సింథటిక్ బయాలజీ మరియు ఫుడ్: బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ వద్ద ఆహార ఉత్పత్తిని పెంచడం

• రచయిత గురించి:
• రచయిత పేరు

  క్వాంటమ్రన్ దూరదృష్టి
• డిసెంబర్ 20, 2022

అంతర్దృష్టి సారాంశం

జనాభా పెరుగుదల మరియు పర్యావరణ సవాళ్ల కారణంగా పెరుగుతున్న ప్రపంచ ఆహార డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి సింథటిక్ బయాలజీ, జీవశాస్త్రం మరియు ఇంజనీరింగ్‌ను మిళితం చేయడం ఒక కీలక పరిష్కారంగా ఉద్భవించింది. ఈ క్షేత్రం ఆహార భద్రత మరియు పోషకాహారాన్ని పెంపొందించడమే కాకుండా ప్రయోగశాలలో తయారు చేసిన ప్రోటీన్లు మరియు పోషకాలను పరిచయం చేయడం ద్వారా సాంప్రదాయ వ్యవసాయ పద్ధతులను మార్చడం కూడా లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఆహార పరిశ్రమను పునర్నిర్మించగల సామర్థ్యంతో, సింథటిక్ జీవశాస్త్రం మరింత స్థిరమైన వ్యవసాయ పద్ధతులు, కొత్త నియంత్రణ అవసరాలు మరియు వినియోగదారుల ప్రాధాన్యతలు మరియు భోజన సంప్రదాయాలలో మార్పుకు దారితీస్తుంది.

సింథటిక్ జీవశాస్త్రం మరియు ఆహార సందర్భం

ఆహార గొలుసును మెరుగుపరచడానికి మరియు విస్తరించడానికి పరిశోధకులు సింథటిక్ లేదా ల్యాబ్-నిర్మిత తినదగిన ఉత్పత్తులను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. అయితే, ప్రచురించిన ఒక అధ్యయనం ప్రకారం ప్రకృతి జర్నల్, మీరు 2030 నాటికి సింథటిక్ బయాలజీని ఏదో ఒక విధంగా వినియోగించే అవకాశం ఉంది.

విజయవంతమైన వ్యవసాయం ప్రకారం, ప్రపంచ జనాభా 2 నాటికి 2050 బిలియన్లకు పెరుగుతుందని అంచనా వేయబడింది, ఆహార ఉత్పత్తికి ప్రపంచ డిమాండ్ దాదాపు 40 శాతం పెరుగుతుంది. ఎక్కువ మంది ఆహారం తీసుకోవడంతో, ప్రోటీన్ల అవసరం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, కుంచించుకుపోతున్న భూభాగాలు, పెరుగుతున్న కర్బన ఉద్గారాలు మరియు సముద్ర మట్టాలు మరియు కోత వంటివి ఆహార ఉత్పత్తిని అంచనా వేసిన డిమాండ్‌కు అనుగుణంగా నిరోధిస్తాయి. సింథటిక్ లేదా ల్యాబ్-మేడ్ బయాలజీని ఉపయోగించడం, ఆహార గొలుసును మెరుగుపరచడం మరియు విస్తరించడం ద్వారా ఈ సవాలును సమర్థవంతంగా పరిష్కరించవచ్చు.

సింథటిక్ బయాలజీ జీవ పరిశోధన మరియు ఇంజనీరింగ్ భావనలను మిళితం చేస్తుంది. ఈ క్రమశిక్షణ వైరింగ్ సర్క్యూట్రీ ద్వారా సెల్యులార్ ఫంక్షన్‌లను నియంత్రించడానికి మరియు వివిధ జీవ వ్యవస్థలను ఎలా రూపొందించాలో అర్థం చేసుకోవడానికి సమాచారం, జీవితం మరియు సామాజిక శాస్త్రాల నుండి తీసుకోబడింది. ఆహార భద్రత మరియు పోషకాహారంతో ప్రస్తుత సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి ఫుడ్ సైన్స్ మరియు సింథటిక్ బయాలజీ కలయిక ఒక ప్రభావవంతమైన పద్ధతిగా మాత్రమే కాకుండా, ఈ ఉద్భవిస్తున్న శాస్త్రీయ క్రమశిక్షణ ప్రస్తుత నిలకడలేని ఆహార సాంకేతికతలు మరియు అభ్యాసాలను మెరుగుపరచడంలో కీలకమైనది.

సింథటిక్ బయాలజీ క్లోన్ చేయబడిన సెల్ ఫ్యాక్టరీలు, విభిన్న సూక్ష్మజీవులు లేదా సెల్-ఫ్రీ బయోసింథసిస్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లను ఉపయోగించి ఆహార ఉత్పత్తిని అనుమతిస్తుంది. ఈ సాంకేతికత వనరుల మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు సాంప్రదాయ వ్యవసాయం యొక్క ప్రతికూలతలు మరియు అధిక కర్బన ఉద్గారాలను తొలగించవచ్చు.

విఘాతం కలిగించే ప్రభావం

2019 లో, మొక్కల ఆధారిత ఆహార తయారీదారు ఇంపాజిబుల్ ఫుడ్స్ "రక్తస్రావం" చేసే బర్గర్‌ను విడుదల చేసింది. ఇంపాజిబుల్ ఫుడ్స్ రక్తం, ప్రత్యేకంగా ఐరన్-కలిగిన హీమ్, మరింత మాంసపు రుచులను సృష్టిస్తుందని మరియు సోయా లెహెమోగ్లోబిన్‌ను మొక్కల ఆధారిత బర్గర్‌కు జోడించినప్పుడు సువాసనలు మెరుగుపడతాయని నమ్ముతుంది. ఈ పదార్ధాలను వారి బీఫ్ ప్యాటీ రీప్లేస్‌మెంట్, ఇంపాజిబుల్ బర్గర్‌లో చొప్పించడానికి, సంస్థ DNA సంశ్లేషణ, జన్యు భాగ లైబ్రరీలు మరియు ఆటోఇండక్షన్ కోసం సానుకూల ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఇంపాజిబుల్ బర్గర్ ఉత్పత్తి చేయడానికి 96 శాతం తక్కువ భూమి మరియు 89 శాతం తక్కువ గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు అవసరం. ఈ బర్గర్ ప్రపంచవ్యాప్తంగా 30,000 రెస్టారెంట్లు మరియు 15,000 కిరాణా దుకాణాలలో కంపెనీ యొక్క అనేక ఉత్పత్తులలో ఒకటి.

ఇంతలో, స్టార్టప్ KnipBio ఇంజనీర్లు ఆకులపై కనిపించే సూక్ష్మజీవి నుండి చేపలను తింటారు. చేపల ఆరోగ్యానికి ముఖ్యమైన కెరోటినాయిడ్లను పెంచడానికి మరియు దాని పెరుగుదలను ప్రేరేపించడానికి కిణ్వ ప్రక్రియను ఉపయోగించేందుకు వారు దాని జన్యువును సవరించారు. సూక్ష్మజీవులు కొద్దికాలం పాటు తీవ్రమైన వేడికి గురవుతాయి, ఎండబెట్టి మరియు మిల్లింగ్ చేయబడతాయి. ఇతర వ్యవసాయ ప్రాజెక్టులలో పెద్ద మొత్తంలో కూరగాయల నూనె మరియు గింజ చెట్లను ఉత్పత్తి చేసే సంశ్లేషణ జీవులు ఉన్నాయి, వీటిని సాధారణంగా అవసరమైన దానికంటే చాలా తక్కువ నీటిని ఉపయోగించి ఇంటి లోపల పెంచవచ్చు, అయితే రెండు రెట్లు ఎక్కువ గింజలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

మరియు 2022 లో, US ఆధారిత బయోటెక్ కంపెనీ Pivot Bio మొక్కజొన్న కోసం సింథటిక్ నైట్రోజన్ ఎరువులు తయారు చేసింది. ఈ ఉత్పత్తి ప్రపంచ శక్తిలో 1-2 శాతం వినియోగించే పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన నత్రజనిని ఉపయోగించడంలో సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. గాలి నుండి నత్రజనిని స్థిరీకరించే బాక్టీరియా జీవ ఎరువులుగా పని చేస్తుంది, కానీ అవి తృణధాన్యాల పంటలతో (మొక్కజొన్న, గోధుమలు, వరి) ఆచరణీయం కాదు. ఒక పరిష్కారంగా, పివోట్ బయో మొక్కజొన్న మూలాలతో బలంగా అనుబంధించే నైట్రోజన్-ఫిక్సింగ్ బ్యాక్టీరియాను జన్యుపరంగా సవరించింది.

ఆహార ఉత్పత్తికి సింథటిక్ బయాలజీని వర్తింపజేయడం వల్ల కలిగే చిక్కులు

ఆహార ఉత్పత్తికి సింథటిక్ బయాలజీని వర్తింపజేయడం యొక్క విస్తృత చిక్కులు: 

• పారిశ్రామిక వ్యవసాయం పశువుల నుండి ల్యాబ్-నిర్మిత ప్రోటీన్ మరియు పోషకాలకు మారుతోంది.
• మరింత నైతిక వినియోగదారులు మరియు పెట్టుబడిదారులు స్థిరమైన వ్యవసాయం మరియు ఆహార ఉత్పత్తికి మార్పు కోసం పిలుపునిచ్చారు.
• రాయితీలు, పరికరాలు మరియు వనరులను అందించడం ద్వారా వ్యవసాయదారులను మరింత స్థిరంగా ఉండేలా ప్రభుత్వాలు ప్రోత్సహిస్తాయి. 
• రెగ్యులేటర్లు కొత్త తనిఖీ కార్యాలయాలను సృష్టించడం మరియు సింథటిక్ ఆహార ఉత్పత్తి సౌకర్యాల పర్యవేక్షణలో నైపుణ్యం కలిగిన అధికారులను నియమించడం.
• ఆహార తయారీదారులు ఎరువులు, మాంసం, పాల ఉత్పత్తులు మరియు చక్కెర కోసం ల్యాబ్-నిర్మిత ప్రత్యామ్నాయాలలో భారీగా పెట్టుబడి పెడుతున్నారు.
• పరిశోధకులు నిరంతరం కొత్త ఆహార పోషకాలను మరియు సాంప్రదాయిక వ్యవసాయం మరియు చేపల పెంపకాన్ని భర్తీ చేసే రూప కారకాలను నిరంతరం కనుగొంటారు.
• ఫ్యూచర్ కొత్త ఆహారాలు మరియు ఆహార కేటగిరీలకు గురికావడం సింథటిక్ ఉత్పత్తి పద్ధతుల ద్వారా సాధ్యమవుతుంది, ఇది కొత్త వంటకాలు, సముచిత రెస్టారెంట్‌ల పేలుడుకు దారి తీస్తుంది.

పరిగణించవలసిన ప్రశ్నలు

• సింథటిక్ బయాలజీ వల్ల కలిగే నష్టాలు ఏమిటి?
• సింథటిక్ బయాలజీ ప్రజలు ఆహారాన్ని తీసుకునే విధానాన్ని ఎలా మార్చగలదని మీరు అనుకుంటున్నారు?