ।

सिंथेटिक जीवविज्ञानले क्लोन सेल कारखानाहरू, विविध सूक्ष्मजीवहरू, वा सेल-मुक्त बायोसिन्थेसिस प्लेटफर्महरू प्रयोग गरेर खाद्य उत्पादनको लागि अनुमति दिनेछ। यो प्रविधिले स्रोत रूपान्तरण दक्षतामा सुधार गर्न सक्छ र परम्परागत कृषिको कमजोरी र उच्च कार्बन उत्सर्जनलाई हटाउन सक्छ।

विघटनकारी प्रभाव

2019 मा, बिरुवामा आधारित खाना निर्माता इम्पोसिबल फूड्सले "रगत बग्ने" बर्गर जारी गर्यो। इम्पोसिबल फूड्स विश्वास गर्छ कि रगत, विशेष गरी फलाम युक्त हेमले अधिक मासुयुक्त स्वादहरू सिर्जना गर्दछ, र सोया लेहेमोग्लोबिनलाई बोटमा आधारित बर्गरमा थप्दा सुगन्ध बढ्छ। यी पदार्थहरूलाई तिनीहरूको बीफ प्याटी प्रतिस्थापन, इम्पोसिबल बर्गर, फर्मले DNA संश्लेषण, आनुवंशिक भाग पुस्तकालयहरू, र स्वत: इन्डक्सनको लागि सकारात्मक प्रतिक्रिया लुप प्रयोग गर्दछ। इम्पोसिबल बर्गर उत्पादन गर्न ९६ प्रतिशत कम जमिन र ८९ प्रतिशत कम हरितगृह ग्यास चाहिन्छ। यो बर्गर विश्वभरका ३०,००० भन्दा बढी रेस्टुरेन्ट र १५,००० किराना पसलहरूमा रहेको कम्पनीका धेरै उत्पादनहरूमध्ये एउटा मात्र हो।

यसैबीच, स्टार्टअप KnipBio इन्जिनियरहरूले पातहरूमा पाइने सूक्ष्मजीवबाट माछा खुवाउँछन्। तिनीहरूले माछाको स्वास्थ्यको लागि महत्त्वपूर्ण क्यारोटिनोइडहरू बढाउन यसको जीनोम सम्पादन गर्छन् र यसको विकासलाई उत्तेजित गर्न किण्वन प्रयोग गर्छन्। सूक्ष्मजीवहरू त्यसपछि छोटो अवधिको लागि चरम तातोमा पर्छन्, सुकाइन्छ र मिलाइन्छ। अन्य कृषि परियोजनाहरूमा संश्लेषण गर्ने जीवहरू समावेश छन् जसले ठूलो मात्रामा वनस्पति तेल र नट रूखहरू उत्पादन गर्दछ जुन सामान्यतया आवश्यक भन्दा कम पानी प्रयोग गरेर घर भित्र उब्जाउन सकिन्छ जब कि दोब्बर धेरै नटहरू उत्पादन गर्दछ।

र २०२२ मा, अमेरिकामा आधारित बायोटेक कम्पनी पिभोट बायोले मकैको लागि सिंथेटिक नाइट्रोजन मल बनाएको थियो। यस उत्पादनले औद्योगिक रूपमा उत्पादित नाइट्रोजन प्रयोग गर्ने समस्यालाई सम्बोधन गर्दछ जसले विश्वव्यापी ऊर्जाको १-२ प्रतिशत खपत गर्दछ। हावाबाट नाइट्रोजन फिक्स गर्ने ब्याक्टेरियाहरूले जैविक मलको रूपमा काम गर्न सक्छन्, तर तिनीहरू अनाज बाली (मकै, गहुँ, धान) मा व्यवहार्य छैनन्। समाधानको रूपमा, पिभोट बायोले आनुवंशिक रूपमा नाइट्रोजन-फिक्सिङ ब्याक्टेरियालाई परिमार्जन गर्यो जुन मकैको जरासँग जोडिएको हुन्छ।

खाद्य उत्पादनमा सिंथेटिक जीवविज्ञान लागू गर्ने प्रभावहरू

खाद्य उत्पादनमा सिंथेटिक जीवविज्ञान लागू गर्ने व्यापक प्रभावहरू समावेश हुन सक्छन्: 

• औद्योगिक खेती पशुधनबाट प्रयोगशालामा निर्मित प्रोटिन र पोषक तत्वहरूमा सर्दै।
• अधिक नैतिक उपभोक्ताहरू र लगानीकर्ताहरूले दिगो खेती र खाद्य उत्पादनमा संक्रमणको लागि आह्वान गर्छन्।
• सरकारहरूले अनुदान, उपकरण र स्रोतहरू प्रदान गरेर कृषकहरूलाई थप दिगो बन्न प्रोत्साहन दिइरहेका छन्। 
• नियामकहरूले नयाँ निरीक्षण कार्यालयहरू सिर्जना गर्छन् र सिंथेटिक खाद्य उत्पादन सुविधाहरूको निरीक्षणमा विशेष अधिकारीहरू नियुक्त गर्छन्।
• खाद्य उत्पादकहरूले मल, मासु, दुग्ध उत्पादन, र चिनीको लागि प्रयोगशाला-निर्मित विकल्पहरूमा ठूलो लगानी गर्छन्।
• अन्वेषकहरूले निरन्तर नयाँ खाद्य पोषक तत्वहरू पत्ता लगाउँछन् र अन्ततः परम्परागत कृषि र मत्स्य पालनलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्ने कारकहरू बनाउँछन्।
• भविष्यले सिंथेटिक उत्पादन प्रविधिहरू मार्फत सम्भव बनाइएका नयाँ खानाहरू र खाद्य कोटीहरूको सम्पर्कमा आउँदैछ, जसले नयाँ रेसिपीहरू, आला रेस्टुरेन्टहरूको विस्फोट गराउँछ।

विचार गर्न प्रश्नहरु

• सिंथेटिक जीवविज्ञानको सम्भावित जोखिमहरू के हुन्?
• तपाईलाई कसरी सिंथेटिक जीवविज्ञानले मानिसहरूले खाना उपभोग गर्ने तरिका परिवर्तन गर्न सक्छ जस्तो लाग्छ?