Используя комбинацию искусственного интеллекта и синтетической биологии, стартап усиливает различные функции белков в пищевой промышленности.
Бесчисленные препятствия и возможности, с которыми сталкиваются применение белка в серии новых продуктов, являются проблемами, о которых интересуется все в области пищевых технологий.
Найти правильный белок в природе сложно, поэтому целый ряд технологических компаний стремится создавать и оптимизировать «разработанные белки».
Например, французский стартап AI Bobby использует искусственный интеллект для улучшения функции белка в растительном мясе. Израильский производитель белков Amai разрабатывает и производит сладкие белки в качестве альтернативы искусственным подсластителям.
Еще один стартап на основе Цюриха-колыбель. Cradle использует генеративный искусственный интеллект, чтобы помочь ученым разрабатывать белки для различных видов использования, от культивирования мяса до пищевых ферментов, с целью использования белка для достижения вещей, которые никогда не могут быть возможными в природе.
«Природа действительно креативна. Мы можем изучать миллиарды белков, но мы не знаем, что делают многие из них. Конечно, это также отражается в наших лекарствах и продуктах питания. Поэтому мы можем привлечь много питательных веществ из природы». Элиз де Рейс, соучредитель Cradle.
Она говорит нам, что белки в природе часто являются отправной точкой, но, используя технологию колыбели, они могут улучшить свои новые возможности.
Дизайн белка
Cradle разрабатывает белки для выполнения конкретных задач, требуемых клиентом. С этой целью белки должны иметь специфические свойства.
«Теперь белки появляются в различных частях системы жизни, таких как продукты, которые мы едим, сыворотки и яйца (например,), но они также составляют многие активные ингредиенты клеток. Таким образом, они катализируют реакции, которые помогают химическим веществам превращаться из одного состояния в другое.
«Иногда вы можете найти эти белки в природе, и иногда вы можете использовать технологию в лаборатории» для их разработки.
Как искусственный интеллект повышает эффективность этого процесса?
Reus сказал, что полезные белки можно найти в природе. Например, некоторые ферменты могут продлить срок хлеба хлеба, таким образом, предотвращая отходы хлеба.
Однако в некоторых случаях можно пожелать разработать новые свойства белков, такие как заставлять их длиться дольше при комнатной температуре. С этой целью необходима модификация белка.
По словам журналистов, потребуется годы, чтобы разработать такой белок. Генеративный ИИ, используемый Cradle, может сделать этот процесс быстрее.
Cradle использует те же модели, что и чат -боты, такие как CHATGPT, используя машинное обучение. Но в отличие от CHATGPT, они обучены не на человеческом языке, а на белковом языке.
Они могут просматривать различные белковые последовательности и то, как они работают в лаборатории, и делать предложения, основанные на том, как они могут работать лучше.
Как эти белки используются в пищевой промышленности
Белок очень универсален в пищевой промышленности, а не только для простого питания. Например, REUS сообщает нам, что в дополнение к консервантам ферменты также могут сделать соки прозрачными и непрозрачными.
Ферменты могут быть использованы для разработки вкуса продукта. Например, нудкатон представляет собой соединение, извлеченное из грейпфрута, которое производит аромат грейпфрута, но, согласно REUS, килограмм очищенного кетона грейпфрута требует 400 000 килограммов грейпфрута. Вместо этого люди могут напрямую сделать эту молекулу, просто используя ферменты.
Ферменты также могут быть использованы для устранения запахов в растительных продуктах. Эти ферменты можно найти в природе, а также можно отрегулировать для удаления запахов.
Этот метод также может стабилизировать выращивание факторов роста в мясе. Источник изображения: Getty Images/Dudaeva Getty Images/Dudaeva
Колыбель также может помочь разрабатывать и развивать факторы роста для мяса. Факторы роста требуют, чтобы определенные белки давали сигналы, в противном случае организм отправит их. Хотя эти белки присутствуют в природе, они часто нестабильны и легко разлагаются. Машинное обучение может помочь улучшить эту стабильность, тем самым увеличив вероятность увеличения модернизации мяса.
Создать белок
Белки могут быть получены на уровне ДНК. «Начальная точка состоит в том, что у вас есть сама последовательность ДНК, а затем вы добавляете последовательность ДНК в клетку, которая имеет все различные инструменты для преобразования ДНК в белки», — сказал нам Реус.
«Затем этот белок можно использовать в качестве маленькой машины на клеточной фабрике, чтобы катализировать реакцию».
Эти белки иногда функционируют, как упоминалось ранее, чтобы удалить запахи или удалять соки, а иногда и могут быть самим продуктом. Например, сывороточный белок используется в качестве продукта, а не просто функции.
Белки тестируются в небольших масштабах в лаборатории, чтобы убедиться, что они работают. Например, REUS сообщает нам, что ферменты для выпечки хлеба могут быть проверены в 1 мм хлеба.
