Синтетичка биологија и храна: Повећање производње хране у градивним блоковима

КРЕДИТ ЗА СЛИКУ:
Слика кредит
иСтоцк

Синтетичка биологија и храна: Повећање производње хране у градивним блоковима

Синтетичка биологија и храна: Повећање производње хране у градивним блоковима

Текст поднаслова
Научници користе синтетичку биологију за производњу квалитетније и одрживе хране.
    • Аутор:
    • ime аутора
      Куантумрун Форесигхт
    • Декабрь 20, 2022

    Сажетак увида

    Синтетичка биологија, која комбинује биологију и инжењеринг, појављује се као кључно решење за задовољење све веће глобалне потражње за храном због раста популације и еколошких изазова. Ово поље не само да побољшава безбедност хране и исхрану, већ такође има за циљ да трансформише традиционалне пољопривредне праксе увођењем лабораторијских протеина и хранљивих материја. Са својим потенцијалом да преобликује прехрамбену индустрију, синтетичка биологија би могла да доведе до одрживијих пољопривредних метода, нових регулаторних потреба и промене у преференцијама потрошача и традицијама гастрономије.

    Синтетичка биологија и контекст хране

    Истраживачи развијају синтетичке или лабораторијски направљене јестиве производе како би побољшали и проширили ланац исхране. Међутим, према студији објављеној у Природа часопису, велика је вероватноћа да ћете на неки начин конзумирати или користити синтетичку биологију до 2030.

    Према Суццессфул Фармингу, предвиђа се да ће светска популација порасти за 2 милијарде до 2050. године, повећавајући глобалну потражњу за производњом хране за скоро 40 процената. Са више људи за храњење, биће већа потреба за протеинима. Међутим, смањење копнене масе, повећање емисија угљеника и нивоа мора, и ерозија спречавају производњу хране да одржи корак са предвиђеном потражњом. Овај изазов се потенцијално може решити применом синтетичке или лабораторијске биологије, побољшањем и ширењем ланца исхране.

    Синтетичка биологија комбинује биолошка истраживања и инжењерске концепте. Ова дисциплина се заснива на информацијама, животу и друштвеним наукама како би контролисала ћелијске функције преко електричних кола и разумевања како су дизајнирани различити биолошки системи. Не само да се комбинација науке о храни и синтетичке биологије сматра ефикасном методом за решавање тренутних изазова са безбедношћу хране и исхраном, већ се ова нова научна дисциплина може показати виталном у побољшању тренутних неодрживих прехрамбених технологија и пракси.

    Синтетичка биологија ће омогућити производњу хране коришћењем фабрика клонираних ћелија, различитих микроорганизама или платформи за биосинтезу без ћелија. Ова технологија може побољшати ефикасност конверзије ресурса и елиминисати недостатке традиционалне пољопривреде и високе емисије угљеника.

    Ометајући утицај

    У 2019, произвођач биљне хране Импоссибле Фоодс објавио је хамбургер који "крвари". Импоссибле Фоодс верује да крв, посебно хем који садржи гвожђе, ствара више меснатих укуса, а ароме су побољшане када се легхемоглобин соје дода у биљне пљескавице. Да би унела ове супстанце у своју замену за говеђе пљескавице, Импоссибле Бургер, компанија користи синтезу ДНК, библиотеке генетских делова и позитивну повратну петљу за аутоиндукцију. Немогући бургер захтева 96 процената мање земље и 89 процената мање гасова стаклене баште за производњу. Овај хамбургер је само један од многих производа компаније у преко 30,000 ресторана и 15,000 продавница широм света.

    У међувремену, стартуп КнипБио инжењери се хране рибом од микроба који се налази на лишћу. Они уређују његов геном како би повећали каротеноиде важне за здравље рибе и користе ферментацију да стимулишу њен раст. Микроби се затим излажу екстремној топлоти на кратак период, суше и мељу. Остали пољопривредни пројекти укључују синтетизовање организама који производе велике количине биљног уља и орашастих плодова који се могу узгајати у затвореном простору користећи много мање воде него што је обично потребно док се производи двоструко више орашастих плодова.

    А 2022. године, америчка биотехнолошка компанија Пивот Био направила је синтетичко азотно ђубриво за кукуруз. Овај производ решава проблем коришћења индустријски произведеног азота који троши 1-2 процента глобалне енергије. Бактерије које фиксирају азот из ваздуха могу деловати као биолошко ђубриво, али нису одрживе са житарицама (кукуруз, пшеница, пиринач). Као решење, Пивот Био је генетски модификовао бактерију која фиксира азот и која се снажно повезује са корењем кукуруза.

    Импликације примене синтетичке биологије у производњи хране

    Шире импликације примене синтетичке биологије на производњу хране могу укључивати: 

    • Индустријска пољопривреда прелази са сточарства на лабораторијске протеине и хранљиве материје.
    • Етичнији потрошачи и инвеститори који позивају на прелазак на одрживу пољопривреду и производњу хране.
    • Владе подстичу пољопривреднике да постану одрживији нудећи субвенције, опрему и ресурсе. 
    • Регулатори стварају нове инспекцијске канцеларије и запошљавају службенике специјализоване за надзор над погонима за производњу синтетичке хране.
    • Произвођачи хране увелико улажу у лабораторијске замене за ђубриво, месо, млечне производе и шећер.
    • Истраживачи непрестано откривају нове хранљиве материје и факторе облика који би на крају могли заменити традиционалну пољопривреду и рибарство.
    • Будућност генерише излагање новим намирницама и категоријама хране које су омогућене кроз технике синтетичке производње, што доводи до експлозије нових рецепата, нишних ресторана.

    Питања која треба размотрити

    • Који су могући ризици синтетичке биологије?
    • Шта иначе мислите да би синтетичка биологија могла да промени начин на који људи конзумирају храну?