Pakar meramalkan bahawa jangkrik, tomato yang diubahsuai secara genetik dan daging yang tumbuh di makmal mungkin akan segera berada di meja makan kami.
Dalam 40 tahun akan datang, permintaan untuk makanan akan meningkat dua kali ganda, meramalkan WHO (Pertubuhan Kesihatan Sedunia). Tetapi terdapat lebih sedikit kawasan bebas di mana makanan dapat ditanam. Penduduk yang berkembang pesat dan kemakmurannya yang meningkat mendorong permintaan yang semakin meningkat. Menurut ramalan, keadaan yang paling sukar adalah dengan pengeluaran jumlah daging yang diperlukan.
Permintaan manusia untuk daging akan meningkat dua kali ganda pada tahun 2050. Dengan hampir 70% tanah pertanian dunia sudah dikuasai oleh ternakan, permintaan yang meningkat akan mendorong kenaikan harga. Henning Steinfeld dari Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (FAO) mengatakan bahawa daging lembu akan menjadi "kaviar masa depan."
Di samping itu, pengeluaran burger dan stik masa kini sangat berbahaya bagi alam sekitar. Ternakan memberikan 39% daripada semua pelepasan metana dan 5% karbon dioksida. "Ini tidak lestari secara persekitaran," kata Profesor Mark Post, seorang ahli fisiologi di University of Maastricht di Belanda. "Kita perlu mencari alternatif."
Mark Post adalah salah satu daripada mereka yang mencari jalan untuk mencegah krisis makanan melalui sains. Pada masa akan datang, karyanya mungkin menyebabkan fakta bahawa daging akan mula tumbuh di makmal.
Penyelesaian lain tidak kurang radikal. Seperti yang ditunjukkan dalam program "Bolehkah Makan Serangga Menyelamatkan Dunia?" (Sap Makan Serangga Selamatkan Dunia?) Dengan Stefan Gates, yang baru-baru ini disiarkan di BBC 4, banyak pakar meramalkan bahawa serangga perlahan-lahan akan meresap ke menu masakan Eropah. Lebih-lebih lagi, kini teknologi asli sedang dikembangkan yang akan memungkinkan menanam buah-buahan dan sayur-sayuran di padang pasir.
Dalam artikel ini, kami akan cuba memberitahu anda bagaimana para saintis mencadangkan untuk menangani krisis makanan. Antara penyelesaian yang mana yang paling anda mahukan?
Video promosi:
Serangga
Memandangkan permintaan daging yang semakin meningkat, tidak jelas bagaimana pemangsa masa depan akan mencari makan tengah hari mereka. Adakah mereka dapat beralih ke belalang ("taco", atau "semacam" - Sepanyol. Takos - tortilla panas dengan isian, hidangan tradisional Mexico. - Catatan Ed.), Belalang karamel atau sup sayur-sayuran dengan daging cacing tepung? Sebilangan saintis percaya bahawa entomophagy (memakan serangga) akan memainkan peranan penting dalam menyediakan sumber protein alternatif kepada manusia.
"Tumbuhan serangga secara signifikan lebih efisien daripada penternakan tradisional," kata Profesor Arnold van Huis dari Universiti Wageningen di Belanda, "kerana mereka berdarah dingin dan tidak perlu mengeluarkan tenaga untuk mengekalkan suhu badan." Celah, misalnya, menghasilkan satu kilogram bahan yang boleh dimakan dari hanya 2.1 kilogram makanan.
Untuk unggas angka ini meningkat menjadi 4.5 kg, untuk babi - hingga 9.1 kg dan hingga 25 kg - untuk ternak. Terdapat juga faedah persekitaran. Ternakan menyediakan 18% gas rumah hijau yang tidak semula jadi: pengeluaran setiap kilogram daging lembu menelan atmosfera sekitar 2.85 kg gas rumah hijau. Menurut kajian tahun 2010, untuk cacing makanan dan jangkrik domestik, nilai ini masing-masing 8 dan 2 g.
Menyediakan diet serangga tidak ada masalah. Oleh itu sekumpulan dari Universiti Wageningen telah mengambil tinjauan pendapat umum yang mungkin menjadi halangan utama untuk menu seperti ini. Kumpulan ini melakukan pengujian untuk memahami sama ada para peserta akan bersedia untuk memakan serangga dan bagaimana - keseluruhan, tanah, atau hanya mengekstrak protein. "Sembilan dari sepuluh subjek lebih menyukai bakso serangga daripada bakso," kata van Hayes. "Ini adalah bagaimana protein serangga harus ditutupi."
Tetapi memerlukan banyak usaha untuk mengatasi keengganan terhadap makanan berkaki enam. Buat masa ini, Organic Nutrition Industries yang berpusat di Florida merancang untuk menghasilkan 1,000 tan anak singa hitam tanah kering setiap tahun sebagai makanan pertanian. Jadi serangga akan menjadi makanan yang lebih biasa untuk haiwan, daging yang biasa kita makan, dan bukan untuk diri kita sendiri. Sebagai tambahan kepada masalah psikologi, ada masalah teknikal untuk membuat kita memakannya. Sebagai contoh, sebilangan protein yang terdapat pada serangga yang boleh dimakan sama seperti pada tungau debu, yang menyebabkan asma pada manusia.
Walau bagaimanapun, van Hayes mengatakan bahawa dia telah didatangi oleh seorang koki Britain yang terkenal - mereka berminat dengan buku resipi yang ditulis bersama oleh Hayes.
5 serangga yang paling boleh dimakan
PEMBENTUK. Mereka dimakan di China, Timur Tengah dan banyak negara Afrika. Tumis dengan jus bawang putih dan limau nipis di Mexico dan gula-gula di Jepun.
LALUAN. Sangat popular di Afrika Selatan dan Tengah - mereka diberikan kepada anak-anak dalam bentuk pasta tumbuk untuk mengimbangi kekurangan zat makanan.
BEL0ST0MATIDES. Popular di Thailand, di mana mereka direbus, dikukus, digoreng, ditambahkan ke salad dan pasta cili. Mereka dikatakan rasanya seperti permen karet, permen karet, atau tiram.
JERAWAT PELABUHAN. Sangat digemari sebagai makanan istimewa di beberapa kawasan di Asia Tenggara, di mana mereka digoreng dengan bawang dan capsicum, limau dan rempah, dan disajikan dengan pulut. Kadang kala mereka berdebar untuk membuat salsa.
SILKWORKS. Garing di bahagian luar dan manis di bahagian dalam, di Thailand mereka dimakan secara utuh dan digoreng dalam kepingan limau kafir. Pupae terkenal sebagai makanan ringan jalanan di Korea.
Daging buatan
BURGER yang diuji, stik yang ditanam di makmal, roti daging lembu bioengineered … Nampaknya kita berada di ambang daging tiruan. Tahun lalu, Profesor Mark Post dari University of Maastricht melancarkan burger buatan pertama.
Dengan harga 250 ribu euro setiap hidangan, makanan berteknologi tinggi ini tentunya masih jauh dari pengkomersialan. Tetapi profesor itu meramalkan bahawa mereka akan cepat tersedia ketika cabaran permintaan daging global semakin meningkat.
Burger Post yang terkenal ditanam dari sel induk sapi yang diperoleh biopsi dalam medium yang mengandungi serum betis janin - sebenarnya, ia adalah darah dengan sel darah merah yang dikeluarkan. Serum mengandungi khasiat yang diperlukan agar sel tumbuh menjadi sel otot yang matang.
Serat otot yang dihasilkan diregangkan di antara dua pengapit Velcro sehingga kecenderungan mereka yang berkontrak secara semula jadi mengubahnya menjadi potongan daging (latihan otot berlaku, sama seperti yang kita lakukan di gim!). Impuls elektrik disalurkan melalui otot untuk meningkatkan kandungan protein. Tiga ribu kepingan daging yang dihasilkan kemudian digabungkan untuk membuat satu burger bersaiz standard.
Kumpulan Post adalah salah satu daripada banyak makmal yang merupakan bioengineeringing daging. Permulaan Amerika Modern Meadows, yang dilancarkan oleh Profesor Gabor Forgacs dan anaknya Andras, menggunakan percetakan 3D untuk menghasilkan tisu hidup, akhirnya merancang untuk membuat daging buatan dan organ tiruan.
Dalam kes ini, beribu-ribu sel stem otot hidup dimuat ke dalam kartrij seperti dakwat biologi. Setelah bentuk yang diinginkan dicetak, sel-sel secara semula jadi menyatu untuk membentuk tisu hidup. Bapa dan anak menggambarkan rasa produk terbaru mereka sebagai "tidak menyenangkan", tetapi mengakui bahawa produk ini jauh dari sempurna.
Daging ALTERNATIF
Tidak sabar menunggu daging tiruan? Rasakan ini buat masa ini
BURUNG UNTA. Unggas ini menghasilkan daging dengan kandungan protein dan zat besi yang sama dengan daging lembu. Ia mengandungi hanya 0.5% lemak - kurang dari separuh dari apa yang terkandung dalam dada ayam. Burung unta melahirkan 30 hingga 60 ekor anak ayam setiap tahun selama 40 tahun, menjadikannya unggas yang sangat produktif.
Rusa. Berkat sindrom Bambi yang besar, populasi rusa di Britain semakin tidak terkawal. Para saintis dari University of East Anglia (UK), yang baru-baru ini menerbitkan tinjauan terhadap populasi rusa, percaya bahawa perlu membunuh sekitar 750 ribu rusa per tahun untuk mengawal jumlah mereka. "Ini kawalan perosak, tetapi juga akan membawa daging rusa ke meja keluarga," kata Dr. Paul Dolman, ketua kajian.
KORANG. Setakat ini, orang ramai mempunyai sikap buruk terhadap burger daging kuda. Tetapi mereka mungkin pilihan yang lebih sihat. Daging kuda tidak berlemak seperti daging lembu, daging babi dan domba. Di samping itu, orang yang kerap makan daging kuda mempunyai kadar zat besi dan asid lemak omega-3 yang lebih tinggi dalam darah mereka dan kadar kolesterol lebih rendah daripada kawalan, yang diterbitkan tahun ini oleh pakar pemakanan dari University of Milan, Itali.
Walaupun kuda kehilangan ternak dalam mengubah rumput dan gandum menjadi daging, mereka adalah haiwan kerja, dan daging mereka adalah produk sampingan yang diberikan sebagai bonus.
Buah-buahan dan sayur-sayuran
Dalam pengeluaran makanan pokok GLOBAL, kentang berada di tempat keempat di belakang jagung, gandum dan beras, dengan pengeluaran tahunan sekitar 314 juta tan. Dari segi hasil, umbi sederhana mudah menang, menghasilkan enam kali lebih banyak tan sehektar daripada gandum. Tetapi ada juga batu sandungan yang serius - penyakit kentang.
Organisme seperti jamur Phytophthora infestans, yang menyebabkan kebuluran di Ireland pada tahun 1840-an, merosakkan tanaman hari ini. Tahun lalu, sehingga 20% tanaman kentang Eropah mati kerana penyakit ini. Banyak petani terpaksa mengairi tanaman dengan racun kulat 15-20 kali, menghabiskan sekitar 500 euro per hektar.
Para saintis dari makmal British Sainsbury sedang berusaha mencari penyelesaian yang lebih murah dan lebih radikal.
Berhampiran Norwich (bandar utama daerah Norfolk Inggeris) menanam kentang, diubahsuai secara genetik untuk tahan terhadap penyakit yang lewat. Projek ini diketuai oleh Profesor Jonathan Jones. Setelah melalui ratusan varian, kumpulannya mengasingkan gen yang menjadikan dua jenis kentang Amerika Selatan yang tidak dimakan tahan terhadap penyakit ini. Hasil awal menunjukkan bahawa penambahan gen ini dari kentang yang tidak boleh dimakan ke genom kentang yang dapat dimakan berjaya memindahkan ketahanan.
Pengubahsuaian genetik dapat meningkatkan bukan sahaja ketahanan penyakit tanaman, tetapi juga sifat perubatannya. Profesor Cathie Martin dari Pusat. Jonah Innes di Norwich telah mengembangkan varieti tomato ungu dengan pigmen antosianin tahap tinggi di pulpa dan kulit. Sebatian ini biasanya terdapat dalam buah beri seperti blackberry dan blueberry, dan sepertinya menawarkan perlindungan terhadap barah, penyakit jantung, dan demensia tertentu.
Tomato dimakan di mana-mana sahaja dan mungkin memberi ubat untuk mereka yang tidak mendapat buah beri bermusim. "Satu atau dua tomato sama dengan antosianin dengan sebiji buah beri," jelas Profesor Martin. Dalam kajian lain pada tikus, diet yang dilengkapi dengan tomato ungu meningkatkan jangka hayat hampir sepertiga.
"Menerima makanan dengan warna baru tidaklah mudah," kata Martin, merujuk kepada sejarah promosi saus tomat hijau (magenta tidak kelihatan sangat sedap). Tetapi saintis berharap pengguna akan menerima tomato ungu, seperti daun selada berwarna.
GREENHOUSE DI AIR LAUT
HIJAU Menangkap panas matahari dan menyimpannya untuk melindungi tanaman daripada sejuk. Tetapi mengapa mereka berada di padang pasir? Pencipta Britain Charlie Paton telah mengubah idea rumah hijau untuk membolehkan petani di kawasan panas dan kering di dunia menanam buah-buahan, sayur-sayuran dan herba. Perkara yang paling luar biasa ialah air untuk pengairan berasal dari laut. "Potensi menanam makanan hampir tidak terhad," kata Payton. "Kami dapat menanam tomato, selada dan timun di tempat seperti Oman atau UAE, di mana tidak mungkin sebaliknya."
Agar prosesnya berkesan, udara mesti sentiasa mengalir melalui rumah hijau. Di suatu tempat peminat diperlukan untuk ini. Teknologi ini berkesan di pantai dan di padang pasir panas kering seperti Afrika Utara, Timur Tengah, Mexico dan China. Kekuatan untuk kipas boleh dihasilkan menggunakan panel solar.
Rumah hijau percobaan air laut telah dibina di Tenerife, Abu Dhabi dan Oman. Projek paling maju di Port Augusta, 300 km ke utara Adelaide (Australia). Payton mengatakan bahawa ujian di rumah hijau seluas 2.000 m2 menunjukkan bahawa proses itu dapat menghasilkan 80 kg tomato yang sama per meter persegi per tahun dengan rumah hijau moden di Belanda. Laman web ini akan dikembangkan 40 kali tahun ini.
TANGKI UNTUK TANAH DI DALAM BILIK
ADAKAH ANDA INGIN MENANAM sayur? Satu set peralatan baru membolehkan semua orang menjadi petani amatur. Dan tanah yang kotor juga tidak diperlukan sekiranya terdapat SproutslO Microfarm - tumbuh-tumbuhan tumbuh dalam kabus berkhasiat yang menutupinya.
Jennifer Broutin Farah, seorang pelajar siswazah di Makmal Media MIT, yang mencipta SproutslO, berharap penduduk bandar akan menanam tomato dan kentang dalam alat ini.
Selain mengganti tanah dengan kabut nutrien ("sistem aeroponik"), SproutslO berisi sekumpulan sensor yang mengumpulkan data mengenai suhu, kelembapan, keasidan dan cahaya, dan secara automatik menyesuaikan tetapan untuk menjaga keadaan terbaik untuk tanaman. Data dimasukkan ke dalam aplikasi, sehingga petani bandar dapat mengesan terung mereka dari telefon atau tablet mereka di meja mereka beberapa kilometer dari rumah mereka.
"Ada banyak kelebihan untuk menanam tanaman di lingkungan aeroponik," kata Brutin Fara. - Memerlukan 98% lebih sedikit air dan 60% kurang baja. Kerana tanaman di dalam rumah, anda dapat menuai sepanjang tahun. " Dia berharap SproutslO segera muncul di pangsapuri dan rumah: "Kami berada di tahap prototaip, tetapi sistem akan siap dalam setahun."
Rumpai laut
MENINGKATKAN HARGA MINYAK menyebabkan lonjakan penyelidikan alga untuk bahan bakar. Tetapi pada masa akan datang, kita mungkin menggunakannya untuk pemakanan kita sendiri. Di pinggir Karratha, Australia Barat, terdapat 6 ekar (2,4 km2) kolam dikelilingi oleh 38 kolam satelit yang lebih kecil. Aurora Algae, pemilik laman web itu, mendakwa inilah rupa ladang masa depan. Aurora Algae adalah pelopor dalam penanaman lumpur hijau. Kakitangannya yakin bahawa tina dapat membantu menyelesaikan krisis makanan di masa depan.
Terdapat beberapa hujah yang memihak kepada alga sebagai makanan. Dengan peningkatan permintaan air global sebanyak 55% pada tahun 2050, seperti yang diramalkan oleh OECD, air tawar dan tanah yang subur akan segera menjadi langka. Alga, sebaliknya, kaya dengan protein, tumbuh sepanjang tahun, dan boleh dituai setiap hari. Dan bukan hanya ini. Alga juga menyerap karbon dioksida yang merosakkan iklim. Mereka sudah berada di pasar sebagai makanan, walaupun dalam ceruk sempit, dalam bentuk pasta hijau dan bar tenaga.
Paul Brunato, naib presiden Aurora, mengakui bahawa "pasar massa mungkin belum bersedia untuk menerima ganggang 'utuh' sebagai sumber makanan." Penggunaan alga secara komersial pertama kemungkinan merupakan campuran serbuk alga dengan makanan lain, termasuk makanan haiwan, untuk menambah nilai pemakanan, termasuk protein, asid lemak asas omega-3 dan hidrokarbon.
Di enam kolam kawalan, Aurora sudah menghasilkan 30 tan alga kering per ekar, yang mempunyai 40 kali protein dibandingkan dengan kacang soya, dan ini dicapai dengan menggunakan 1% air yang diperlukan untuk kacang soya. Syarikat ini berhasrat untuk memperluas pengeluaran komersial pada tahun 2015 di tapak baru di New South Wales di 50 kolam seluas 5 ekar (2 km2).
Walaupun alga tumbuh dengan cepat, tidak mudah menumbuhkannya secara komersial. Mereka menyerap lebih banyak cahaya daripada mereka berubah menjadi tenaga kimia. Ini bermaksud bahawa lapisan atas menyekat cahaya yang diperlukan oleh lapisan bawah. Setelah ujian yang meluas, Aurora memilih filamen yang menyerap cahaya paling sedikit, yang memungkinkannya tumbuh di lapisan padat di kolam cetek.
APA YANG TERJADI KE TABLET MAKANAN?
Nampaknya anda tidak perlu bimbang tentang makan malam pada tahun 2062 - semua stik tebal, ayam goreng dan pizza akan dikumpulkan dalam satu tablet. Tetapi, bertentangan dengan anggapan banyak futuris dan penulis fiksyen ilmiah, para saintis telah lama meninggalkan idea makan malam di pil.
Kami menghadapi rintangan yang ketara dalam perjalanan ke pil pemakanan. Rata-rata lelaki memerlukan sekitar 2500 kkal sehari, norma wanita lebih dekat dengan 2000 kkal. Pakar pemakanan mengesyorkan sejumlah pilihan untuk menggabungkan sumber tenaga yang berbeza. Sebagai contoh, Brian Mackenzie, jurulatih atletik Britain, lebih suka 57% karbohidrat, 30% lemak dan 13% protein. Lemak, sumber makanan yang paling pekat, mengandung sekitar 9 kcal / g, sementara karbohidrat dan protein mengandungi sekitar 4 kcal / g.
Tablet besar beratnya kira-kira satu gram, yang bermaksud rata-rata lelaki perlu mengambil 521 tablet dan wanita 417 tablet setiap hari untuk memenuhi keperluan tenaga asas. Susun atur ini tidak termasuk vitamin, mineral, dan nutrien utama lain.
"Untuk mendapatkan cukup kedua-duanya dalam bentuk pil, anda harus menghabiskan sebahagian besar hari untuk menelannya," kata Marion Nestle, Profesor Pemakanan, Penyelidikan Makanan dan Kesihatan Awam Paulette Goddard di Universiti New York. … Diperlukan penembusan radikal untuk mengatasi masalah ini.
Oleh itu, tidak menghairankan bahawa bukannya berusaha menjadikan pemakanan tidak perlu, DAPRA (Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan Jabatan Pertahanan AS) membiayai kerja lain yang akan membantu tentera pergi tanpa makanan untuk jangka masa yang panjang.
Pada tahun 2004, DARPA menawarkan geran melalui Program Penguasaan Metaboliknya. Dokumen penetapan program menerangkan keinginan agensi untuk mencapai "kecergasan dan fungsi kognitif puncak berterusan selama tiga hingga lima hari, 24 jam sehari, tanpa memerlukan kalori."
Antara cara untuk mencapainya, menurut DARPA, boleh memaksa tubuh askar untuk menggunakan simpanan lemaknya sendiri dalam metabolisme. Setakat ini, tidak ada penyelesaian yang dikembangkan … atau sekurang-kurangnya tidak ada yang membincangkannya.
Dihantar oleh Hanna Devlin dan Nick Fleming
"Sains dalam fokus"
