Quantumrun

TASVIR KREDIT:

iStock

Sintetik biologiya va oziq-ovqat: qurilish bloklarida oziq-ovqat ishlab chiqarishni kuchaytirish

Olimlar sifatli va barqaror oziq-ovqat ishlab chiqarish uchun sintetik biologiyadan foydalanadilar.

Muallif:
Muallifning ismi
Kvant davrini bashorat qilish
Dekabr 20, 2022

Aniq xulosa

Sintetik biologiya, biologiya va muhandislikni uyg'unlashtirib, aholi sonining o'sishi va ekologik muammolar tufayli ortib borayotgan global oziq-ovqat talabini qondirish uchun asosiy yechim sifatida paydo bo'ladi. Bu soha nafaqat oziq-ovqat xavfsizligi va ovqatlanishini yaxshilash, balki laboratoriyada ishlab chiqarilgan oqsillar va ozuqa moddalarini joriy etish orqali an'anaviy qishloq xo'jaligi amaliyotlarini o'zgartirishga qaratilgan. Oziq-ovqat sanoatini qayta shakllantirish potentsiali bilan sintetik biologiya yanada barqaror dehqonchilik usullariga, yangi tartibga solish ehtiyojlariga va iste'molchilarning afzalliklari va ovqatlanish an'analarining o'zgarishiga olib kelishi mumkin.

Sintetik biologiya va oziq-ovqat konteksti

Tadqiqotchilar oziq-ovqat zanjirini kengaytirish va kengaytirish uchun sintetik yoki laboratoriyada tayyorlangan qutulish mumkin bo'lgan mahsulotlarni ishlab chiqmoqdalar. Biroq, nashr etilgan tadqiqotga ko'ra tabiat Jurnalga ko'ra, siz 2030 yilga kelib sintetik biologiyani qandaydir tarzda iste'mol qilishingiz yoki ishlatishingiz ehtimoli yuqori.

Muvaffaqiyatli fermerlik ma’lumotlariga ko‘ra, 2-yilga borib dunyo aholisi 2050 milliardga ko‘payib, oziq-ovqat mahsulotlariga bo‘lgan global talab qariyb 40 foizga oshadi. Oziqlantirish uchun ko'proq odamlar bilan proteinga bo'lgan ehtiyoj ko'proq bo'ladi. Biroq, er massasining qisqarishi, uglerod chiqindilari va dengiz sathining ko'tarilishi va eroziya oziq-ovqat ishlab chiqarishni prognoz qilingan talabni qondirishga to'sqinlik qiladi. Bu muammoni sintetik yoki laboratoriyada ishlab chiqarilgan biologiyani qo'llash, oziq-ovqat zanjirini kengaytirish va kengaytirish orqali hal qilish mumkin.

Sintetik biologiya biologik tadqiqotlar va muhandislik tushunchalarini birlashtiradi. Ushbu intizom ma'lumot, hayot va ijtimoiy fanlardan o'tkazgich sxemalari orqali uyali funktsiyalarni boshqarish va turli biologik tizimlar qanday yaratilganligini tushunish uchun foydalanadi. Oziq-ovqat fani va sintetik biologiyaning uyg'unligi nafaqat oziq-ovqat xavfsizligi va ovqatlanish bilan bog'liq dolzarb muammolarni hal qilishning samarali usuli sifatida ko'riladi, balki ushbu rivojlanayotgan ilmiy intizom hozirgi barqaror bo'lmagan oziq-ovqat texnologiyalari va amaliyotlarini takomillashtirishda muhim ahamiyatga ega bo'lishi mumkin.

Sintetik biologiya klonlangan hujayra fabrikalari, turli mikroorganizmlar yoki hujayrasiz biosintez platformalaridan foydalangan holda oziq-ovqat ishlab chiqarish imkonini beradi. Ushbu texnologiya resurslarni konvertatsiya qilish samaradorligini oshirishi va an'anaviy qishloq xo'jaligining kamchiliklari va yuqori uglerod emissiyasini bartaraf etishi mumkin.

Buzg'unchi ta'sir

2019-yilda o‘simlik asosidagi oziq-ovqat ishlab chiqaruvchi Impossible Foods “qon oqadigan” burgerni chiqardi. Impossible Foods fikricha, qon, xususan, temir o'z ichiga olgan gem ko'proq go'shtli ta'mlarni yaratadi va o'simlik asosidagi burgerga soya leggemoglobin qo'shilsa, aromalar yaxshilanadi. Ushbu moddalarni mol go'shti bilan almashtiriladigan Impossible Burgerga kiritish uchun firma DNK sintezi, genetik qismlar kutubxonalari va avtoinduksiya uchun ijobiy teskari aloqa zanjiridan foydalanadi. Impossible Burger ishlab chiqarish uchun 96 foizga kamroq yer va 89 foiz kamroq issiqxona gazi talab qilinadi. Bu burger butun dunyo bo‘ylab 30,000 15,000 dan ortiq restoran va XNUMX XNUMX ta oziq-ovqat do‘konlarida kompaniyaning ko‘plab mahsulotlaridan biri hisoblanadi.

Shu bilan birga, KnipBio startap muhandislari baliqlarni barglarda topilgan mikrobdan oziqlantirishadi. Ular baliq salomatligi uchun muhim bo'lgan karotenoidlarni oshirish uchun uning genomini tahrir qiladilar va uning o'sishini rag'batlantirish uchun fermentatsiyadan foydalanadilar. Keyin mikroblar qisqa vaqt davomida haddan tashqari issiqlik ta'sirida bo'ladi, quritiladi va maydalanadi. Boshqa qishloq xo'jaligi loyihalari ko'p miqdorda o'simlik yog'i va yong'oq daraxtlarini ishlab chiqaradigan organizmlarni sintez qilishni o'z ichiga oladi, ular odatda talab qilinadiganidan kamroq suv ishlatib, ikki baravar ko'p yong'oq ishlab chiqaradigan holda uyda etishtiriladi.

2022 yilda esa AQShning Pivot Bio biotexnologik kompaniyasi makkajo'xori uchun sintetik azotli o'g'it ishlab chiqardi. Ushbu mahsulot global energiyaning 1-2 foizini iste'mol qiladigan sanoatda ishlab chiqarilgan azotdan foydalanish muammosini hal qiladi. Havodagi azotni fiksatsiya qiluvchi bakteriyalar biologik o'g'it sifatida harakat qilishi mumkin, ammo ular donli ekinlar (makkajo'xori, bug'doy, guruch) bilan yashashga yaroqli emas. Yechim sifatida, Pivot Bio makkajo'xori ildizlari bilan kuchli bog'langan azotni biriktiruvchi bakteriyalarni genetik jihatdan o'zgartirdi.

Sintetik biologiyani oziq-ovqat ishlab chiqarishda qo'llash oqibatlari

Oziq-ovqat ishlab chiqarishga sintetik biologiyani qo'llashning kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

Sanoat xo'jaligining chorvachilikdan laboratoriyada ishlab chiqarilgan oqsil va ozuqa moddalariga o'tishi.
Ko'proq axloqiy iste'molchilar va investorlar barqaror dehqonchilik va oziq-ovqat ishlab chiqarishga o'tishni talab qilmoqda.
Hukumatlar subsidiyalar, uskunalar va resurslarni taklif qilish orqali qishloq xo'jaligini yanada barqaror bo'lishga rag'batlantiradi.
Nazorat qiluvchi organlar yangi inspeksiya idoralarini yaratadi va sintetik oziq-ovqat ishlab chiqarish korxonalarini nazorat qilishga ixtisoslashgan xodimlarni yollaydi.
Oziq-ovqat ishlab chiqaruvchilari o'g'it, go'sht, sut mahsulotlari va shakar o'rnini bosadigan laboratoriyalarga katta miqdorda sarmoya kiritadilar.
Tadqiqotchilar doimiy ravishda an'anaviy qishloq xo'jaligi va baliqchilik o'rnini bosishi mumkin bo'lgan yangi ozuqa moddalarini va shakllantiruvchi omillarni kashf etadilar.
Kelajakda sintetik ishlab chiqarish texnikasi orqali mumkin bo'lgan yangi oziq-ovqat va oziq-ovqat toifalariga ta'sir qilish, yangi retseptlar, nish restoranlari portlashiga olib keladi.