Инженер Массачусетского технологического института Калеб Харпер объясняет, почему «диабетический базилик» — это будущее еды

В его книге Томатленд: как современное промышленное сельское хозяйство уничтожило наши самые привлекательные фрукты, Барри Эстабрук подробно рассказывает, что помидоры из продуктового магазина менее питательны и вкусны, чем те, что выращивались десятилетия назад. Промышленное сельское хозяйство сегодня выращивает сельскохозяйственные культуры ради урожайности, жертвуя вкусом и витаминами ради продукта, который легко собирать и транспортировать. Вот почему яблоки в вашем местном супермаркете, вероятно, продаются примерно так. годик. Калеб Харпер, главный научный сотрудник Массачусетского технологического института и директор OpenAg Initiative, хочет использовать технологии для выращивания более здоровых, вкусных и экологически чистых продуктов питания.

«Выращивание для получения питательных веществ и выращивание для вкуса — на самом деле этим никто не занимается», — сказал он Digital Trends на недавней конференции ReThink Food в Напе, Калифорния.

Учитывая его опыт работы в архитектуре, Харпер может показаться не самым очевидным кандидатом на роль встряхивателя продовольственной системы. Начав в 2014 году с пары чашек Дикси для своих растений, он попытался изучить базовую механику того, что заставляет их расти лучше. Четыре года спустя Харпер создал персональный пищевой компьютер, помогающий контролировать все аспекты климата на кубическом футе пространства. Ящики оснащены датчиками, камерами и печатными платами. Харпер и его коллеги-фермеры, как он их называет, экспериментируют с различными способами выращивания базилика или кочана салата, а затем делятся результатами. Все с открытым исходным кодом.

«Растению все равно, хороший ли вкус»

На рынке существуют коммерческие умные сады, такие как Нажмите и растите или ГроБокс. Однако эти устройства предназначены для выращивания небольшого количества пищи практически без участия владельца. Производители набрали параметры для выращивания клубники или базилика. Персональный пищевой компьютер, напротив, предназначен для того, чтобы с ним возиться.

«Поскольку его эволюционная история насчитывает 10 000 лет, растение не заботится о том, приятный ли у него вкус», — сказал Харпер. «Растению все равно, дает ли оно питание человеку».

Фермеры-ботаники, однако, могут провести эксперименты, чтобы увидеть, приводят ли определенные диапазоны температур к более хрустящим яблокам или какие почвы способствуют более ароматному брокколи. Чтобы удовлетворить самый привлекательный вкус, Харпер придумывает рейтинговую систему, подобную Yelp или Amazon. Возможно, возникнут региональные предпочтения: некоторые регионы мира будут выбирать более цитрусовый базилик, а другие будут тяготеть к более сладкому сорту.

Такие компании, как Ferrero и Target, спонсируют исследования Харпера. Для Ферреро, производителя Nutella, он создал компьютер-дерево. В кубе он воссоздаст 30 различных климатов, наблюдая, как растут деревья и производят Фундук высочайшего качества, который не только вкусен, но и потребляет наименьшее количество воды, удобрений и пестицид.

«Можем ли мы взглянуть на кукурузный пояс и сказать, что вместо всей кукурузы, которая может быть полезна, а может и не полезна для питания и других вещей, можем ли мы рассматривать ее как 3000 отдельных микроклиматов?» — сказал Харпер.

По его словам, область мира с соответствующим климатом может быть местом, где никогда раньше не выращивали фундук. Эту идею он называет климатической разведкой. Вместо того, чтобы пытаться заставить снежный горох процветать в капустном климате, фермеры будут знать, какие культуры будут лучше всего расти в их лесной зоне с наименьшим количеством ресурсов.

Американская морковь против. Канадская морковь

В 1760-х годах Карл Линней применил совершенно противоположный подход, пытаясь выращивать чайные растения в своей родной Швеции, поэтому стране больше не придется импортировать его из Китая. Знаменитый ботаник не беспокоился о том, что инвазивные виды вытеснят местные виды, но Харпер знает об этом.

«Я много думаю о том, что если бы мне пришлось посадить что-то или поощрить посадку чего-то, что разрушило экосистему, мы определенно не хотели бы этого делать», — сказал он. «Но чтобы этого не делать, нам нужно получить гораздо больше информации о том, как идти и где выращивать растения, и почему мы вообще это делаем там».

Какао. Бананы. Пиво. Каждые несколько месяцев появляются истории о том, что разные культуры страдают от болезней, изменения климата или того и другого. Однако растения невероятно выносливы. Они должны быть.

«К ним приходят хищники. К ним приходит плохой климат. К ним приходят болезни и бактерии», — сказал Харпер. «У них есть все это — это швейцарский армейский нож выживания».

В то время как бактерии могут легко развить устойчивость к одномолекулярным лекарствам, растения имеют несколько линий защиты от болезней. Помня об этом, Харпер надеется выращивать фрукты и овощи, которые помогут бороться с хроническими заболеваниями еще до их возникновения.

«Мы буквально пытаемся создать такие вещи, как базилик от диабета, базилик от сердечно-сосудистых заболеваний или базилик от дегенеративных заболеваний головного мозга», — сказал он. Но как любой, кто пытался выяснить, кофе полезен или вреден для тебя знает, это невероятно сложно. Какие белки сделают один базилик полезным при сердечных заболеваниях или диабете? Это одна из причин, по которой Харпер сотрудничает с Северо-Восточным университетом. Барабаси Лаборатория на проекте Foodome. Если вы думаете, что состав хот-дога является одной из величайших загадок еды, просто взгляните на состав чеснока. По данным Министерства сельского хозяйства США, сырой чеснок состоит из десятки химических соединений. Проект Foodome оценивает это число в более чем 2000.

Недостающие аминокислоты и питательные вещества — это то, что Питер Рупперт, консультант лаборатории Барабаши, называет темной материей питания. Они не были определены количественно, поэтому неясно, как человеческий организм их метаболизирует и какое влияние они оказывают на здоровье. Лаборатории нужна гигантская база данных продуктов питания, разбитая по элементам. Но даже это не так просто.

«Существует огромная разница между канадской морковью, морковью в Калифорнии и морковью в Южной Африке, потому что в почве содержатся разные химические вещества и разные пестициды», — сказал Руперт.

Отварите одну канадскую морковь и запеките другую, и в итоге они получатся разными. Лаборатория подала заявку на грант, чтобы получить финансирование для поездки в 50 штатов и проведения масс-спектрометрии растений (например, чеснока или базилика) от местных фермеров в каждом из них. На данный момент исследователи собирают данные из таких учреждений, как База данных о составе продуктов питания Альберты, источник 2078 соединений чеснока.

Индивидуализированные помидоры

Другая часть — это литература по анализу данных о влиянии на здоровье химических соединений, содержащихся в этих продуктах. Например, исследование Института Фрэнсиса Крика показало, что соединение индол-3-карбинол может защитить от некоторых видов рака. Это соединение содержится в брокколи, капусте и капусте. Путем перекрестных ссылок на два набора данных — соединения в продуктах питания и те, которые полезны для здоровья — Лаборатория Барабаси может сделать обоснованное предположение о том, на каких белках команде Харпера следует сосредоточиться при лечении диабета. Бэзил.

Частью задачи будет выяснение того, как что-то вроде индол-3-карбинола взаимодействует с другими соединениями и как они влияют на его способность контролировать воспаление. Если все это звучит сложно, подумайте, как трудно заставить кого-то навсегда изменить свою диету. «Вместо того, чтобы просто подталкивать людей к более здоровому питанию, я могу создавать варианты, которые имеют одинаковый вкус, вызывают у вас те же ощущения и, с другой стороны, могут быть лучше для вашего здоровья», — сказал Руперт.

Харпер предвидит будущее, в котором в продуктовых магазинах будут продаваться обычные помидоры рядом с более дорогими томатами с высоким содержанием ликопина, а также по вкусу, как будто они выращены в саду вашего соседа. Поскольку секвенирование ДНК становится все более дешевым, не за горами мысль о том дне, когда это будет не просто диабетический базилик, а диабетический базилик семьи Смитов.

«Мой продуктовый магазин не будет продавать овощи только для меня», — признается Харпер, — «поэтому я собираюсь выращивать эти несколько вещей. И, кстати, мне пропишут определенные бактерии, которые попадут в организм, чтобы заставить эту систему колонизировать особый для меня продукт».

Вы отправите свой профиль в местный ресторан, и они смогут приготовить для вас стейк. «Особенно, если это стейк, выращенный в лаборатории», — сказал Руперт.

Тех из нас, кто думает, что ликопин звучит как химическое соединение, защищающее от оборотней, более прозрачная система питания может немного пугать. Это также потребует глубоких изменений в сельском хозяйстве, цепочке поставок и здравоохранении. Однажды врачи могут прописать определенные бактерии или определенные пропорции химических соединений, но нам все равно придется во многом полагаться на пищевую промышленность. Это требует доверия. «Ненавижу говорить «Интернет еды», потому что в моей сфере это слишком преувеличено», — сказал Харпер, но он видит параллель в децентрализованном, демократизированном Интернете. Чтобы добиться этого, продовольственным компаниям придется принять его идеал открытого исходного кода.

«Я очень надеюсь, что мы обеспечим прозрачность и сделаем доверие нашим главным вопросом», — сказал он.

Рекомендации редакции

• Лучшие подарки, вещицы и технические инструменты для кухонных ботаников
• Apple Music внедряется в динамики и дисплеи Google Assistant
• Лучший способ противостоять дронам, видимо, разбивать их другими дронами.
• 4 небольших прибора, которые изменили способ приготовления еды (в лучшую сторону)
• Найдите идеальный рецепт ко Дню святого Валентина с помощью Date Your Dessert от Food Network.