Polarisqb משתמשת במחשוב קוונטי כדי לייעל את קמח הסויה, לשפר את אבטחת המזון

כמו מסביב 345.2 מיליון אנשים ברחבי העולם צפויים להיות חסרי ביטחון תזונתי השנה, מדענים, עסקים וארגונים רבים מנסים למצוא דרכים לטפל בבעיה זו. אחת החברות שעובדות על בעיה זו היא פולאריס^qb, חברה לכימיה קוונטית. שימוש באלגוריתמי מחשוב קוונטי, Polaris^qbהצוות של מבצע אופטימיזציה של חלבוני מזון בקמח סויה כדי להפוך את המזון למזין יותר עבור בעלי חיים ואנשים. עבודתם עזרה להם להיות א עוֹלֶה לַגְמָר עבור 2023 Soy Innovation Challenge, ביוטכנולוגיה תוכנית מאיץ מסתכל על חלבון סויה המנוהל על ידי United Soybean Board ו-The Yield Lab Institute.

עיצוב פפטידים

בעוד פולריס^qb גם חוקר מולקולות עבור עיצוב תרופות, הם הבינו לאחרונה שהם יכולים להשתמש בטכנולוגיה שלהם עבור יישומים חיוניים אחרים. "לפני כשנה וחצי, הכימאי הראשי שלנו, ד"ר קנדל ביילר, הבין שבאותה מערכת שבה אנחנו משתמשים כדי לעצב את המולקולות הקטנות האלה, נוכל להשתמש גם כדי לעצב פפטידים חדשים", הסביר. מוריס בנסון, פולריס^qb, מהנדס תוכנה ראשי.

מחשוב קוונטי יכול לסייע באופטימיזציה של תוספי מזון כדי להפוך חלבונים לעיכול יותר על ידי שימוש באלגוריתמים קוונטיים כדי לייעל את ההתנהגות של תוספים אלה ברמה מולקולרית. סימולציות אלו יכולות לספק תובנות כיצד משתנים שונים משפיעים על תכונות התוספים, ומאפשרות לחוקרים לתכנן תהליכים טובים יותר לייצורם. לדוגמה, אופטימיזציות קוונטיות יכולות לעזור לזהות את התוסף היעיל ביותר להורדת הפסולת בייצור חלבונים מהצומח, מה שיכול לעזור להפחית את ההשפעה הסביבתית של ייצור מזון ולהגביר את הזמינות של מזון מזין. בנסון הוסיף: "כשהבנתי את היישום הזה, התחלנו לחפש דרכים שונות שבהן פולריס^qb  יכול להציג פפטידים בעיצוב קוונטי."

מסתכלים על הגנת הצמח

אחד האנכיים הללו הגיע בצורה של אתגר הסויה החדשנות, שהתמקד בגילוי רעיונות חדשניים שמגדילים את הערך של קמח סויה. לארוחת סויה שימושים רבים והיא נפוצה ב מזון לבעלי חיים עבור חזירים, עופות, בקר ודגים. בנסון והצוות שלו הבינו שהם יכולים להשתמש במערכת עיצוב הפפטידים החדשה שלהם כדי להפוך את סויה למזינה יותר על ידי הגברת העיכול של בעלי חיים אלה. כפי שהסביר בנסון, צמחי סויה פיתחו מנגנון הגנה של חלבון הנקרא מעכבי טריפסין, המונעים עיכול של קמח הסויה בקיבה של החיה. כדי להתגבר על כך, בנסון וצוותו השתמשו באלגוריתמים קוונטיים כדי לעצב פפטיד שישבית את מנגנוני ההגנה הללו, יחסום את מעכבי הטריפסין ויאפשר לצמח להיות מתעכל שוב. "המחקר הזה היווה הוכחה מצוינת לרעיון כדי לעזור לנו לקבוע אם המערכת שלנו יכולה להגביר את התזונה על ידי עבודה עם הפפטידים האלה", הוסיף בנסון. "זהו גם מקרה שימוש חשוב מאוד, מכיוון שבעולם אנחנו מתחילים להסתכל על ביטחון תזונתי ודרכים שונות להאכיל את העולם".

עזרה לסביבה באמצעות קמח סויה

לא רק שהפפטיד החדש הזה עוזר להגביר את התזונה של קמח הסויה, הפולאריס^qb הצוות מאמין שזה יכול לעזור להוריד את סביבתי עלות ייצור המזון, עוזרת גם לאקלים הכללי. "לא מעט חברות משתמשות בכמה ממסים קשים למדי", הוסיף בנסון. "אני יודע שהקסאן הוא ממס אחד המשמש להסרת מעכבי הטריפסין. יש להעביר ולטפל בזהירות מסוג זה של ממס כי כל תאונה יכולה להיות בעיה סביבתית". בנסון מאמין שניתן להפחית את ההשפעה הסביבתית של שימוש בממיסים קשים על ידי שימוש בתוסף פפטיד זה.

שדרת פולאריס נוספת^qb הוא לוקח הוא מעצב פפטידים כדי להחליף חומרי הדברה סינתטיים. "כשאתה מרסס את השדה שלך בכימיקלים, זה לא הצרכן הסופי שיושפע מהכימיקל הזה", אמר. "זה החקלאי שמרסס את השדה. גם ילדי החקלאי והאנשים בקהילה זו מושפעים מאותם כימיקלים".

אחרים, כמו פולריס^qb"מנכ"ל הים שחר קינן, ראו בחומרי ההדברה הפפטידים משהו שהסביבה יכולה למחזר בקלות. "הפפטידים מתכלים", היא קבעה. "לכן, אם אתה מוסיף כימיקלים סינתטיים לשדה או למזון, אתה צריך לבדוק אם יש תוצרי לוואי לא רצויים בבשר, במוצר הפסולת, ולהיות מודע להשפעה הסביבתית. הפפטידים מתכלים, אינם נכנסים לבשר, וגם אם הם חלק ממוצרי הפסולת, הם ניתנים לעיכול. ההשפעה הסביבתית היא אחת הסיבות שאנו חושבים שפפטידים גדלים בפופולריות בשוק החקלאי".

בעוד פולריס^qbתוסף הפפטיד של סויה המוצע עדיין בשלב התכנון שלו, הצוות נרגש לראות את ההשלכות הגדולות שלו על הסביבה וביטחון המזון. בעוד אחרים מחפשים דרכים לעזור לפתור בעיות אלה, הם יכולים לקחת את פולאריס^qb, עבדו כדוגמה לדרך להשתמש בטכנולוגיית הדור הבא המפותחת כעת כדי לעזור לשפר את עתידנו.

קנה יוז-קסטלברי היא כותבת צוות ב-Inside Quantum Technology ו-Science Communicator ב-JILA (שותפות בין אוניברסיטת קולורדו בולדר ו-NIST). פעימות הכתיבה שלה כוללות טכנולוגיה עמוקה, מחשוב קוונטי ובינה מלאכותית. עבודתה הוצגה ב-Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica ועוד.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
• קנה ומכירה של מניות בחברות PRE-IPO עם PREIPO®. גישה כאן.
• מקור: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/