MIT-Ingenieur Caleb Harper erklärt, warum „Diabetes-Basilikum“ die Zukunft der Ernährung ist

In seinem Buch Tomatenland: Wie die moderne industrielle Landwirtschaft unsere verlockendsten Früchte zerstörteBarry Estabrook erläutert, dass Tomaten aus dem Supermarkt sowohl weniger nahrhaft als auch köstlicher sind als Tomaten, die vor Jahrzehnten angebaut wurden. In der industriellen Landwirtschaft werden heute Nutzpflanzen aus Ertragsgründen angebaut, wobei auf Geschmack und Vitamine verzichtet wird, um ein einfach zu erntendes und verschiffbares Produkt zu erhalten. Das ist der Grund, warum Äpfel in Ihrem örtlichen Supermarkt wahrscheinlich im Umlauf sind ein Jahr alt. Caleb Harper, leitender Forschungswissenschaftler am MIT und Direktor der OpenAg-Initiative, möchte mithilfe von Technologie gesündere, schmackhaftere und nachhaltigere Lebensmittel anbauen.

„Für die Ernährung anzubauen und für den Geschmack anzubauen, ist eigentlich nichts, was irgendjemand tut“, sagte er gegenüber Digital Trends auf der jüngsten ReThink Food-Konferenz in Napa, Kalifornien.

Mit seinem Hintergrund in der Architektur scheint Harper nicht die naheliegendste Wahl für die Rolle des Lebensmittelsystem-Shakers zu sein. Er begann 2014 mit ein paar Dixie-Bechern für seine Pflanzen und versuchte, die grundlegenden Mechanismen zu erlernen, die dafür sorgen, dass sie besser wachsen. Vier Jahre später entwickelte Harper den Personal Food Computer, der dabei helfen soll, alle Aspekte des Klimas auf einem Kubikfuß Raum zu kontrollieren. Die Boxen sind mit Sensoren, Kameras und Platinen ausgestattet. Harper und seine Nerd-Farmer-Kollegen, wie er sie nennt, experimentieren mit verschiedenen Möglichkeiten, Basilikum oder einen Salatkopf anzubauen, und teilen dann die Ergebnisse. Alles ist Open Source.

„Der Pflanze ist es egal, ob sie schmeckt“

Es gibt kommerzielle Smart Gardens auf dem Markt, wie z Klicken und wachsen oder der GroBox. Allerdings sind diese Geräte dazu gedacht, eine kleine Menge an Nahrungsmitteln praktisch ohne Zutun des Besitzers anzubauen. Die Hersteller haben die Parameter für den Anbau von Erdbeeren oder Basilikum eingestellt. Der Personal Food Computer hingegen ist zum Basteln gedacht.

„Da die Pflanze eine 10.000-jährige Evolutionsgeschichte hat, ist es ihr egal, ob sie gut schmeckt“, sagte Harper. „Der Pflanze ist es egal, ob sie einem Menschen Nahrung gibt.“

Nerd-Landwirte können jedoch Experimente durchführen, um herauszufinden, ob bestimmte Temperaturbereiche zu knusprigeren Äpfeln führen oder welche Böden aromatischeren Brokkoli fördern. Um den ansprechendsten Geschmack zu erreichen, stellt sich Harper ein Bewertungssystem wie Yelp oder Amazon vor. Vielleicht werden sich regionale Vorlieben herausbilden, wobei bestimmte Regionen der Welt sich für eine zitronigere Basilikumsorte entscheiden und andere eher zu einer süßeren Sorte tendieren.

Unternehmen wie Ferrero und Target sponsern Harpers Forschung. Für Ferrero, den Hersteller von Nutella, entwickelte er einen Baumcomputer. Im Würfel wird er 30 verschiedene Klimazonen nachbilden und sehen, wie die Bäume wachsen und produzieren Haselnüsse höchster Qualität, die nicht nur lecker sind, sondern auch die geringste Menge an Wasser, Dünger usw. verbrauchen Pestizid.

„Könnten wir uns den Maisgürtel ansehen und sagen, könnten wir ihn anstelle des gesamten Mais, der für die Ernährung und andere Dinge gut sein kann oder auch nicht, als 3.000 einzelne Mikroklimata betrachten?“ sagte Harper.

Der Bereich der Welt mit einem entsprechenden Klima könnte ein Ort sein, an dem noch nie zuvor Haselnussbäume gewachsen seien, sagte er. Es ist eine Idee, die er Klimaprospektion nennt. Anstatt zu versuchen, Zuckerschoten in einem Kohlklima gedeihen zu lassen, würden die Landwirte wissen, welche Feldfrüchte in ihrer Gegend am besten mit den geringsten Ressourcen gedeihen würden.

US-Karotten vs. Kanadische Karotten

In den 1760er Jahren verfolgte Carl Linnaeus den genau entgegengesetzten Ansatz und versuchte es baut in seiner Heimat Schweden Teepflanzen an, sodass das Land es nicht mehr aus China importieren müsste. Der berühmte Botaniker machte sich keine Sorgen darüber, dass invasive Arten die einheimischen überholen könnten, aber Harper ist sich dessen bewusst.

„Ich denke viel darüber nach, ob ich etwas anpflanzen oder die Anpflanzung von etwas fördern würde, das ein Ökosystem zerstört, das wollen wir auf keinen Fall tun“, sagte er. „Aber um das nicht zu tun, müssen wir so viel mehr Informationen darüber erhalten, wie wir vorgehen und wo wir Dinge anbauen können und warum wir es überhaupt dort tun.“

Kakao. Bananen. Bier. Alle paar Monate gibt es Berichte über eine andere Kulturpflanze, die aufgrund von Krankheiten, dem Klimawandel oder beidem in Schwierigkeiten gerät. Dabei sind Pflanzen unglaublich widerstandsfähig. Sie müssen.

„Raubtiere kommen zu ihnen. Schlechtes Klima kommt zu ihnen. Krankheiten und Bakterien kommen zu ihnen“, sagte Harper. „Sie haben all das – es ist ein Schweizer Taschenmesser zum Überleben.“

Während Bakterien leicht Resistenzen gegen Einzelmolekül-Medikamente entwickeln können, verfügen Pflanzen über mehrere Verteidigungslinien gegen Krankheiten. Vor diesem Hintergrund hofft Harper, Obst und Gemüse anzubauen, das dabei hilft, chronische Erkrankungen zu bekämpfen, bevor sie auftreten.

„Wir versuchen buchstäblich, Dinge wie Diabetes-Basilikum oder Basilikum für Herzkrankheiten oder degenerative Hirnkrankheiten zu schaffen“, sagte er. Aber wie jeder, der versucht hat herauszufinden, ob Kaffee ist gut oder schlecht für dich weiß, das ist unglaublich kompliziert. Welche Proteine ​​würden Basilikum besser bei Herzerkrankungen oder Diabetes machen? Dies ist einer der Gründe, warum Harper mit der Northeastern University zusammenarbeitet Barabási-Labor zum Foodome-Projekt. Wenn Sie glauben, dass die Zusammensetzung eines Hotdogs eines der größten Geheimnisse der Ernährung ist, werfen Sie einfach einen Blick auf die Zusammensetzung von Knoblauch. Nach Angaben des USDA besteht roher Knoblauch aus Dutzende chemischer Verbindungen. Das Foodome-Projekt beziffert diese Zahl auf über 2.000.

Diese fehlenden Aminosäuren und Nährstoffe nennt Peter Ruppert, Berater am Barabási Lab, die dunkle Angelegenheit der Ernährung. Da sie nicht quantifiziert wurden, ist unklar, wie der menschliche Körper sie verstoffwechselt und welche Auswirkungen sie auf die Gesundheit haben. Was das Labor braucht, ist eine riesige Datenbank mit Lebensmitteln, aufgeschlüsselt nach den Elementen. Aber selbst das ist nicht einfach.

„Es gibt einen großen Unterschied zwischen der kanadischen Karotte und einer Karotte in Kalifornien und einer Karotte in Südafrika, weil der Boden unterschiedliche Chemikalien und Pestizide enthält“, sagte Ruppert.

Kochen Sie eine kanadische Karotte und backen Sie eine andere, und das Ergebnis ist anders. Das Labor beantragte einen Zuschuss, um eine Reise in die 50 Bundesstaaten zu finanzieren und dort bei örtlichen Bauern eine Massenspektrometrie an einer Pflanze, vielleicht Knoblauch oder Basilikum, durchzuführen. Derzeit sammeln Forscher Daten von Institutionen wie dem Alberta-Datenbank zur Lebensmittelzusammensetzung, die Quelle für die 2.078 Verbindungen von Knoblauch.

Individualisierte Tomaten

Der andere Teil ist Data-Mining-Literatur über die gesundheitlichen Auswirkungen chemischer Verbindungen, die in diesen Lebensmitteln enthalten sind. Eine Studie des Francis Crick Institute hat beispielsweise herausgefunden, dass die Verbindung Indol-3-Carbinol möglicherweise vor bestimmten Krebsarten schützen. Das ist eine Verbindung, die in Brokkoli, Kohl und Grünkohl vorkommt. Durch den Vergleich der beiden Datensätze – der Verbindungen in Lebensmitteln und derjenigen, die gesundheitsfördernde Wirkungen haben – wird die Das Barabási Lab kann eine fundierte Vermutung darüber anstellen, auf welche Proteine ​​sich Harpers Team bei seinem Diabetes konzentrieren sollte Basilikum.

Ein Teil der Herausforderung wird darin bestehen, herauszufinden, wie etwas wie Indol-3-Carbinol mit anderen Verbindungen interagiert und wie diese seine Fähigkeit zur Entzündungskontrolle beeinflussen. Wenn sich das alles kompliziert anhört, denken Sie darüber nach, wie schwierig es ist, jemanden dazu zu bringen, seine Ernährung dauerhaft umzustellen. „Anstatt die Menschen nur dazu zu bringen, sich gesünder zu ernähren, kann ich Optionen schaffen, die gleich schmecken, das gleiche Gefühl vermitteln und andererseits besser für die Gesundheit sein können“, sagte Ruppert.

Harper stellt sich eine Zukunft vor, in der Lebensmittelgeschäfte normale Tomaten neben teureren Tomaten anbieten, die besonders viel Lycopin enthalten und auch so schmecken, als wären sie im Garten Ihres Nachbarn angebaut. Da die DNA-Sequenzierung immer kostengünstiger wird, ist es nicht mehr weit, an den Tag zu denken, an dem es nicht nur um Diabetes-Basilikum geht, sondern um das Diabetes-Basilikum der Familie Smith.

„Mein Lebensmittelladen wird nicht nur Gemüse für mich auf Lager haben“, gibt Harper zu, „und deshalb werde ich diese wenigen Dinge anbauen.“ Und ganz nebenbei werden mir bestimmte Bakterien verschrieben, die in den Körper gelangen, damit sich dieser Körper ansiedelt, ein ganz besonderes Produkt für mich.“

Sie senden Ihr Profil an das örtliche Restaurant, das dann ein Steak für Sie zubereiten kann. „Vor allem, wenn es sich um ein im Labor gezüchtetes Steak handelt“, sagte Ruppert.

Für diejenigen unter uns, die glauben, dass Lycopin wie eine chemische Verbindung klingt, die vor Werwölfen schützt, könnte ein transparenteres Lebensmittelsystem etwas einschüchternd wirken. Es würde auch tiefgreifende Veränderungen in der Landwirtschaft, der Lieferkette und im Gesundheitswesen erfordern. Ärzte werden vielleicht eines Tages bestimmte Bakterien oder Anteile chemischer Verbindungen verschreiben, aber wir werden in vielerlei Hinsicht immer noch auf die Lebensmittelindustrie angewiesen sein. Das erfordert Vertrauen. „Ich hasse es, „Internet des Essens“ zu sagen, weil es in meiner Szene viel zu oft gespielt wird“, sagte Harper, aber er sieht eine Parallele in einem dezentralen, demokratisierten Internet. Um dorthin zu gelangen, müssen Lebensmittelunternehmen sein Open-Source-Ethos übernehmen.

„Ich hoffe wirklich, dass wir Transparenz und Vertrauen als unser Hauptanliegen erzwingen“, sagte er.

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