Syntetisk biologi og mat: Forbedring av matproduksjon ved byggesteinene

BILDEKREDITT:
Bilde kreditt
iStock

Syntetisk biologi og mat: Forbedring av matproduksjon ved byggesteinene

Syntetisk biologi og mat: Forbedring av matproduksjon ved byggesteinene

Underoverskriftstekst
Forskere bruker syntetisk biologi for å produsere bærekraftig mat av bedre kvalitet.
    • Forfatter:
    • forfatternavn
      Quantumrun Foresight
    • Desember 20, 2022

    Oppsummering av innsikt

    Syntetisk biologi, som blander biologi og ingeniørvitenskap, dukker opp som en nøkkelløsning for å møte den økende globale matetterspørselen på grunn av befolkningsvekst og miljøutfordringer. Dette feltet forbedrer ikke bare mattrygghet og ernæring, men har også som mål å transformere tradisjonell landbrukspraksis ved å introdusere laboratorielagde proteiner og næringsstoffer. Med sitt potensial til å omforme matindustrien, kan syntetisk biologi føre til mer bærekraftige oppdrettsmetoder, nye regulatoriske behov og et skifte i forbrukerpreferanser og mattradisjoner.

    Syntetisk biologi og matkontekst

    Forskere utvikler syntetiske eller lab-lagde spiselige produkter for å forbedre og utvide næringskjeden. Imidlertid ifølge en studie publisert i Natur journal, er det høyst sannsynlig at du vil ha konsumert eller brukt syntetisk biologi på en eller annen måte innen 2030.

    Ifølge Successful Farming anslås verdens befolkning å vokse med 2 milliarder innen 2050, noe som øker den globale etterspørselen etter matproduksjon med nesten 40 prosent. Med flere å mate, vil det være et større behov for protein. Krympende landmasser, økende karbonutslipp og havnivå og erosjon hindrer imidlertid matproduksjonen i å holde tritt med forventet etterspørsel. Denne utfordringen kan potensielt løses ved bruk av syntetisk eller laboratorieprodusert biologi, som forbedrer og utvider næringskjeden.

    Syntetisk biologi kombinerer biologisk forskning og ingeniørkonsepter. Denne disiplinen trekker fra informasjon, liv og samfunnsvitenskap for å kontrollere cellulære funksjoner gjennom ledningskretser og forstå hvordan forskjellige biologiske systemer er utformet. Ikke bare blir kombinasjonen av matvitenskap og syntetisk biologi sett på som en effektiv metode for å løse dagens utfordringer med matsikkerhet og ernæring, men denne fremvoksende vitenskapelige disiplinen kan vise seg å være avgjørende for å forbedre dagens uholdbare matteknologier og -praksis.

    Syntetisk biologi vil tillate matproduksjon ved bruk av klonede cellefabrikker, forskjellige mikroorganismer eller cellefrie biosynteseplattformer. Denne teknologien kan forbedre ressurskonverteringseffektiviteten og eliminere tradisjonelle landbruks ulemper og høye karbonutslipp.

    Forstyrrende påvirkning

    I 2019 ga den plantebaserte matprodusenten Impossible Foods ut en burger som «blør». Impossible Foods mener at blod, spesielt den jernholdige hemen, skaper mer kjøttfulle smaker, og aromaer forsterkes når soyaleghemoglobin tilsettes en plantebasert burger. For å tilføre disse stoffene i deres biff-patty-erstatning, Impossible Burger, bruker firmaet DNA-syntese, genetiske delbiblioteker og en positiv tilbakemeldingssløyfe for autoinduksjon. The Impossible Burger krever 96 prosent mindre land og 89 prosent mindre klimagass for å produsere. Denne burgeren er bare ett av selskapets mange produkter i over 30,000 15,000 restauranter og XNUMX XNUMX dagligvarebutikker over hele verden.

    I mellomtiden har oppstartede KnipBio-ingeniører fiskefôr fra en mikrobe funnet på blader. De redigerer genomet for å øke karotenoider som er viktige for fiskehelsen og bruker gjæring for å stimulere veksten. Mikrobene blir deretter utsatt for ekstrem varme i en kort periode, tørket og malt. Andre landbruksprosjekter inkluderer syntetisering av organismer som produserer store mengder vegetabilsk olje og nøttetrær som kan dyrkes innendørs ved å bruke mye mindre vann enn vanligvis nødvendig, samtidig som de produserer dobbelt så mange nøtter.

    Og i 2022 laget det amerikanske bioteknologiselskapet Pivot Bio en syntetisk nitrogengjødsel for mais. Dette produktet løser problemet med å bruke industrielt produsert nitrogen som forbruker 1-2 prosent av den globale energien. Bakterier som fikserer nitrogen fra luften kan fungere som biologisk gjødsel, men de er ikke levedyktige med kornvekster (mais, hvete, ris). Som en løsning har Pivot Bio genmodifisert en nitrogenfikserende bakterie som assosieres sterkt med maisrøtter.

    Implikasjoner av å bruke syntetisk biologi til matproduksjon

    Større implikasjoner av å bruke syntetisk biologi mot matproduksjon kan omfatte: 

    • Industrielt jordbruk går fra husdyr til laboratorielaget protein og næringsstoffer.
    • Mer etiske forbrukere og investorer krever en overgang til bærekraftig jordbruk og matproduksjon.
    • Myndigheter som oppmuntrer landbrukere til å bli mer bærekraftige ved å tilby subsidier, utstyr og ressurser. 
    • Regulatorer oppretter nye inspeksjonskontorer og ansetter offiserer som spesialiserer seg på tilsyn med produksjonsanlegg for syntetisk mat.
    • Matprodusenter investerer tungt i laboratorieproduserte erstatninger for gjødsel, kjøtt, meieriprodukter og sukker.
    • Forskere oppdager stadig nye næringsstoffer og formfaktorer i maten som på sikt kan erstatte tradisjonelt landbruk og fiskeri.
    • Fremtiden genererer å bli utsatt for nye matvarer og matkategorier som er muliggjort gjennom syntetiske produksjonsteknikker, noe som fører til en eksplosjon av nye oppskrifter, nisjerestauranter.

    Spørsmål å vurdere

    • Hva er de mulige risikoene ved syntetisk biologi?
    • Hvordan tror du ellers syntetisk biologi kan endre hvordan folk spiser mat?

    Innsiktsreferanser

    Følgende populære og institusjonelle lenker ble referert for denne innsikten: