https://frosthead.com

भविष्य में, क्या हम होम बायोरिएक्टर में बढ़ते फल होंगे?

सर्दियों के मृतकों में, ताजे फल महंगे हो सकते हैं, नरम फल जैसे कि जामुन संयुक्त राज्य अमेरिका से मध्य और दक्षिण अमेरिका से आते हैं - कभी-कभी इसमें बह भी जाते हैं। लेकिन क्या हो अगर आप घर पर ही अपना फल उगा सकें, जिससे स्वास्थ्य प्राप्त हो सके। बिना मसाले वाली आयातित उपज खाने या सप्लीमेंट लेने के बिना असंभव-से-खेती करने वाले बेरीज या सीज़न के पसंदीदा होने के फायदे?

यह सवाल है कि फिनलैंड की वीटीटी टेक्निकल रिसर्च सेंटर की सरकारी टेक कंपनी लॉरी रेउटर और उसके सहयोगियों ने एक ऐसे प्रोजेक्ट पर काम करना शुरू कर दिया है, जो पूरी तरह से खाने के बारे में सोचता है। उनकी टीम इस बात पर काम कर रही है कि वे एक "होम बायोरिएक्टर" -एक काउंटरटॉप उपकरण कह रहे हैं जो सिद्धांत रूप में, आपके जीवन में उसी स्थान को भर सकता है जैसा कि नेस्प्रेस्सो मशीन कॉफी के लिए करती है, लेकिन पौधों से कुछ सहित ताजा बेरी कोशिकाओं के साथ आर्कटिक जैसे शत्रुतापूर्ण स्थानों में जीवन के लिए अनुकूलन के कारण पारंपरिक साधनों का उपयोग करना असंभव होगा।

विचार तब शुरू हुआ जब Reuter ने VTT प्रयोगशाला में काम करना शुरू कर दिया, जो सौंदर्य प्रसाधन और चिकित्सा जैसी चीजों में औद्योगिक उपयोग के लिए संयंत्र सेल लाइनों की खेती करता है। बेरी कोशिकाओं में रासायनिक यौगिक होते हैं, जो लोशन-निर्माताओं और स्वास्थ्य पेशेवरों पर निर्भर करते हैं: फ़िनिश कंपनी लुमेन अपनी कुछ त्वचा उत्पादों के लिए संवर्धित क्लाउडबेरी कोशिकाओं के लाभकारी गुणों पर निर्भर करती है, और एक आम कैंसर की दवा, पैक्लिटैक्सेल, की कोशिकाओं से प्राप्त होती है। प्रशांत यू। इस एप्लिकेशन में, सेल कल्चर बाजार में आपूर्ति करने के लिए बेरी और लीफ कोशिकाओं का पर्याप्त उत्पादन करने में मदद करता है। जब उन्हें पता चला कि उनके सहयोगी लिंगनबेरी, स्ट्रॉबेरी और क्लाउडबेरी सेल संस्कृतियों पर काम कर रहे हैं, तो उन्होंने पूछा कि उन्हें क्या पसंद है। आखिरकार, वे प्रभावी रूप से सिर्फ एक पौधे का फल हैं, जो बेल या झाड़ी के बजाय एक सेल संस्कृति में उगाया जाता है। उनके सहयोगियों की प्रतिक्रिया? “हम नहीं जानते। आप लैब में कुछ भी नहीं खाने वाले हैं।

उनके सवाल ने इस बारे में एक बातचीत को बढ़ावा दिया कि यह पौधे की सेल संस्कृतियों को विकसित करने के लिए क्या होगा जो सेल संस्कृति के रूप में खाए जा सकते हैं - और अंततः उन्हें कोशिकाओं का स्वाद लेने के लिए प्रेरित किया। वर्तमान में, पौधों की कोशिकाओं को दवाओं, सौंदर्य प्रसाधनों और यहां तक ​​कि कुछ खाद्य पदार्थों के स्वाद और रंग के लिए रासायनिक "कारखानों" के रूप में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, सुसंस्कृत केसर का उपयोग भोजन के स्वाद और रंग दोनों के लिए किया गया है: केसर-उत्पादक क्रोकस को केवल हर साल लगभग एक सप्ताह तक काटा जा सकता है, ज्यादातर ईरान में, और कम उपज होती है, जिससे यह दुनिया का सबसे महंगा मसाला बन जाता है। जबकि सुसंस्कृत केसर का उत्पादन पूरे वर्ष किया जा सकता है। लेकिन उन अनुप्रयोगों में, रसायनों को पौधों की कोशिकाओं से निकाला जाता है। उनका उपयोग करने के विचार के रूप में प्रयोगशालाओं में पहले भी चर्चा की जा चुकी है, रेउटर कहते हैं, "लेकिन हमेशा यह धारणा थी कि कीमत बहुत अधिक होगी, क्योंकि हमने माना था कि आपको उन्हें प्रयोगशाला में बायोरिएक्टर में विकसित करना होगा।"

रीटर की टीम को एक नया विचार मिला: क्या होगा अगर प्रयोगशाला के बाहर काम करने वाले नियमित लोगों द्वारा भोजन के लिए पौधों की कोशिकाओं को उगाया जा सके? उन्होंने प्रयोगशाला से कुछ बेरी सेल संस्कृतियों का उपयोग करके परियोजना शुरू की, जिसमें आर्कटिक जामुन फ़िनलैंड शामिल है।

चरबी की कोशिकाएँ चम्मच पर फोटो Heiko Rischer.jpg द्वारा एक चम्मच पर लिंगोनबेरी कोशिकाएं। (हाइको रिचर)

आखिरकार, पौधे की तरह की कोशिकाएं जो आप अपने द्वारा खाए जाने वाले जामुन में पाते हैं, को उगाने के लिए अपेक्षाकृत कम आवश्यकता होती है: पर्यावरण, पानी और चीनी से खनिजों को बदलने के लिए जो एक पारंपरिक पौधे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से बनाते हैं। वे इन सरल अवयवों से जो पैदा करते हैं, वे लाभकारी सूक्ष्म पोषक तत्वों का एक मेजबान होते हैं जिन्हें एक स्वादिष्ट रूप में खाया जा सकता है: स्वादपूर्ण, चमकीले रंग के पौधों की कोशिकाएं जिनमें एक प्रकार का शुद्ध फल होता है, और उन्हें दही या स्मूदी जैसे खाद्य पदार्थों में जोड़ा जा सकता है। “हमने अपनी सेल संस्कृतियों के बारे में सोचने के तरीके को बदल दिया। हम फार्मास्यूटिकल्स के लिए सेल कारखानों के रूप में उनके बारे में सोच रहे थे, “Reuter कहते हैं। "लेकिन अचानक हम उन्हें खाद्य पदार्थों के रूप में देखने लगे।"

टीम ने सेलपोड नाम से 2016 के अंत में एक प्रोटोटाइप जारी किया था। इन-होम बायोरिएक्टर डिज़ाइन एक टेबल लैंप के आकार के बारे में है और प्रत्येक सप्ताह लगभग दो कप सेल कल्चर का उत्पादन कर सकता है, जिसमें एक आत्म-निहित प्लास्टिक बैग है। उपयोगकर्ता बैग को सम्मिलित करते हैं, जिसमें सेल स्टार्टर होता है, पानी जोड़ें, और बायोरिएक्टर चालू करें। यह विकास के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों में संस्कृति को बनाए रखेगा। कोशिकाओं को स्मूदी में जोड़ा जा सकता है, दही में मिलाया जा सकता है या पूरक के रूप में खुद खाया जा सकता है, रेउटर कहते हैं

सेटिंग-संयंत्र कोशिकाओं करने वाली हो जाना-इन-होम-Bioreactor_illustration-से-निको-Räty.jpg उपयोगकर्ता प्लांट सेल "कैप्सूल" और होम बायोरिएक्टर को पानी जोड़ता है। (निको रति)

जब वह आखिरकार संस्कृति का प्रयास करने लगा, तो वह अभिभूत हो गया: पूरे पौधे की कोशिकाओं में "बहुत हल्का, तटस्थ स्वाद" होता है। "कोशिकाओं में उनके चारों ओर इस तरह की सेलूलोज़ दीवार होती है, इसलिए वे एक तरह से, वहाँ अच्छे सामान के साथ कैप्सूल होते हैं।"

टीम ने इस समस्या को हल कर दिया है, जिसे Reuter "सेल जैम" कहता है, शाब्दिक रूप से कोशिकाओं को कुचलकर उनके स्वादिष्ट इनसाइड को छोड़ता है। इस बिंदु पर, बायोरिएक्टर खुद ऐसा कदम नहीं उठाता है, लेकिन रेउटर का कहना है कि उसे जनता के उत्सुक सदस्यों से अच्छी प्रतिक्रिया मिली है, जो स्वेच्छा से स्वाद परीक्षण करने वाले थे। वह कहते हैं कि लोग संवर्धित मांस के विचार की तुलना में प्लांट सेल कल्चर के विचार से अधिक सहज प्रतीत होते हैं - आखिरकार, घर पर पौधों को उगाने का विचार एक परिचित है।

IMG_6036.jpg स्ट्रॉबेरी "सेल जाम।" (VTT फिनलैंड का तकनीकी अनुसंधान केंद्र)

जब निको रेटी, जो हाल ही में डिजाइन स्कूल से स्नातक थे, को होम बायोरिएक्टर डिजाइन करने के लिए काम पर रखा गया था, तो उन्होंने शुरू में सोचा था कि वह एक छोटे से टेबलटॉप गार्डन को डिजाइन करेंगे। एक बार जब वह समझ गया कि परियोजना क्या है, तो उसने एक ऐसे डिजाइन की आवश्यकता देखी जो परिचित और सुलभ हो। घर की शराब बनाने वाली बीयर और घर के किण्वन के बाहर - ऐसी चीजें जो स्वाभाविक रूप से किण्वन करने वाले बैक्टीरिया पर निर्भर करती हैं, बजाय कोशिकाओं के जो आमतौर पर एक पौधे में उगाई जाती हैं- बायोरिएक्टर ज्यादातर प्रयोगशालाओं में पाए गए हैं। रैटी ने अपनी पृष्ठभूमि पर फर्नीचर डिजाइन में एक गोल आकार के किनारों के साथ एक छोटी फली बनाने के लिए आकर्षित किया जो एक दीपक जैसा दिखता है। वह कहते हैं कि वह हाई-टेक डिवाइस को रसोई में फिट बनाना चाहते थे, "इसलिए यह इतना डरावना नहीं होता।" उन्होंने इसे एक प्लांट लाइट के साथ भी डिज़ाइन किया, ताकि मालिक इसके चारों ओर जड़ी-बूटियां उगा सकें।

"मैं वास्तव में उम्मीद करता हूं कि लोग खाद्य उत्पादन के केंद्र में वापस आ जाएं, " रेती कहते हैं। उन्होंने लोगों को अपने भोजन के साथ और अधिक जुड़ा हुआ महसूस करने में मदद करने के लिए होम बायोरिएक्टर डिज़ाइन किया। Räty एक छोटे से घर के बगीचे के केंद्र में इसे लागू करता है। लोगों को ताजा-से-स्रोत उत्पादन तक आसान पहुँच। यह एक "खाद्य उत्पादन के Spotify" की तरह हो सकता है, जहां आप खाद्य पदार्थों की एक श्रृंखला विकसित करने के लिए एक सदस्यता से विभिन्न पौधों की कोशिकाओं को प्राप्त कर सकते हैं। एक निर्माता के रूप में, परियोजना की नवीनता उत्साहित है। उनका कहना है, लेकिन अच्छी संरक्षण प्रथाओं को बढ़ावा देने की इसकी क्षमता भी महत्वपूर्ण है, वे कहते हैं।

हालाँकि यह सब किसी को लग सकता है कि वह किसी बेल या झाड़ी पर उगाए गए फल खा रहा हो, दूसरे कोण से, यह सिर्फ एक अलग किस्म की कृषि है- और आखिरकार, मनुष्य हजारों वर्षों से सावधान पौधे के प्रजनन और खेती के माध्यम से फसल की पैदावार बढ़ा रहा है। । और घर से बाहर के मौसम के खाद्य पदार्थ उपलब्ध कराने के अपने तात्कालिक लाभों से परे, प्लांट सेल कृषि हमें अत्यधिक पौष्टिक पौधों को विकसित करने की अनुमति दे सकती है जो वर्तमान में भोजन के लिए खेती करना असंभव है।

रीटर कहते हैं कि मानव आहार का विस्तार विचार का एक अनिवार्य हिस्सा है। पौधों की लगभग 400, 000 प्रजातियों में से, लाइकेन और शैवाल की अवहेलना, मनुष्य केवल लगभग 3, 000 खाते हैं। इनमें से कुछ ही बड़े होते हैं और उपभोग करते हैं, जिन्हें "प्रधान फसलों" के रूप में जाना जाता है, और जलवायु परिवर्तन उनके स्वास्थ्य को खतरे में डालते हैं। "हम विविधता का एक छोटा सा अंश उपयोग कर रहे हैं जो हम उपयोग कर सकते हैं, " वे कहते हैं। छोटे पैमाने पर बायोरिएक्टर तकनीक बदल सकती है जिससे लोगों को पहले से मुश्किल या असंभव-से-खेती करने के लिए पौधों की कोशिकाओं को विकसित करने की अनुमति मिलती है, लेकिन पौष्टिक, पौधे। वीटीटी की सूची में आर्कटिक बेरी के पौधे सबसे ऊपर हैं: आर्कटिक ब्रैमबल, स्टोन ब्रैमबल और क्लाउडबेरी कोशिकाएं बायोरिएक्टर में पहली खेती की गई थीं। शत्रुतापूर्ण परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए अनुकूलित इन पौधों में उच्च स्तर के पोषक तत्व होते हैं। वे आर्कटिक के बाहर विकसित करना मुश्किल है और कुछ मौसमों को छोड़कर खेती करना असंभव है। कई जामुन बहुत छोटे होते हैं, जो कटाई को जटिल बनाते हैं।

वीटीटी में टीम वर्तमान में अध्ययन कर रही है कि प्लांट सेल संस्कृतियों के रासायनिक गुणों की तुलना "पारंपरिक" पौधों और जामुन से कैसे की जाती है। "सुसंस्कृत कोशिकाएं संबंधित पौधों या पौधों के कुछ हिस्सों के समान नहीं होती हैं, जहां से वे उत्पन्न होते हैं, " रेउटर कहते हैं। "वे कई मूल्यवान जटिल बायोमोलेक्यूल्स का उत्पादन करते हैं जो पौधे स्वयं बना रहे हैं, लेकिन कई बार विभिन्न रचनाओं में।"

IMG_4809.jpg रेडी-टू-ट्राई सेल कल्चर जिन्हें 'सेल जैम' में बनाया गया है। बाएं से दाएं: हरी स्ट्रॉबेरी कोशिकाएं, स्कर्वी-घास की कोशिकाएं, आर्कटिक ब्रम्बल कोशिकाएं, तंबाकू कोशिकाएं, क्लाउडबेरी कोशिकाएं और लाल स्ट्रॉबेरी कोशिकाएं। (VTT फिनलैंड का तकनीकी अनुसंधान केंद्र)

बायोरिएक्टर में से, बाथ विश्वविद्यालय के इंजीनियर मैरिएन एलिस कहते हैं, "आकार के मामले में यह बहुत अच्छा विचार है।" बायोरिएक्टर डिज़ाइन पर काम करने वाले एलिस का मानना ​​है कि वीटीटी टीम के उपकरण के छोटे पैमाने उस पैमाने से अधिक प्राप्त होते हैं। औद्योगिक उत्पादन के लिए आवश्यक होगा। लेकिन वह होम बायोरिएक्टर उपयोगकर्ताओं को संस्कृतियों को बनाने में मदद करने के साथ संभावित कठिनाइयों को भी देखती है, जैसे कि बायोरिएक्टर में बाँझपन बनाए रखना और आपूर्ति की लागत को कम रखना। "हम वास्तव में अभी तक एक लागत अनुमान नहीं है, " Reuter कहते हैं। टीम पारंपरिक बेरीज की एक सेवारत के रूप में एक ही राशि के बारे में कोशिकाओं की एक सेवारत बनाने का लक्ष्य बना रही है - चाहे वह लागत एक घरेलू मशीन के लिए कैप्सूल खरीद रही हो या कोशिकाओं की पूर्व-विकसित सेवारत खरीद रही हो।

एलिस और रेउटर दोनों एक मध्यम जमीन को देखते हैं: "माइक्रोब्रॉएड" संयंत्र सेल संस्कृतियों को एक स्थानीय विक्रेता पर उपलब्ध है जो कुछ चीज़ों को चिकना बनाता है। बायोरिएक्टर का अंतिम प्रारूप लगभग एक जैसा ही रहेगा, केवल ऊपर लिखा है, रेउटर कहते हैं। इसका मतलब है कि बायोरिएक्टर बड़े पैमाने पर होंगे, लेकिन फिर भी औद्योगिक मानकों से बहुत छोटे हैं।

यह भोजन के भविष्य में एक आशाजनक प्रयोग है। लोग उत्साहित हैं, रेउटर कहते हैं, पहले से उपलब्ध बेरीज की पोषण क्षमता के बारे में, लेकिन स्वाद क्षमता के बारे में भी। "मुझे लगता है कि उद्देश्य होना चाहिए कि यह वास्तविक [बेरी] की तरह स्वाद बनाने के लिए नहीं है, " वह कहते हैं, "लेकिन इसे इससे आगे बढ़ें।"

वीटीटी अभी भी परियोजना पर काम कर रहा है और एक खरीदार खोजने की उम्मीद करता है जो इसे वाणिज्यिक पैमाने पर ले जाएगा। इस बीच, हालांकि, वे एक अंतर की तह तक पहुंच रहे हैं जो उन्होंने सुसंस्कृत पौधों की कोशिकाओं और एक पौधे से उगाए जाने के बीच खोजा है: जब रेउटर को अंततः अपने श्रम के फल का स्वाद लेना पड़ा, तो उन्होंने पाया कि वे अक्सर स्वाद नहीं लेते थे पौधे से जैसे वे सुसंस्कृत थे। उदाहरण के लिए, स्ट्रॉबेरी सेल जाम, बेरी कोशिकाओं के बजाय विशेष रूप से पौधे की कोशिकाओं से बना होता है, विशेष रूप से एक लिंगिंगबेरी की तरह स्वाद होता है, वे कहते हैं। आर्कटिक ब्रैम्बल की एक संस्कृति में एक वुडी स्वाद होता है, और कुछ अन्य संस्कृतियों में गोभी जैसा स्वाद होता है।

"हम न केवल एक बायोरिएक्टर में पौधे का पुनरुत्पादन कर रहे हैं, बल्कि एक बहुत अलग तरह के 'बेरी' को भी बढ़ा रहे हैं।"

भविष्य में, क्या हम होम बायोरिएक्टर में बढ़ते फल होंगे?