Синтетична біологія та їжа: покращення виробництва їжі на будівельних блоках

КРЕДИТ ЗОБРАЖЕННЯ:
Кредит зображення
iStock

Синтетична біологія та їжа: покращення виробництва їжі на будівельних блоках

Синтетична біологія та їжа: покращення виробництва їжі на будівельних блоках

Текст підзаголовка
Вчені використовують синтетичну біологію для виробництва якісніших і екологічно чистих продуктів харчування.
    • Автор:
    • ім'я автора
      Quantumrun Foresight
    • 20 Грудня, 2022

    Короткий огляд

    Синтетична біологія, яка поєднує біологію та інженерію, стає ключовим рішенням для задоволення зростаючого глобального попиту на продукти харчування через зростання населення та екологічні проблеми. Ця галузь не тільки покращує безпечність харчових продуктів і харчування, але й має на меті трансформувати традиційні методи сільського господарства шляхом впровадження білків і поживних речовин, виготовлених у лабораторії. Завдяки своєму потенціалу змінити форму харчової промисловості, синтетична біологія може призвести до більш стійких методів ведення сільського господарства, нових нормативних вимог і зміни споживчих уподобань і традицій харчування.

    Синтетична біологія та харчовий контекст

    Дослідники розробляють синтетичні або виготовлені в лабораторії їстівні продукти для покращення та розширення харчового ланцюга. Однак згідно з дослідженням, опублікованим у природа Журнал, дуже ймовірно, що до 2030 року ви певним чином споживатимете або використовуватимете синтетичну біологію.

    За даними Successful Farming, прогнозується, що до 2 року населення світу зросте на 2050 мільярди, що підвищить глобальний попит на виробництво продуктів харчування майже на 40 відсотків. З більшою кількістю людей, яких потрібно годувати, буде більша потреба в білку. Однак зменшення земельних масивів, зростання викидів вуглецю та рівня моря, а також ерозія заважають виробництву їжі встигати за прогнозованим попитом. Цю проблему потенційно можна вирішити шляхом застосування синтетичної або лабораторної біології, покращуючи та розширюючи харчовий ланцюг.

    Синтетична біологія поєднує біологічні дослідження та інженерні концепції. Ця дисципліна спирається на інформацію, життя та соціальні науки, щоб контролювати клітинні функції за допомогою електропроводки та розуміння того, як розроблені різні біологічні системи. Поєднання науки про харчові продукти та синтетичної біології розглядається не тільки як ефективний метод вирішення поточних проблем із безпечністю харчових продуктів і харчуванням, але ця нова наукова дисципліна може виявитися життєво важливою для вдосконалення сучасних нестабільних харчових технологій і практик.

    Синтетична біологія дозволить виробляти їжу з використанням фабрик клонованих клітин, різноманітних мікроорганізмів або платформ безклітинного біосинтезу. Ця технологія може підвищити ефективність перетворення ресурсів і усунути недоліки традиційного сільського господарства та високі викиди вуглецю.

    Руйнівний вплив

    У 2019 році виробник рослинної їжі Impossible Foods випустив гамбургер, який «кровить». Impossible Foods вважає, що кров, зокрема залізовмісний гем, створює більш м’ясні смаки, а аромати посилюються, коли соєвий леггемоглобін додається до рослинного бургера. Щоб додати ці речовини в свій замінник яловичої котлети Impossible Burger, фірма використовує синтез ДНК, бібліотеки генетичних частин і цикл позитивного зворотного зв’язку для автоіндукції. Для виробництва Impossible Burger потрібно на 96 відсотків менше землі та на 89 відсотків менше парникових газів. Цей гамбургер є лише одним із багатьох продуктів компанії в понад 30,000 15,000 ресторанів і XNUMX XNUMX продуктових магазинів по всьому світу.

    Тим часом стартап KnipBio розробляє корм для риб з мікроба, знайденого на листі. Вони редагують його геном, щоб збільшити кількість каротиноїдів, важливих для здоров’я риби, і використовують ферментацію, щоб стимулювати її ріст. Потім мікроби на короткий час піддаються впливу сильного тепла, висушуються та подрібнюються. Інші сільськогосподарські проекти включають синтез організмів, які виробляють велику кількість рослинної олії, і горіхових дерев, які можна вирощувати вдома, використовуючи набагато менше води, ніж зазвичай потрібно, і виробляти вдвічі більше горіхів.

    А у 2022 році американська біотехнологічна компанія Pivot Bio виготовила синтетичне азотне добриво для кукурудзи. Цей продукт вирішує проблему використання промислово виробленого азоту, який споживає 1-2 відсотки світової енергії. Бактерії, які фіксують азот з повітря, можуть виступати в якості біологічного добрива, але вони нежиттєздатні на зернових культурах (кукурудза, пшениця, рис). Як рішення, Pivot Bio генетично модифікувала азотфіксуючі бактерії, які міцно асоціюються з корінням кукурудзи.

    Наслідки застосування синтетичної біології для виробництва харчових продуктів

    Більш широкі наслідки застосування синтетичної біології для виробництва харчових продуктів можуть включати: 

    • Промислове землеробство переходить від тваринництва до лабораторного виробництва протеїну та поживних речовин.
    • Більш етичні споживачі та інвестори закликають до переходу до сталого сільського господарства та виробництва продуктів харчування.
    • Уряди заохочують аграріїв стати більш стійкими, пропонуючи субсидії, обладнання та ресурси. 
    • Регулятори створюють нові інспекційні офіси та наймають співробітників, які спеціалізуються на нагляді за підприємствами з виробництва синтетичних харчових продуктів.
    • Виробники харчових продуктів значні кошти вкладають у лабораторні замінники добрив, м’яса, молочних продуктів і цукру.
    • Дослідники постійно відкривають нові харчові поживні речовини та форм-фактори, які з часом можуть замінити традиційне сільське господарство та рибальство.
    • Майбутнє створює нові продукти та категорії їжі, які стали можливими завдяки синтетичним технологіям виробництва, що призводить до вибуху нових рецептів, нішевих ресторанів.

    Питання для розгляду

    • Які можливі ризики синтетичної біології?
    • Як ще, на вашу думку, синтетична біологія може змінити те, як люди споживають їжу?