MIT-insinööri Caleb Harper selittää, miksi "diabetesbasilika" on ruoan tulevaisuus

Hänen kirjassaan Tomatoland: Kuinka moderni teollinen maatalous tuhosi viehättävimmät hedelmämme, Barry Estabrook kertoo, kuinka ruokakaupan tomaatit ovat vähemmän ravitsevia ja herkullisia kuin vuosikymmeniä sitten kasvatetut. Teollinen viljely kasvattaa nyt satoa sadon saamiseksi, uhraten maun ja vitamiinit helposti korjattavan, kuljetettavan tuotteen saamiseksi. Siksi omenat paikallisessa supermarketissasi ovat luultavasti noin vuoden vanha. Caleb Harper, MIT: n johtava tutkija ja OpenAg-aloitteen johtaja, haluaa käyttää teknologiaa terveellisemmän, maukkaamman ja kestävämmän ruoan kasvattamiseen.

"Kasvaminen ravinnon ja maun vuoksi ei todellakaan ole kenenkään tehtävä", hän kertoi Digital Trendsille äskettäisessä ReThink Food -konferenssissa Kalifornian Napassa.

Arkkitehtuuritaustallaan Harper ei ehkä vaikuta ilmeisimmältä vaihtoehdolta elintarvikejärjestelmän ravistelijan rooliin. Vuodesta 2014 alkaen parilla Dixie-kupilla kasveilleen hän yritti oppia perusmekaniikka, mikä saa ne kasvamaan paremmin. Neljä vuotta myöhemmin Harper on luonut henkilökohtaisen ruokatietokoneen, joka auttaa hallitsemaan kaikkia ilmaston näkökohtia kuutiojalassa. Laatikot on varustettu sensoreilla, kameroilla ja piirilevyillä. Harper ja hänen toverinsa nörttiviljelijät, kuten hän heitä kutsuu, kokeilevat erilaisia ​​tapoja kasvattaa basilikaa tai salaatin päätä ja sitten jakavat tulokset. Kaikki on avoimen lähdekoodin.

"Kasvi ei välitä maistuuko hyvälle"

Markkinoilla on kaupallisia älypuutarhoja, kuten Klikkaa ja kasvata tai GroBox. Nämä laitteet on kuitenkin tarkoitettu kasvattamaan pieni määrä ruokaa ilman omistajan panosta. Valmistajat ovat valinneet mansikan tai basilikan viljelyparametrit. Päinvastoin, henkilökohtainen ruokatietokone on tarkoitettu puuhastettavaksi.

"Koska sillä on 10 000 vuoden evoluutiohistoria, kasvi ei välitä maistuuko se hyvältä", Harper sanoi. "Kasvi ei välitä, antaako se ravintoa ihmiselle."

Nörttiviljelijät voivat kuitenkin tehdä kokeita nähdäkseen, johtavatko tietyt lämpötila-alueet rapeampiin omenoihin vai mikä maaperä edistää parsakaalin makua. Saadakseen houkuttelevimman maun Harper kuvittelee luokitusjärjestelmän, kuten Yelp tai Amazon. Ehkä alueelliset mieltymykset tulevat esiin, kun tietyt maailman alueet valitsevat sitrusmaisemman basilikan ja toiset vetoavat makeampaan lajikkeeseen.

Yritykset, kuten Ferrero ja Target, sponsoroivat Harperin tutkimusta. Nutellan valmistajalle Ferrerolle hän loi puutietokoneen. Kuutiossa hän luo uudelleen 30 erilaista ilmastoa ja näkee kuinka puut kasvavat ja tuottavat korkealaatuiset hasselpähkinät, jotka eivät ole vain maukkaita, vaan käyttävät vähiten vettä, lannoitetta ja torjunta-aine.

"Voisimmeko katsoa maissivyöhykettä ja sanoa, että kaiken maissin sijasta, joka voi olla tai ei ole hyvä ravinnoksi ja muille asioille, voisimmeko nähdä sen 3000 yksittäisenä mikroilmastona?" Harper sanoi.

Maapallon alue, jolla on vastaava ilmasto, saattaa olla paikka, jossa ei ole koskaan kasvatettu hasselpähkinäpuita, hän sanoi. Se on ajatus, jota hän kutsuu ilmastotutkimukseksi. Sen sijaan, että yrittäisivät saada lumiherneitä menestymään kaali-ilmastossa, maanviljelijät tietäisivät, mitkä viljelykasvit pärjäävät parhaiten heidän metsän kaulassa vähimmällä resurssilla.

Yhdysvaltain porkkanat vs. Kanadan porkkanat

1760-luvulla Carl Linnaeus otti täysin päinvastaisen lähestymistavan yrittäessään kasvattaa teekasveja kotimaassaan Ruotsissa, joten maan ei tarvitsisi enää tuoda sitä Kiinasta. Kuuluisa kasvitieteilijä ei ollut huolissaan siitä, että invasiiviset lajit ohittaisivat alkuperäiset lajit, mutta se on jotain, jonka Harper on tietoinen.

"Ajattelen paljon, jos istuttaisin jotain tai rohkaisen istuttamaan jotain, joka tuhosi ekosysteemin, emme todellakaan halua tehdä niin", hän sanoi. "Mutta jotta emme tekisi niin, meidän on saatava paljon enemmän tietoa siitä, miten edetä ja missä kasvatetaan asioita ja miksi teemme sitä siellä."

Kaakao. Banaanit. Olut. Muutaman kuukauden välein on tarinoita eri sadosta, joka on pulassa joko taudin, ilmastonmuutoksen tai molempien vuoksi. Silti kasvit ovat uskomattoman kestäviä. Niiden täytyy olla.

"Salistajat tulevat heidän luokseen. Huono ilmasto tulee heille. Heille tulee sairauksia ja bakteereja, Harper sanoi. "Heillä on kaikki nämä - se on Sveitsin armeijan selviytymisveitsi."

Bakteerit voivat helposti kehittää vastustuskykyä yksimolekyylisille lääkkeille, kun taas kasveilla on useita puolustuslinjoja tauteja vastaan. Tätä silmällä pitäen Harper toivoo kasvattavansa hedelmiä ja vihanneksia, jotka auttavat torjumaan kroonisia sairauksia ennen niiden alkamista.

"Yritämme kirjaimellisesti luoda sellaisia ​​​​asioita kuin diabeteksen basilikaa tai sydänsairauden basaalia tai rappeuttavaa aivosairautta", hän sanoi. Mutta kuten jokainen, joka on yrittänyt selvittää, jos kahvi on hyvä tai huono sinulle tietää, tämä on uskomattoman monimutkaista. Mitkä proteiinit tekisivät yhdestä basilikasta paremman sydänsairauksille tai diabetekselle? Se on yksi syy, miksi Harper työskentelee Northeastern Universityn kanssa Barabási Lab Foodome-projektissa. Jos luulet, että hot dogin muodostaminen on yksi ruoan suurimmista mysteereistä, katso vain valkosipulin koostumus. USDA: n mukaan raaka valkosipuli koostuu kymmeniä kemiallisia yhdisteitä. Foodome-projektin mukaan luku on yli 2 000.

Nämä puuttuvat aminohapot ja ravintoaineet ovat sitä, mitä Peter Ruppert, Barabási Labin konsultti, kutsuu ravinnon pimeäksi aineeksi. Niitä ei ole mitattu, joten on epäselvää, kuinka ihmiskeho metaboloi ne ja mitä vaikutuksia niillä on terveyteen. Laboratorio tarvitsee valtavan ruokatietokannan, joka on eritelty elementeiksi. Mutta sekään ei ole yksiselitteistä.

"Kanadalaisen porkkanan ja kalifornialaisen porkkanan ja Etelä-Afrikan porkkanan välillä on valtava ero, koska maaperässä on erilaisia ​​kemikaaleja ja erilaisia ​​torjunta-aineita", Ruppert sanoi.

Keitä yksi kanadalainen porkkana ja leivo toinen, ja niistä tulee erilaisia. Laboratorio haki apurahaa saadakseen rahoitusta matkustaakseen 50 osavaltioon ja suorittaakseen massaspektrometrian kasveille, kenties valkosipulille tai basilikalle, kunkin alueen paikallisilta viljelijöiltä. Toistaiseksi tutkijat keräävät tietoja laitoksilta, kuten Alberta Food Composition Database, valkosipulin 2 078 yhdisteen lähde.

Yksilölliset tomaatit

Toinen osa on tiedon louhintakirjallisuutta näissä elintarvikkeissa esiintyvien kemiallisten yhdisteiden terveysvaikutuksista. Esimerkiksi Francis Crick Instituten tutkimuksessa havaittiin, että yhdiste indoli-3-karbinoli voi suojaa tietyiltä syöviltä. Se on yhdiste, jota löytyy parsakaalista, kaalista ja lehtikaalista. Vertailemalla kahta tietojoukkoa – elintarvikkeiden yhdisteitä ja niitä, joilla on terveyshyötyjä – Barabási Lab voi tehdä perusteltuja arvauksia siitä, mihin proteiineihin Harperin tiimin tulisi keskittyä diabetekseensa basilika.

Osa haastetta on selvittää, kuinka jokin indoli-3-karbinoli on vuorovaikutuksessa muiden yhdisteiden kanssa ja kuinka ne vaikuttavat sen kykyyn hallita tulehdusta. Jos kaikki kuulostaa monimutkaiselta, ajattele kuinka vaikeaa on saada joku muuttamaan ruokavaliotaan pysyvästi. "Sen sijaan, että pakottaisin ihmisiä syömään terveellisemmin, voin luoda vaihtoehtoja, jotka maistuvat samalta, antavat sinulle saman tunteen ja toisaalta voivat olla parempia terveydelle", Ruppert sanoi.

Harper näkee tulevaisuuden, jossa ruokakaupoissa on tavallisia tomaatteja kalliimpien, erityisesti runsaasti lykopeenia sisältävien tomaattien rinnalla, jotka myös maistuvat naapurin puutarhassa kasvatetuilta. Kun DNA-sekvensoinnista tulee halvempaa, ei ole pitkä harppaus ajatella päivää, jolloin kyseessä ei ole vain diabetesbasilika, vaan Smithin perheen diabetesbasilika.

"Ruokakauppani ei aio varastoida vihanneksia vain minua varten", Harper myöntää, "ja siksi aion kasvattaa näitä muutamia asioita. Ja muuten, minulle määrätään tiettyjä bakteereja, jotka joutuvat järjestelmään, jotta tämä järjestelmä kolonisoisi hyvin erityisen tuotteen itselleni."

Lähetät profiilisi paikalliseen ravintolaan, ja he voivat suunnitella pihvin sinulle. "Varsinkin jos se on laboratoriossa kasvatettu pihvi", Ruppert sanoi.

Niille meistä, jotka ajattelevat, että lykopeeni kuulostaa kemialliselta yhdisteeltä, joka suojaa ihmissusia vastaan, läpinäkyvämpi ruokajärjestelmä saattaa olla hieman pelottava. Se vaatisi myös syvällisiä muutoksia maataloudessa, toimitusketjussa ja terveydenhuollossa. Lääkärit saattavat jonain päivänä määrätä tiettyjä bakteereja tai kemiallisia yhdisteitä, mutta meidän on silti turvauduttava elintarviketeollisuuteen monin tavoin. Se vaatii luottamusta. "Inhoan sanoa ruokaa Internetistä, koska se on aivan liikaa minun kohtauksessani", sanoi Harper, mutta hän näkee rinnastuksen hajautetussa, demokratisoituneessa Internetissä. Päästäkseen sinne elintarvikeyritysten on omaksuttava hänen avoimen lähdekoodin eetos.

"Toivon todella, että pakotamme avoimuuden ja luottamuksen pääasiaksemme", hän sanoi.

Toimittajien suositukset

• Parhaat lahjat, vempaimet ja tekniset työkalut keittiönörteille
• Apple Music löytää tiensä Google Assistant -kaiuttimiin ja -näyttöihin
• Paras tapa torjua droneja on ilmeisesti murskata ne muilla droneilla
• 4 pientä laitetta, jotka ovat muuttaneet tapaamme valmistaa ruokaa (parempaan suuntaan)
• Löydä täydellinen ystävänpäiväresepti Food Networkin Date Your Dessert -tuotteella