Synteettinen biologia ja ruoka: Ruoan tuotannon tehostaminen rakennuspalikoissa

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Joulukuu 20, 2022

Havainnon yhteenveto

Synteettinen biologia, biologian ja tekniikan yhdistäminen, on nousemassa keskeiseksi ratkaisuksi vastaamaan väestönkasvun ja ympäristöhaasteiden aiheuttamaan kasvavaan maailmanlaajuiseen ruoan kysyntään. Tämä ala ei ainoastaan ​​paranna elintarviketurvallisuutta ja ravintoa, vaan pyrkii myös muuttamaan perinteisiä maatalouskäytäntöjä ottamalla käyttöön laboratoriossa valmistettuja proteiineja ja ravintoaineita. Synteettinen biologia, jolla on mahdollisuus muokata elintarviketeollisuutta, voi johtaa kestävämpiin viljelymenetelmiin, uusiin sääntelytarpeisiin sekä kuluttajien mieltymysten ja ruokailuperinteiden muuttumiseen.

Synteettinen biologia ja ruokakonteksti

Tutkijat kehittävät synteettisiä tai laboratoriossa valmistettuja syötäviä tuotteita parantaakseen ja laajentaakseen ravintoketjua. Kuitenkin lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan luonto Journal, on erittäin todennäköistä, että olet kuluttanut tai käyttänyt jollain tavalla synteettistä biologiaa vuoteen 2030 mennessä.

Succesful Farmingin mukaan maailman väestön ennustetaan kasvavan 2 miljardilla vuoteen 2050 mennessä, mikä lisää elintarviketuotannon maailmanlaajuista kysyntää lähes 40 prosenttia. Kun ruokitaan enemmän ihmisiä, proteiinin tarve kasvaa. Maamassan kutistuminen, hiilidioksidipäästöjen ja merenpinnan nousu sekä eroosio estävät elintarviketuotantoa pysymästä ennustetun kysynnän tahdissa. Tämä haaste voidaan mahdollisesti ratkaista soveltamalla synteettistä tai laboratoriossa valmistettua biologiaa parantamalla ja laajentamalla ravintoketjua.

Synteettinen biologia yhdistää biologisen tutkimuksen ja tekniikan käsitteet. Tämä tieteenala ammentaa tietoa, elämää ja yhteiskuntatieteitä ohjatakseen solujen toimintoja johdotuspiirien ja erilaisten biologisten järjestelmien suunnittelun kautta. Elintarviketieteen ja synteettisen biologian yhdistelmää pidetän tehokkaana menetelmänä nykyisten elintarviketurvallisuuden ja ravitsemuksen haasteiden ratkaisemiseksi, vaan tämä nouseva tieteellinen tieteenala voi osoittautua erittäin tärkeäksi nykyisten kestämättömien elintarviketekniikoiden ja -käytäntöjen parantamisessa.

Synteettinen biologia mahdollistaa ruoantuotannon käyttämällä kloonattuja solutehtaita, erilaisia ​​mikro-organismeja tai soluttomia biosynteesialustoja. Tämä teknologia voi parantaa resurssien muunnostehokkuutta ja eliminoida perinteisen maatalouden haitat ja korkeat hiilidioksidipäästöt.

Häiritsevä vaikutus

Vuonna 2019 kasviperäisten elintarvikkeiden valmistaja Impossible Foods julkaisi hampurilaisen, joka "vistää verta". Impossible Foods uskoo, että veri, erityisesti rautaa sisältävä hemi, luo lihaisempia makuja ja aromit vahvistuvat, kun soijaleghemoglobiinia lisätään kasvipohjaiseen hampurilaiseen. Näiden aineiden lisäämiseksi naudanpihvikorvikkeeseensa, Impossible Burgeriin, yritys käyttää DNA-synteesiä, geneettisten osien kirjastoja ja positiivista palautesilmukkaa autoinduktioon. Impossible Burger vaatii 96 prosenttia vähemmän maata ja 89 prosenttia vähemmän kasvihuonekaasuja tuottaakseen. Tämä hampurilainen on vain yksi yrityksen monista tuotteista yli 30,000 15,000 ravintolassa ja XNUMX XNUMX ruokakaupassa maailmanlaajuisesti.

Samaan aikaan startup KnipBio insinöörit ruokkivat kaloja lehdistä löytyvästä mikrobista. He muokkaavat sen genomia lisäämään kalojen terveydelle tärkeitä karotenoideja ja käyttävät fermentaatiota sen kasvun stimuloimiseen. Mikrobit altistetaan sitten äärimmäiselle kuumuudelle lyhyeksi ajaksi, kuivataan ja jauhetaan. Muita maatalousprojekteja ovat muun muassa sellaisten organismien syntetisointi, jotka tuottavat suuria määriä kasviöljyä ja pähkinäpuita, joita voidaan kasvattaa sisätiloissa käyttämällä paljon vähemmän vettä kuin tavallisesti tarvitaan ja jotka tuottavat kaksi kertaa enemmän pähkinöitä.

Ja vuonna 2022 yhdysvaltalainen bioteknologiayritys Pivot Bio valmisti synteettisen typpilannoitteen maissille. Tämä tuote käsittelee ongelmaa, joka liittyy teollisesti tuotetun typen käyttöön, joka kuluttaa 1-2 prosenttia maailman energiasta. Ilmasta typpeä sitovat bakteerit voivat toimia biologisena lannoitteena, mutta ne eivät ole elinkelpoisia viljakasveilla (maissi, vehnä, riisi). Ratkaisuna Pivot Bio muunsi geneettisesti typpeä sitovan bakteerin, joka assosioituu voimakkaasti maissin juuriin.

Synteettisen biologian soveltamisen vaikutukset elintarviketuotantoon

Synteettisen biologian soveltamisen elintarviketuotantoon laajempia vaikutuksia voivat olla: 

• Teollinen viljely siirtyy karjasta laboratoriovalmisteisiin proteiineihin ja ravintoaineisiin.
• Eettisemmät kuluttajat ja sijoittajat vaativat siirtymistä kestävään maatalouteen ja elintarviketuotantoon.
• Hallitukset kannustavat maanviljelijöitä tulemaan kestävämmiksi tarjoamalla tukia, laitteita ja resursseja. 
• Sääntelyviranomaiset luovat uusia tarkastustoimistoja ja palkkaavat synteettisten elintarvikkeiden tuotantolaitosten valvontaan erikoistuneita virkamiehiä.
• Elintarvikevalmistajat investoivat voimakkaasti laboratoriovalmisteisiin lannoitteiden, lihan, maitotuotteiden ja sokerin korvikkeisiin.
• Tutkijat löytävät jatkuvasti uusia ravintoaineita ja muototekijöitä, jotka voivat lopulta korvata perinteisen maatalouden ja kalastuksen.
• Tulevaisuus synnyttää altistumista uusille elintarvikkeille ja elintarvikeluokille, jotka ovat mahdollisia synteettisten tuotantotekniikoiden avulla, mikä johtaa uusien reseptien räjähdysmäiseen määrään, niche-ravintoloita.

Pohdittavia kysymyksiä

• Mitkä ovat synteettisen biologian mahdolliset riskit?
• Miten muuten luulet synteettisen biologian voivan muuttaa ihmisten tapaa kuluttaa ruokaa?