Inženir MIT Caleb Harper pojasnjuje, zakaj je "diabetes Basil" prihodnost hrane

V svoji knjigi Paradižnikova dežela: kako je sodobno industrijsko kmetijstvo uničilo naš najbolj privlačen sadež, Barry Estabrook podrobno opisuje, kako so paradižniki v trgovinah manj hranljivi in ​​okusni od tistih, ki so jih gojili pred desetletji. Industrijsko kmetovanje zdaj prideluje pridelke za donos, pri čemer žrtvuje okus in vitamine za izdelek, ki ga je enostavno pobrati in ga je mogoče pošiljati. Zato so verjetno jabolka v vašem lokalnem supermarketu leto dni star. Caleb Harper, glavni raziskovalec na MIT in direktor pobude OpenAg, želi uporabiti tehnologijo za pridelavo hrane, ki je bolj zdrava, okusnejša in bolj trajnostna.

»Gojenje za prehrano in gojenje za okus ni nekaj, kar nihče počne,« je povedal za Digital Trends na nedavni konferenci ReThink Food v Napi v Kaliforniji.

S svojim ozadjem v arhitekturi se Harper morda ne zdi najbolj očitna izbira za vlogo vodje stresalnika prehranskega sistema. Začel je leta 2014 z nekaj skodelicami Dixie za svoje rastline in se poskušal naučiti osnovnih mehanizmov, kaj jim omogoča, da bolje rastejo. Štiri leta pozneje je Harper ustvaril osebni računalnik za hrano, ki pomaga nadzorovati vse vidike podnebja v kubičnem čevlju prostora. Škatle so opremljene s senzorji, kamerami in vezji. Harper in njegovi kolegi piflarski kmetje, kot jih imenuje, eksperimentirajo z različnimi načini gojenja bazilike ali glavice solate in nato delijo rezultate. Vse je odprtokodno.

"Rastlini je vseeno, če je dobrega okusa"

Na trgu so komercialni pametni vrtovi, kot je Klikni in rastej ali GroBox. Vendar so te naprave namenjene pridelavi majhne količine hrane tako rekoč brez vložka lastnika. Proizvajalci so določili parametre za gojenje jagod ali bazilike. Nasprotno, osebni računalnik za hrano je namenjen poigravanju.

"Ker ima 10.000 let evolucijske zgodovine, je rastlini vseeno, če je dobrega okusa," je dejal Harper. "Rastlini je vseeno, ali človeku daje hrano."

Piflarji pa lahko izvajajo poskuse, da bi ugotovili, ali določena temperaturna območja vodijo do bolj hrustljavih jabolk ali katera tla dajejo bolj okusen brokoli. Da bi dosegli najbolj privlačen okus, si Harper zamisli sistem ocenjevanja, kot sta Yelp ali Amazon. Morda se bodo pojavile regionalne preference, pri čemer se bodo nekatera področja sveta odločila za bolj citrusno baziliko, druga pa bodo težila k slajši sorti.

Podjetja, kot sta Ferrero in Target, sponzorirajo Harperjevo raziskavo. Za Ferrera, proizvajalca Nutelle, je ustvaril drevesni računalnik. V kocki bo poustvaril 30 različnih podnebij, pri čemer bo videl, kako drevesa rastejo in proizvajajo najkakovostnejši lešniki, ki niso samo okusni, ampak porabijo najmanj vode, gnojila in pesticid.

"Ali lahko pogledamo koruzni pas in rečemo, da namesto vse koruze, ki je lahko ali pa tudi ne dobra za prehrano in druge stvari, lahko vidimo kot 3000 posameznih mikroklim?" je rekel Harper.

Območje sveta z enakim podnebjem bi lahko bilo mesto, kjer še nikoli niso gojili lešnikov, je dejal. To idejo imenuje podnebna raziskava. Namesto da bi poskušali doseči, da bi snežni grah uspeval v podnebju z zeljem, bi kmetje vedeli, kateri pridelki bi najbolje uspevali v njihovem gozdu z najmanjšo količino virov.

Ameriško korenje vs. Kanadsko korenje

V šestdesetih letih 17. stoletja je Carl Linnaeus ubral ravno nasproten pristop in poskušal na rodnem Švedskem gojil rastline čaja, tako da ga državi ne bi bilo treba več uvažati iz Kitajske. Slavnega botanika ni skrbelo, da bi invazivne vrste prehitele avtohtone, a Harper se tega zaveda.

"Veliko razmišljam o tem, če bi posadil nekaj ali spodbudil sajenje nečesa, kar je uničilo ekosistem, tega zagotovo ne želimo storiti," je dejal. "Da pa tega ne storimo, moramo dobiti toliko več informacij o tem, kako iti in kje gojiti stvari ter zakaj to sploh počnemo tam."

kakav. banane. Pivo. Vsakih nekaj mesecev pride do zgodb o drugem pridelku v težavah, bodisi zaradi bolezni, podnebnih sprememb ali obojega. Kljub temu so rastline neverjetno odporne. Morajo biti.

»K njim pridejo plenilci. Slaba klima pride k njim. K njim pridejo bolezni in bakterije,« je dejal Harper. "Vse to imajo - to je švicarski nož za preživetje."

Medtem ko lahko bakterije zlahka razvijejo odpornost proti enomolekulskim zdravilom, imajo rastline več obrambnih linij pred boleznimi. S tem v mislih Harper upa, da bo gojil sadje in zelenjavo, ki bosta pomagala v boju proti kroničnim boleznim, preden se začnejo.

"Dobesedno poskušamo ustvariti stvari, kot je bazilika za sladkorno bolezen ali baziliko za srčno bolezen ali baziliko za degenerativno možgansko bolezen," je dejal. Toda kot vsakdo, ki je poskušal ugotoviti, ali je kava dobra ali slaba za vas ve, to je neverjetno zapleteno. S katerimi beljakovinami bi bila ena bazilika boljša pri srčnih boleznih ali sladkorni bolezni? To je eden od razlogov, zakaj Harper sodeluje z univerzo Northeastern University Barabási Lab na projektu Foodome. Če mislite, da je sestava hrenovke ena največjih skrivnosti hrane, si oglejte sestavo česna. Po podatkih USDA je surov česen sestavljen iz desetine kemičnih spojin. Projekt Foodome ocenjuje to številko na več kot 2000.

Te manjkajoče aminokisline in hranila Peter Ruppert, svetovalec v laboratoriju Barabási, imenuje temna snov prehrane. Niso bili kvantificirani, zato ni jasno, kako jih človeško telo presnavlja in kakšne učinke imajo na zdravje. Laboratorij potrebuje ogromno bazo podatkov o hrani, razdeljeno na elemente. Toda tudi to ni preprosto.

"Med kanadskim korenčkom in korenčkom v Kaliforniji ter korenčkom v Južni Afriki je velika razlika, ker so v zemlji različne kemikalije, različni pesticidi," je dejal Ruppert.

Skuhaj en kanadski korenček in speci drugega, ti pa so na koncu drugačni. Laboratorij je zaprosil za nepovratna sredstva za pridobitev sredstev za potovanje v 50 držav in izvedbo masne spektrometrije na rastlini, morda česnu ali baziliki, lokalnih kmetov v vsaki od njih. Za zdaj raziskovalci zbirajo podatke iz institucij, kot je Zbirka podatkov o sestavi hrane Alberta, ki je vir 2078 spojin česna.

Individualizirani paradižniki

Drugi del je literatura o rudarjenju podatkov o učinkih kemičnih spojin v teh živilih na zdravje. Študija Inštituta Francis Crick je na primer pokazala, da lahko spojina indol-3-karbinol ščiti pred nekaterimi vrstami raka. To je spojina, ki jo najdemo v brokoliju, zelju in ohrovtu. Z navzkrižnim sklicevanjem na dva niza podatkov – spojine v hrani in tiste, ki imajo koristi za zdravje – Laboratorij Barabási lahko poučeno ugiba o tem, na katere beljakovine bi se morala Harperjeva ekipa osredotočiti pri sladkorni bolezni Bazilika.

Del izziva bo ugotoviti, kako nekaj, kot je indol-3-karbinol, sodeluje z drugimi spojinami in kako vplivajo na njegovo sposobnost nadzora vnetja. Če se vse skupaj sliši zapleteno, pomislite, kako težko je nekoga pripraviti do tega, da za vedno spremeni svojo prehrano. "Namesto da samo spodbujam ljudi k bolj zdravi prehrani, lahko ustvarim možnosti, ki imajo enak okus, vam dajejo enak občutek in so po drugi strani lahko boljše za vaše zdravje," je dejal Ruppert.

Harper si predstavlja prihodnost, v kateri bodo v trgovinah z živili poleg dražjih paradižnikov, ki vsebujejo veliko likopena, poleg tega tudi okus, kot bi bil zrasel na sosedovem vrtu. Ker sekvenciranje DNK postaja cenejše, ni daleč razmišljati o dnevu, ko to ne bo samo bazilika za sladkorno bolezen, ampak bazilika za sladkorno bolezen družine Smith.

»Moja trgovina z živili ne bo zalagala zelenjave samo zame,« priznava Harper, »zato bom pridelal teh nekaj stvari. In mimogrede, predpisali mi bodo določene bakterije, ki gredo v sistem, da bi ta sistem koloniziral zelo poseben izdelek zame.«

Svoj profil boste poslali v lokalno restavracijo in za vas bodo lahko oblikovali zrezek. "Še posebej, če gre za zrezek, pridelan v laboratoriju," je dejal Ruppert.

Za tiste med nami, ki mislimo, da likopen zveni kot kemična spojina, ki ščiti pred volkodlakom, bi lahko bil bolj pregleden prehranjevalni sistem nekoliko zastrašujoč. Zahtevale bi tudi korenite spremembe v kmetijstvu, dobavni verigi in zdravstvu. Zdravniki bodo morda nekega dne predpisovali določene bakterije ali deleže kemičnih spojin, vendar se bomo še vedno morali v mnogih pogledih zanašati na živilsko industrijo. To zahteva zaupanje. "Nerad rečem, da je internet hrane, ker je na moji sceni preveč poudarjen," je dejal Harper, vendar vidi vzporednico v decentraliziranem, demokratiziranem internetu. Da bi prišla tja, bodo morala živilska podjetja sprejeti njegov odprtokodni etos.

"Resnično upam, da bomo vsilili preglednost in zaupanje kot glavno vprašanje," je dejal.

Priporočila urednikov

• Najboljša darila, pripomočki in tehnološka orodja za kuhinjske piflarje
• Apple Music najde pot do zvočnikov in zaslonov Google Assistant
• Najboljši način za boj proti dronom je očitno ta, da jih razbijete z drugimi droni
• 4 mali aparati, ki so spremenili način kuhanja hrane (na bolje)
• Poiščite popoln recept za valentinovo z Date Your Dessert organizacije Food Network