Baiolojia ya sintetiki na chakula: Kuimarisha uzalishaji wa chakula kwenye vitalu vya ujenzi

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Desemba 20, 2022

Watafiti wanatengeneza bidhaa za sintetiki au zilizotengenezwa na maabara ili kuongeza na kupanua msururu wa chakula. Kulingana na utafiti uliochapishwa katika jarida la Nature, kuna uwezekano mkubwa kuwa utakuwa umetumia au kutumia baiolojia ya sintetiki kwa njia fulani kufikia 2030.

Baiolojia ya syntetisk na muktadha wa chakula

Kulingana na Kilimo Mafanikio, idadi ya watu duniani inakadiriwa kukua kwa bilioni 2 ifikapo 2050, na kuongeza mahitaji ya kimataifa ya uzalishaji wa chakula kwa karibu asilimia 40. Kukiwa na watu wengi zaidi wa kulisha, kutakuwa na haja kubwa ya protini. Hata hivyo, kupungua kwa wingi wa ardhi, kupanda kwa uzalishaji wa kaboni na viwango vya bahari, na mmomonyoko wa udongo huzuia uzalishaji wa chakula kukidhi mahitaji yaliyotabiriwa. Changamoto hii inaweza kutatuliwa kwa utumiaji wa baiolojia ya sintetiki au iliyotengenezwa na maabara, kuimarisha na kupanua msururu wa chakula.

Baiolojia ya syntetisk inachanganya utafiti wa kibiolojia na dhana za uhandisi. Taaluma hii inatokana na habari, maisha, na sayansi ya kijamii ili kudhibiti utendaji wa simu za mkononi kupitia mzunguko wa nyaya na kuelewa jinsi mifumo tofauti ya kibaolojia imeundwa. Sio tu kwamba mchanganyiko wa sayansi ya chakula na baiolojia sintetiki unaonekana kama njia mwafaka ya kutatua changamoto za sasa kwa usalama wa chakula na lishe, lakini taaluma hii inayoibuka ya kisayansi inaweza kuwa muhimu katika kuboresha teknolojia na mazoea ya sasa ya chakula.

Baiolojia ya usanii itaruhusu uzalishaji wa chakula kwa kutumia viwanda vya seli vilivyoumbwa, vijidudu mbalimbali, au majukwaa ya biosynthesis yasiyo na seli. Teknolojia hii inaweza kuboresha ufanisi wa ubadilishaji wa rasilimali na kuondoa vikwazo vya kilimo cha jadi na uzalishaji wa juu wa kaboni.

Athari ya usumbufu

Mnamo mwaka wa 2019, watengenezaji wa vyakula vya mimea Impossible Foods walitoa burger ambayo "inavuja damu." Impossible Foods inaamini kwamba damu, haswa heme iliyo na chuma, hutengeneza ladha zaidi ya nyama, na harufu huimarishwa wakati leghemoglobin ya soya inaongezwa kwa burger inayotokana na mmea. Ili kupenyeza vitu hivi katika uingizwaji wao wa pati ya nyama ya ng'ombe, Haiwezekani Burger, kampuni hutumia usanisi wa DNA, maktaba ya sehemu za kijeni, na kitanzi cha maoni chanya kwa uingizwaji kiotomatiki. Impossible Burger inahitaji ardhi kwa asilimia 96 na asilimia 89 chini ya gesi chafu ili kuzalisha. Burger hii ni moja tu ya bidhaa nyingi za kampuni katika migahawa zaidi ya 30,000 na maduka ya mboga 15,000 duniani kote.

Wakati huo huo, wahandisi wa kuanzisha wa KnipBio wanalisha samaki kutoka kwa vijidudu vinavyopatikana kwenye majani. Wanahariri jenomu yake ili kuongeza carotenoids muhimu kwa afya ya samaki na kutumia uchachushaji ili kuchochea ukuaji wake. Kisha vijiumbe hivyo huwekwa kwenye joto kali kwa muda mfupi, hukaushwa na kusagwa. Miradi mingine ya kilimo ni pamoja na kuunganisha viumbe vinavyozalisha kiasi kikubwa cha mafuta ya mboga na miti ya kokwa ambayo inaweza kukuzwa ndani ya nyumba kwa kutumia maji kidogo kuliko inavyotakiwa huku ikizalisha karanga mara mbili zaidi.

Na mnamo 2022, kampuni ya kibayoteki ya Marekani ya Pivot Bio ilitengeneza mbolea ya nitrojeni ya sintetiki kwa mahindi. Bidhaa hii inashughulikia tatizo la kutumia nitrojeni inayozalishwa viwandani ambayo hutumia asilimia 1-2 ya nishati duniani. Bakteria zinazotengeneza nitrojeni kutoka angani zinaweza kutumika kama mbolea ya kibaiolojia, lakini haziwezi kutumika kwa mazao ya nafaka (mahindi, ngano, mchele). Kama suluhu, Pivot Bio ilibadilisha kijeni bakteria ya kurekebisha nitrojeni ambayo inahusishwa sana na mizizi ya mahindi.

Athari za kutumia baiolojia sintetiki kwa uzalishaji wa chakula

Athari pana za kutumia baiolojia sintetiki kuelekea uzalishaji wa chakula zinaweza kujumuisha: 

• Kilimo cha viwandani kuhama kutoka kwa mifugo kwenda kwa protini na virutubishi vilivyotengenezwa maabara.
• Wateja wenye maadili zaidi na wawekezaji wanaotoa wito wa mpito kwa kilimo endelevu na uzalishaji wa chakula.
• Serikali zinazohamasisha wakulima kuwa endelevu zaidi kwa kutoa ruzuku, vifaa na rasilimali. 
• Vidhibiti vinaunda ofisi mpya za ukaguzi na maafisa wa kuajiri waliobobea katika uangalizi wa vifaa vya uzalishaji wa chakula.
• Watengenezaji wa chakula wanawekeza sana katika vibadala vilivyotengenezwa na maabara vya mbolea, nyama, bidhaa za maziwa na sukari.
• Watafiti wanaendelea kugundua virutubisho vipya vya chakula na kuunda mambo ambayo hatimaye yanaweza kuchukua nafasi ya kilimo na uvuvi wa jadi.
• Future inazalisha kufichuliwa kwa vyakula vipya na kategoria za vyakula vinavyowezekana kupitia mbinu za kutengeneza sintetiki. Vyakula hivi vya riwaya vitasababisha mlipuko wa mapishi mapya, migahawa ya niche, pamoja na likizo ya sasa na ya baadaye kurekebisha mila ya sherehe ya kula ambayo inajumuisha vyakula hivi vipya.

Maswali ya kutoa maoni

• Je, ni hatari gani zinazowezekana za baiolojia ya sintetiki?
• Je, unafikiri baiolojia ya sintetiki inaweza kubadili vipi jinsi watu wanavyotumia chakula?