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

MKOPO WA PICHA:
Mkopo wa picha
Stock

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

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

Maandishi ya kichwa kidogo
Wanasayansi hutumia biolojia ya sintetiki kuzalisha chakula bora na endelevu.
    • mwandishi:
    • mwandishi jina
      Mtazamo wa Quantumrun
    • Desemba 20, 2022

    Muhtasari wa maarifa

    Biolojia sanisi, biolojia iliyochanganyika na uhandisi, inaibuka kama suluhu kuu la kukidhi ongezeko la mahitaji ya chakula duniani kutokana na ongezeko la watu na changamoto za kimazingira. Uga huu sio tu kwamba unaimarisha usalama wa chakula na lishe lakini pia unalenga kubadilisha mbinu za jadi za kilimo kwa kuanzisha protini na virutubishi vilivyotengenezwa kwenye maabara. Kwa uwezo wake wa kuunda upya tasnia ya chakula, baiolojia ya sintetiki inaweza kusababisha mbinu endelevu zaidi za kilimo, mahitaji mapya ya udhibiti, na mabadiliko ya mapendeleo ya watumiaji na mila ya kula.

    Baiolojia ya syntetisk na muktadha wa chakula

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

    Kulingana na Kilimo chenye 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 ardhi, kuongezeka kwa uzalishaji wa kaboni na viwango vya bahari, na mmomonyoko wa udongo huzuia uzalishaji wa chakula kuendana na 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 jamii 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 kuwa 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 kwenye 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 njugu 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 kwa hewa zinaweza kufanya kazi kama mbolea ya kibaolojia, 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 kitamaduni.
    • Future inazalisha kufichuliwa kwa vyakula vipya na kategoria za vyakula vinavyowezekana kupitia mbinu za kutengeneza sintetiki, na kusababisha mlipuko wa mapishi mapya, migahawa ya kuvutia.

    Maswali ya kuzingatia

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