MIT inženieris Kalebs Hārpers paskaidro, kāpēc “diabēta baziliks” ir pārtikas nākotne

Savā grāmatā Tomātu zeme: kā modernā rūpnieciskā lauksaimniecība iznīcināja mūsu pievilcīgākos augļus, Barijs Estabrūks sīki izklāsta, kā pārtikas preču veikalu tomāti ir mazāk barojoši un garšīgi nekā tie, kas audzēti pirms gadu desmitiem. Rūpnieciskajā lauksaimniecībā tagad audzē labības, lai iegūtu ražu, upurējot garšu un vitamīnus, lai iegūtu viegli novācamu, nosūtāmu produktu. Tāpēc āboli jūsu vietējā lielveikalā, iespējams, ir apmēram gadu vecs. Kalebs Hārpers, MIT galvenais pētnieks un OpenAg iniciatīvas direktors, vēlas izmantot tehnoloģiju, lai audzētu pārtiku, kas ir veselīgāka, garšīgāka un ilgtspējīgāka.

"Audzēšana uztura un garšas dēļ tā īsti neviens nedara," viņš teica Digital Trends nesenajā ReThink Food konferencē Napā, Kalifornijā.

Ar savu arhitektūru Hārpers var šķist ne visredzamākā izvēle pārtikas sistēmas kratītāja lomai. Sākot ar 2014. gadu ar pāris Dixie krūzītēm saviem augiem, viņš mēģināja apgūt pamatmehānismus, kādēļ tie aug labāk. Četrus gadus vēlāk Hārpers ir izveidojis personālo pārtikas datoru, lai palīdzētu kontrolēt visus klimata aspektus kubikpēdas telpā. Kastes ir aprīkotas ar sensoriem, kamerām un shēmas platēm. Hārpers un viņa kolēģi fermeri, kā viņš tos sauc, eksperimentē ar dažādiem bazilika vai salātu galviņu audzēšanas veidiem un pēc tam dalās ar rezultātiem. Viss ir atvērtā koda.

“Augu neinteresē, vai garšo labi”

Tirgū ir pieejami komerciāli viedie dārzi, piemēram, Noklikšķiniet un audzējiet vai GroBox. Tomēr šīs ierīces ir paredzētas neliela daudzuma pārtikas audzēšanai, praktiski bez īpašnieka ieguldījuma. Ražotāji ir ievadījuši zemeņu vai bazilika audzēšanas parametrus. Personīgais pārtikas dators, gluži pretēji, ir paredzēts, lai ar to nodarbotos.

"Tā kā tam ir 10 000 gadu ilga evolūcijas vēsture, augam ir vienalga, vai tas garšo labi," sacīja Hārpers. "Augu neinteresē, vai tas dod cilvēkam uzturu."

Tomēr nerdi zemnieki var veikt eksperimentus, lai noskaidrotu, vai noteikti temperatūras diapazoni rada kraukšķīgākus ābolus vai arī kuras augsnes veicina brokoļu garšu. Lai iegūtu vispievilcīgāko garšu, Hārpers iedomājas vērtēšanas sistēmu, piemēram, Yelp vai Amazon. Iespējams, parādīsies reģionālās preferences, dažos pasaules reģionos izvēloties citrusaugļu baziliku, bet citos izvēloties saldāku šķirni.

Tādi uzņēmumi kā Ferrero un Target sponsorē Harpera pētījumus. Ferrero, Nutella ražotājam, viņš izveidoja koka datoru. Kubā viņš atveidos 30 dažādus klimatus, redzot, kā koki aug un rada augstākās kvalitātes lazdu rieksti, kas ir ne tikai garšīgi, bet patērē vismazāko ūdens, mēslojuma un pesticīds.

"Vai mēs varētu aplūkot kukurūzas joslu un teikt, ka visas kukurūzas vietā, kas var būt vai var nebūt laba uzturam un citām lietām, vai mēs to varētu uzskatīt par 3000 atsevišķu mikroklimatu?" Hārpers teica.

Viņš teica, ka pasaules apgabals ar atbilstošu klimatu varētu būt vieta, kurā nekad agrāk nav audzēti lazdu rieksti. Tā ir ideja, ko viņš sauc par klimata izpēti. Tā vietā, lai censtos panākt, lai sniega zirņi zeļ kāpostu klimatā, lauksaimnieki zinātu, kuras kultūras vislabāk derētu viņu meža kaklā ar vismazāko resursu daudzumu.

ASV burkāni vs. Kanādas burkāni

1760. gados Kārlis Linnejs izvēlējās tieši pretēju pieeju, mēģinot to darīt audzē tējas augus savā dzimtajā Zviedrijā, tāpēc valstij tas vairs nebūtu jāimportē no Ķīnas. Slavenais botāniķis neuztraucās par to, ka invazīvās sugas apsteidz vietējās sugas, taču Hārpers to apzinās.

"Es daudz domāju par to, ja man būtu jāstāda kaut kas vai mudināts stādīt kaut ko, kas iznīcināja ekosistēmu, mēs noteikti negribam to darīt," viņš teica. "Bet, lai to nedarītu, mums ir jāiegūst tik daudz vairāk informācijas par to, kā iet un kur audzēt lietas un kāpēc mēs to vispār darām."

Kakao. Banāni. Alus. Ik pēc pāris mēnešiem ir stāsti par citu ražu, kas nonāk grūtībās vai nu slimību, klimata pārmaiņu vai abu iemeslu dēļ. Tomēr augi ir neticami izturīgi. Tām jābūt.

“Viņiem nāk plēsēji. Viņiem nāk slikts klimats. Viņiem nonāk slimības un baktērijas, ”sacīja Hārpers. "Viņiem tas viss ir — tas ir Šveices armijas izdzīvošanas nazis."

Tā kā baktērijas var viegli attīstīt rezistenci pret vienas molekulas zālēm, augiem ir vairākas aizsardzības līnijas pret slimībām. Paturot to prātā, Hārpers cer audzēt augļus un dārzeņus, kas palīdzēs cīnīties ar hroniskām slimībām pirms to sākuma.

"Mēs burtiski cenšamies radīt tādas lietas kā diabēts baziliks vai sirds slimības baziliks vai deģeneratīva smadzeņu slimība," viņš teica. Bet tāpat kā ikviens, kurš ir mēģinājis noskaidrot, vai kafija jums ir laba vai slikta zina, tas ir neticami sarežģīti. Kādi proteīni padarītu vienu baziliku labāku sirds slimību vai diabēta gadījumā? Tas ir viens no iemesliem, kāpēc Hārpers sadarbojas ar Ziemeļaustrumu universitāti Barabási laboratorija par Foodome projektu. Ja uzskatāt, ka hotdoga sastāvs ir viens no lielākajiem ēdiena noslēpumiem, apskatiet ķiploku sastāvu. Saskaņā ar USDA neapstrādātu ķiploku veido desmitiem ķīmisko savienojumu. Foodome projektā šis skaitlis pārsniedz 2000.

Šīs trūkstošās aminoskābes un barības vielas ir tas, ko Pīters Ruperts, Barabási Lab konsultants, sauc par uztura tumšo vielu. Tie nav noteikti kvantitatīvi, tāpēc nav skaidrs, kā cilvēka ķermenis tos metabolizē un kāda ir to ietekme uz veselību. Laboratorijai ir nepieciešama milzīga pārtikas datu bāze, kas sadalīta pa elementiem. Bet pat tas nav vienkārši.

"Ir milzīga atšķirība starp Kanādas burkānu un burkānu Kalifornijā un burkānu Dienvidāfrikā, jo augsnē ir dažādas ķīmiskas vielas, dažādi pesticīdi," sacīja Ruperts.

Vāra vienu Kanādas burkānu un cep citu, un tie galu galā atšķiras. Laboratorija pieteicās dotācijai, lai iegūtu finansējumu, lai ceļotu uz 50 štatiem un veiktu masas spektrometriju augam, iespējams, ķiplokam vai bazilikam, no vietējiem lauksaimniekiem katrā no tiem. Pagaidām pētnieki vāc datus no tādām iestādēm kā Alberta pārtikas sastāva datu bāze, ķiploku 2078 savienojumu avots.

Individuālie tomāti

Otra daļa ir datu ieguves literatūra par šajos pārtikas produktos atrodamo ķīmisko savienojumu ietekmi uz veselību. Piemēram, Frensisa Krika institūta pētījums atklāja, ka savienojums indols-3-karbinols var aizsargāt pret noteiktiem vēža veidiem. Tas ir savienojums, kas atrodams brokoļos, kāpostos un kāpostos. Veicot savstarpējas norādes uz divām datu kopām — savienojumiem pārtikā un tiem, kam ir labvēlīga ietekme uz veselību — Barabási Lab var izdarīt izglītotu minējumu par to, uz kādiem proteīniem Harpera komandai būtu jākoncentrējas diabēta ārstēšanai baziliks.

Daļa no izaicinājuma būs noskaidrot, kā kaut kas, piemēram, indols-3-karbinols, mijiedarbojas ar citiem savienojumiem un kā tie ietekmē tā spēju kontrolēt iekaisumu. Ja tas viss izklausās sarežģīti, padomājiet par to, cik grūti ir panākt, lai kāds neatgriezeniski mainītu savu uzturu. "Tā vietā, lai mudinātu cilvēkus ēst veselīgāk, es varu radīt tādas pašas garšas iespējas, kas sniedz tādas pašas sajūtas un, no otras puses, var būt labākas jūsu veselībai," sacīja Rūperts.

Hārpers paredz nākotni, kurā pārtikas veikalos ir pieejami parastie tomāti līdzās dārgākiem tomātiem, kuros ir īpaši daudz likopēna un kas arī garšo tā, it kā tie būtu audzēti jūsu kaimiņa dārzā. Tā kā DNS sekvencēšana kļūst arvien lētāka, nav tālu, lai domātu par dienu, kad būs ne tikai diabēta baziliks, bet arī Smitu ģimenes diabēta baziliks.

“Manā pārtikas preču veikalā nav paredzēti dārzeņi tikai man,” atzīst Hārpers, “un tāpēc es audzēšu šīs dažas lietas. Un, starp citu, man tiks izrakstītas noteiktas baktērijas, kas nonāk sistēmā, lai šī sistēma kolonizētu man ļoti īpašu produktu.

Jūs nosūtīsit savu profilu vietējam restorānam, un viņi varēs jums izveidot steiku. "Īpaši, ja tas ir laboratorijā audzēts steiks," sacīja Rūperts.

Tiem no mums, kas domā, ka likopēns izklausās kā ķīmisks savienojums, kas aizsargā pret vilkacismu, caurspīdīgāka pārtikas sistēma varētu būt nedaudz biedējoša. Tas prasītu arī pamatīgas izmaiņas lauksaimniecībā, piegādes ķēdē un veselības aprūpē. Ārsti kādu dienu var izrakstīt noteiktas baktērijas vai ķīmisko savienojumu proporcijas, taču mums joprojām būs daudzējādā ziņā jāpaļaujas uz pārtikas rūpniecību. Tas prasa uzticību. "Man nepatīk teikt par pārtikas internetu, jo manā ainā tas ir daudz pārspīlēts," sacīja Hārpers, taču viņš saskata paralēli decentralizētā, demokratizētā internetā. Lai tur nokļūtu, pārtikas uzņēmumiem būs jāpieņem viņa atvērtā pirmkoda ētika.

"Es ļoti ceru, ka mēs uzspiežam pārredzamību un uzticību kā mūsu galveno problēmu," viņš teica.

Redaktoru ieteikumi

• Labākās dāvanas, sīkrīki un tehniskie rīki virtuves nerdiem
• Apple Music atrod ceļu uz Google Assistant skaļruņiem un displejiem
• Acīmredzot labākais veids, kā cīnīties pret droniem, ir tos sagraut ar citiem droniem
• 4 mazas ierīces, kas ir mainījušas veidu, kā mēs gatavojam ēdienu (uz labo pusi)
• Atrodiet perfektu Valentīndienas recepti, izmantojot Food Network's Date Your Dessert