Polarisqb kasutab kvantarvutit sojajahu optimeerimiseks, parandades toiduga kindlustatust

Nagu ümberringi 345.2 miljonit Eeldatakse, et inimesed kogu maailmas on sel aastal toiduga ebakindlad, paljud teadlased, ettevõtted ja organisatsioonid püüavad leida viise selle probleemi lahendamiseks. Üks selle probleemiga tegelevatest ettevõtetest on Põhjanael^qb, kvantkeemia ettevõte. Kasutades kvantarvutusalgoritme, Polaris^qbEttevõtte meeskond optimeerib sojajahu toiduvalke, et muuta toit põlluloomadele ja inimestele toitevamaks. Nende töö on aidanud neil saada a Finalist 2023. aasta Soy Innovation Challenge jaoks, biotehnoloogia kiirendi programm vaadates sojavalku, mida haldavad United Soybean Board ja The Yield Lab Institute.

Peptiidide kujundamine

Kuigi Polaris^qb uurib ka molekule ravimite disain, mõistsid nad hiljuti, et saavad oma tehnoloogiat kasutada muude oluliste rakenduste jaoks. "Umbes poolteist aastat tagasi mõistis meie juhtivkeemik dr Kendall Byler, et sama süsteemi, mida kasutame nende väikeste molekulide kujundamisel, saame kasutada ka uute peptiidide kujundamiseks," selgitas. Maurice Benson, Polaris^qb, peamine tarkvarainsener.

Kvantarvutus võib aidata optimeerida söödalisandeid, et muuta valgud paremini seeditavaks, kasutades kvantalgoritme, et optimeerida nende lisandite käitumist molekulaarsel tasemel. Need simulatsioonid võivad anda ülevaate sellest, kuidas erinevad muutujad lisandite omadusi mõjutavad, võimaldades teadlastel kavandada paremaid protsesse nende tootmiseks. Näiteks võivad kvantoptimeerimised aidata välja selgitada kõige tõhusama lisandi, mis vähendab taimsete valkude tootmisel tekkivat jäätmeid, mis võib aidata vähendada valkude keskkonnamõju. toiduainete tootmise ja suurendada toitvate toitude kättesaadavust. Benson lisas: "Selle rakenduse mõistmisel hakkasime otsima erinevaid võimalusi, kus Polaris^qb  võiks kasutusele võtta kvantdisainitud peptiide.

Vaadates taimekaitset

Üks neist vertikaalidest tuli Soy Innovation Challenge vormis, mis keskendus uudsete ideede avastamisele, mis suurendavad sojajahu väärtust. Sojajahul on palju kasutusviise ja see on levinud loomatoit sigadele, kodulindudele, veistele ja kaladele. Benson ja tema meeskond mõistsid, et nad saavad kasutada oma uut peptiidide disainisüsteemi, et muuta sojajahu toitvamaks, suurendades nende loomade seeduvust. Nagu Benson selgitas, on sojataimed välja töötanud valgu kaitsemehhanismi, mida nimetatakse trüpsiini inhibiitoriteks, mis takistavad sojajahu seedimist looma maos. Selle ületamiseks kasutas Benson ja tema meeskond kvantalgoritme, et kujundada peptiidi, mis inaktiveeriks need kaitsemehhanismid, blokeerides trüpsiini inhibiitorid ja võimaldades taimel uuesti seedida. "See uuring on olnud suurepärane tõestus kontseptsioonist, mis aitab meil kindlaks teha, kas meie süsteem võib nende peptiididega töötades toitumist suurendada," lisas Benson. "See on ka väga oluline kasutusjuht, kuna globaalselt hakkame uurima toiduga kindlustatust ja erinevaid viise maailma toitmiseks."

Keskkonna aitamine sojajahu kaudu

See uus peptiid mitte ainult ei aita suurendada sojajahu, polarise, toitumist^qb meeskond usub, et see võib aidata vähendada keskkonna- sööda tootmise maksumus, aidates kaasa ka üldisele kliimale. "Päris paljud ettevõtted kasutavad üsna karme lahusteid," lisas Benson. "Ma tean, et heksaan on üks lahusti, mida kasutatakse trüpsiini inhibiitorite eemaldamiseks. Seda tüüpi lahustit tuleb transportida ja käsitseda ettevaatlikult, sest iga õnnetus võib olla keskkonnaprobleem. Benson usub, et selle peptiidlisandi kasutamisega saab karmide lahustite kasutamise keskkonnamõju vähendada.

Teine avenue Polaris^qb tegeleb sünteetiliste pestitsiidide asendamiseks peptiidide väljatöötamisega. "Kui pihustate oma põldu kemikaalidega, ei mõjuta see kemikaal lõpptarbijat," ütles ta. “Põllu pritsib põllumees. Need kemikaalid mõjutavad ka talupidaja lapsi ja selle kogukonna inimesi.

Teised, näiteks Polaris^qbtegevjuht Shahar Keinan, vaadake peptiidpestitsiide kui midagi, mida keskkond saab hõlpsasti ringlusse võtta. "Peptiidid on biolagunevad, " ütles ta. "Seega, kui lisate põllule või söödale sünteetilisi kemikaale, peate testima soovimatute kõrvalsaaduste olemasolu lihas, jäätmes ja olema teadlik keskkonnamõjudest. Peptiidid on biolagunevad, nad ei satu liha sisse ja isegi kui need on jääkainete hulka, on need seeditavad. Keskkonnamõju on üks põhjusi, miks me arvame, et peptiidid kasvavad põllumajandusturul populaarsemaks.

Kuigi Polaris^qbVäljapakutud sojajahu peptiidlisand on alles väljatöötamise faasis, meeskonnal on hea meel näha selle suurt mõju keskkonnale ja toiduga kindlustatusele. Kui teised otsivad võimalusi nende probleemide lahendamiseks, võivad nad võtta Polarise^qb, on näide sellest, kuidas kasutada praegu arendatavat järgmise põlvkonna tehnoloogiat meie tuleviku paremaks muutmiseks.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technology ja JILA teaduskommunikaatori (Colorado Boulderi ülikooli ja NIST-i vaheline partnerlus) kirjanik. Tema kirjutamissageduste hulka kuuluvad süvatehnoloogia, kvantarvutus ja tehisintellekt. Tema tööd on kajastatud ajakirjades Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica ja mujal.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Ostke ja müüge IPO-eelsete ettevõtete aktsiaid koos PREIPO®-ga. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/