محققان به منظور بهبود کیفیت، کمیت، ایمنی و سهولت فرآیند تولید استفاده مواد غذایی از شاخه زیست فناوری کمک خواهند گرفت.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بیوتکنولوژی در دهه‌های اخیر به یکی از کلیدی‌ترین علوم برای مقابله با چالش‌های غذایی جهان تبدیل شده است. افزایش سریع جمعیت جهانی، تغییرات اقلیمی و کاهش منابع طبیعی از جمله مسائلی هستند که نیاز به نوآوری در تولید مواد غذایی را بیشتر از هر زمان دیگری نمایان کرده‌اند. از طرفی، گسترش بیماری‌های مرتبط با تغذیه نادرست و کمبود مواد مغذی در کشورهای در حال توسعه، اهمیت تحقیق و توسعه در زمینه تولیدات غذایی پایدار و مغذی را بیش از پیش آشکار کرده است. در این راستا، بیوتکنولوژی با ارائه راهکارهای نوآورانه مانند محصولات تراریخته، پروبیوتیک‌های اصلاح‌شده و گوشت مصنوعی، نوید بهبود کیفیت و کمیت غذای جهانی را می‌دهد.
معرفی زيست‌فناوري غذايي
زیست فناوری غذایی، شاخه‌ای از زیست فناوری است که به منظور بهبود کیفیت، کمیت، ایمنی مواد غذایی و سهولت فرآیند تولیداستفاده می‌شود. این فناوري از ده هزار سال پیش، زمانی که بشر اولیه از حیوانات یا گیاهان پربازده و مقاوم به بیماری استفاده می‌کرد،پایه گذاری شده است. در واقع، آنها با تولید محصولاتی مانند نان،آبجو و نوشيدني هاي الكلي، سرکه، پنیر و ماست، نقش مهمی را در شروع زیست فناوری سنتی داشته‌اند و اما امروزه با پيدايش روشهای نوین و از جمله مهندسی ژنتیک، این فناوری پیشرفت شایانی داشته است.
محصولات غذایی بهینه‌شده از نظر ژنتیکی
یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بیوتکنولوژی در سال‌های اخیر، توسعه محصولات تراریخته‌ای است که می‌توانند به صورت مستقیم به بهبود وضعیت تغذیه جهانی کمک کنند. محققان در یک مطالعه پیشگامانه در سال 2023، با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9، موفق به تولید نوعی برنج تراریخته شدند که میزان ویتامین A، آهن و روی آن افزایش یافته است. این محصول می‌تواند نقشی کلیدی در کاهش کمبود ویتامین A و آنمی (کم‌خونی) ناشی از کمبود آهن در کشورهای در حال توسعه ایفا کند .این نوع برنج، که با نام "گلدن رایس" (Golden Rice) شناخته می‌شود، از توانایی بالایی برای جذب مواد مغذی برخوردار است و برخلاف محصولات غذایی معمولی، می‌تواند به صورت طبیعی در برابر بیماری‌ها و آفات مقاومت کند. این پیشرفت می‌تواند نه تنها به بهبود سلامت عمومی، بلکه به کاهش وابستگی به کودها و سموم شیمیایی در کشاورزی منجر شود، که خود تأثیرات مثبتی بر محیط زیست دارد.
میکروبیوم‌های اصلاح‌شده برای بهبود سلامت روده
درک بهتر از نقش میکروبیوم‌های روده در سلامت انسان، یکی از زمینه‌های پژوهشی مهم در سال‌های اخیر بوده است. مطالعات نشان داده‌اند که ترکیب میکروبیوم روده می‌تواند بر سلامت عمومی، وزن بدن، و حتی وضعیت روانی تأثیرگذار باشد. در این راستا، محققان موفق به توسعه پروبیوتیک‌های اصلاح‌شده ژنتیکی شدند که می‌توانند به طور خاص ترکیب میکروبیوم روده را بهبود بخشند. این پروبیوتیک‌ها، که در آزمایش‌های اولیه خود عملکردی فراتر از پروبیوتیک‌های موجود در بازار نشان داده‌اند، می‌توانند به افزایش جذب مواد مغذی، کاهش التهاب‌های روده‌ای، و حتی تقویت سیستم ایمنی بدن منجر شوند. این دستاورد می‌تواند به درمان و پیشگیری از بیماری‌هایی نظیر سندروم روده تحریک‌پذیر (IBS) و التهاب روده (IBD) کمک کند، که هر دو از مشکلات رایج سلامتی در جوامع مدرن هستند.
تولید گوشت مصنوعی: گامی به سوی آینده‌ای پایدار
گوشت مصنوعی یکی از موضوعات داغ در حوزه بیوتکنولوژی غذایی است که می‌تواند آینده صنعت غذا را به طور کامل دگرگون کند. در حالی که تولید سنتی گوشت به استفاده گسترده از منابع طبیعی و تولید گازهای گلخانه‌ای منجر می‌شود، گوشت مصنوعی به عنوان یک راهکار پایدار و دوستدار محیط زیست شناخته می‌شود. محققان در سال 2023 موفق به توسعه روشی شدند که با استفاده از سلول‌های بنیادی، گوشت مصنوعی با طعم و بافتی نزدیک به گوشت طبیعی تولید می‌کند.
این روش، که هزینه تولید گوشت مصنوعی را به طور قابل توجهی کاهش داده است، می‌تواند در آینده‌ای نزدیک به تولید انبوه برسد و نیاز به پرورش و کشتار حیوانات را به حداقل برساند. علاوه‌بر‌این، گوشت مصنوعی تولید شده به این روش، عاری از هورمون‌ها و آنتی‌بیوتیک‌های معمول در گوشت‌های صنعتی است، که خود می‌تواند به بهبود سلامت مصرف‌کنندگان کمک کند.
بیوتکنولوژی در توسعه محصولات لبنی گیاهی
با افزایش نگرانی‌ها در مورد اثرات زیست‌محیطی تولیدات لبنی حیوانی و همچنین افزایش تعداد افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، تقاضا برای محصولات لبنی گیاهی به شدت افزایش یافته است. در پاسخ به این نیاز، پژوهشگران یک فناوری بیوتکنولوژیکی نوآورانه را توسعه داده‌اند که می‌تواند پروتئین‌های شیر حیوانی را با استفاده از فرایند تخمیر تولید کند. این محصولات لبنی گیاهی، طعمی بسیار شبیه به شیر و محصولات لبنی سنتی دارند، اما فاقد لاکتوز و کلسترول هستند.
این پیشرفت می‌تواند به کاهش وابستگی به دامداری و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن کمک کند. همچنین، این محصولات گیاهی می‌توانند برای افرادی که به دلایل بهداشتی یا اخلاقی از مصرف محصولات حیوانی خودداری می‌کنند، یک جایگزین سالم و پایدار ارائه دهند.
بهبود محصولات زراعی با استفاده از بیوتکنولوژی
فزایش بهره وری محصولات زراعی و کیفیت تغذیه آنها مولفه‌های کلیدی و تمرکز اصلی استراتژی بهبود محصول برای برآوردن تقاضای غذایی آینده و بهبود سلامت انسان است که از دیگر حوزه‌های مهم تحقیقاتی در بیوتکنولوژی است. پژوهشگران دانشگاه کمبریج در سال 2023 موفق به توسعه نوعی گندم تراریخته شدند که توانایی رشد در شرایط خشک و کم‌آب را دارد. این محصول، که از طریق مهندسی ژنتیکی بهبود یافته است، می‌تواند به افزایش تولید غذا در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان کمک کند. این گندم تراریخته نه تنها می‌تواند در برابر خشکسالی مقاومت کند، بلکه به دلیل نیاز کمتر به آب و کود، هزینه‌های کشاورزی را نیز کاهش می‌دهد. این دستاورد می‌تواند به طور مستقیم به امنیت غذایی در مناطق بحرانی مانند خاورمیانه و شمال آفریقا کمک کند، جایی که تغییرات اقلیمی و کمبود آب به شدت بر تولیدات کشاورزی تأثیر گذاشته است.
نتیجه‌گیری:
بیوتکنولوژی با ارائه راهکارهای نوین در حوزه تولید مواد غذایی، به یکی از امیدهای بزرگ برای حل مشکلات تغذیه‌ای جهان تبدیل شده است. از توسعه محصولات تراریخته با ارزش غذایی بالا گرفته تا تولید گوشت مصنوعی و محصولات لبنی گیاهی، این حوزه علمی با سرعت زیادی در حال پیشرفت است. با ادامه تحقیقات و توسعه در این زمینه، می‌توان امیدوار بود که چالش‌های مربوط به تغذیه و امنیت غذایی در آینده‌ای نزدیک با راهکارهای علمی و پایدار پاسخ داده شوند. در نهایت، این نوآوری‌ها نه تنها به بهبود سلامت انسان‌ها، بلکه به حفظ محیط زیست و منابع طبیعی نیز کمک خواهند کرد.
پایان مطلب./