Biologi sintétik sareng pangan: Ningkatkeun produksi pangan dina blok wangunan

• Author:
• Ngaran pangarang

  Quantumrun tetempoan
• Désémber 20, 2022

Ringkesan wawasan

Biologi sintétik, nyampur biologi sareng rékayasa, muncul salaku solusi konci pikeun nyumponan paménta pangan global anu ningkat kusabab pertumbuhan populasi sareng tantangan lingkungan. Widang ieu henteu ngan ukur ningkatkeun kasalametan pangan sareng nutrisi tapi ogé tujuanana pikeun ngarobih prakték pertanian tradisional ku ngenalkeun protéin sareng zat gizi buatan laboratorium. Kalayan poténsina pikeun ngarobih deui industri pangan, biologi sintétik tiasa nyababkeun metode pertanian anu langkung sustainable, kabutuhan pangaturan énggal, sareng pergeseran kahoyong konsumen sareng tradisi tuangeun.

Biologi sintétik sareng kontéks pangan

Panaliti ngembangkeun produk anu tiasa didahar sintétik atanapi laboratorium pikeun ningkatkeun sareng ngalegaan ranté dahareun. Sanajan kitu, nurutkeun ulikan diterbitkeun dina alam jurnal, éta kamungkinan pisan yén anjeun bakal geus dikonsumsi atawa dipaké biologi sintétik dina sababaraha cara ku 2030.

Numutkeun kana Successful Farming, populasi sadunya diperkirakeun tumuwuh ku 2 milyar ku 2050, ningkatkeun paménta global pikeun produksi pangan ku ampir 40 persen. Kalayan langkung seueur jalma anu tuang, bakal aya kabutuhan anu langkung ageung pikeun protéin. Tapi, nyusutna lahan, naékna émisi karbon sareng tingkat laut, sareng erosi nyegah produksi pangan teu nyumponan paménta anu diramalkeun. Tantangan ieu berpotensi tiasa direngsekeun ku aplikasi biologi sintétik atanapi buatan laboratorium, ningkatkeun sareng ngalegaan ranté dahareun.

Biologi sintétik ngagabungkeun panalungtikan biologis sareng konsép rékayasa. Disiplin ieu diturunkeun tina inpormasi, kahirupan, sareng élmu sosial pikeun ngontrol fungsi sélulér ngaliwatan sirkuit kabel sareng ngartos kumaha sistem biologis béda dirancang. Henteu ngan ukur kombinasi élmu pangan sareng biologi sintétik katingali salaku metode anu épéktip pikeun ngarengsekeun tangtangan ayeuna sareng kaamanan pangan sareng nutrisi, tapi disiplin ilmiah anu muncul ieu tiasa ngabuktikeun pentingna dina ningkatkeun téknologi sareng prakték pangan anu teu lestari ayeuna.

Biologi sintétik bakal ngamungkinkeun produksi pangan ngagunakeun pabrik sél kloning, rupa-rupa mikroorganisme, atanapi platform biosintésis bébas sél. Téknologi ieu tiasa ningkatkeun efisiensi konversi sumberdaya sareng ngaleungitkeun kakurangan pertanian tradisional sareng émisi karbon anu luhur.

Dampak ngaganggu

Dina taun 2019, pabrikan pangan basis tutuwuhan Impossible Foods ngaluarkeun burger anu "getihan." Impossible Foods percaya yén getih, khususna hém anu ngandung beusi, nyiptakeun rasa anu langkung daging, sareng ambuna ningkat nalika leghemoglobin kécap diasupkeun kana burger dumasar kana pepelakan. Pikeun nyelapkeun zat-zat ieu kana gaganti patty daging sapi, Impossible Burger, perusahaan ngagunakeun sintésis DNA, perpustakaan bagian genetik, sareng loop umpan balik anu positif pikeun autoinduksi. The Impossible Burger merlukeun 96 persen kirang lahan sarta 89 persen kirang gas rumah kaca pikeun ngahasilkeun. Burger ieu mangrupikeun salah sahiji seueur produk perusahaan di langkung ti 30,000 réstoran sareng 15,000 toko grosir di dunya.

Samentara éta, startup KnipBio insinyur pakan lauk ti mikroba kapanggih dina daun. Aranjeunna ngédit génomna pikeun ningkatkeun karotenoid penting pikeun kaséhatan lauk sareng nganggo fermentasi pikeun merangsang pertumbuhanana. Mikroba lajeng kakeunaan panas ekstrim pikeun période pondok, garing, sarta giling. Proyék tatanén sanésna kalebet nyintésis organisme anu ngahasilkeun jumlah ageung minyak nabati sareng tangkal kacang anu tiasa ditumbuh di jero ruangan nganggo cai anu langkung seueur tibatan anu diperyogikeun bari ngahasilkeun kacangan dua kali langkung seueur.

Sareng dina taun 2022, perusahaan biotéh basis AS Pivot Bio ngadamel pupuk nitrogén sintétik pikeun jagong. Produk ieu alamat masalah ngagunakeun nitrogén dihasilkeun industri nu meakeun 1-2 persén énergi global. Baktéri anu ngalereskeun nitrogén tina hawa tiasa janten pupuk biologis, tapi aranjeunna henteu tiasa dianggo pikeun pepelakan sereal (jagung, gandum, sangu). Salaku solusi, Pivot Bio sacara genetik ngarobih baktéri nitrogén anu ngahubungkeun pisan sareng akar jagong.

Implikasi tina nerapkeun biologi sintétik kana produksi pangan

Implikasi anu langkung ageung tina nerapkeun biologi sintétik kana produksi pangan tiasa kalebet: 

• Pertanian industri ngageser tina peternakan ka protéin sareng zat gizi buatan laboratorium.
• Konsumén sareng investor langkung étika nyauran transisi ka pertanian sustainable sareng produksi pangan.
• Pamaréntah ngadorong agriculturalists janten langkung sustainable ku nawiskeun subsidi, peralatan, sareng sumber daya. 
• Régulator nyiptakeun kantor pamariksaan énggal sareng nyewa perwira khusus dina pangawasan fasilitas produksi pangan sintétik.
• Pabrikan dahareun loba investasi dina substitutes buatan laboratorium pikeun pupuk, daging, produk susu, sareng gula.
• Para panalungtik terus-terusan mendakan gizi pangan anyar sareng faktor bentuk anu antukna tiasa ngagentos tatanén sareng perikanan tradisional.
• Dibangkitkeun hareup keur kakeunaan pangan anyar jeung kategori dahareun dimungkinkeun ngaliwatan téhnik produksi sintétik, ngarah kana ledakan resep anyar, réstoran Ecological.

Patarosan anu kedah diperhatoskeun

• Naon kamungkinan résiko biologi sintétik?
• Kumaha deui saur anjeun biologi sintétik bisa ngarobah cara jalma meakeun dahareun?