Polarisqb gebruikt kwantumcomputing om sojameel te optimaliseren en de voedselzekerheid te verbeteren

zoals in de buurt 345.2 miljoen Er wordt voorspeld dat mensen over de hele wereld dit jaar voedselonzeker zullen zijn, veel wetenschappers, bedrijven en organisaties proberen manieren te vinden om dit probleem aan te pakken. Een van de bedrijven die aan dit probleem werken is Polaris^qb, een kwantumchemiebedrijf. Met behulp van quantum computing-algoritmen, Polaris^qb's team optimaliseert voedingseiwitten in sojameel om voedsel voedzamer te maken voor landbouwdieren en mensen. Hun werk heeft hen geholpen om een finalist voor de Soy Innovation Challenge 2023, een biotechnologie accelerator programma kijkend naar soja-eiwit beheerd door de United Soybean Board en The Yield Lab Institute.

Peptiden ontwerpen

Terwijl Polaris^qb onderzoekt ook moleculen voor medicijn ontwerprealiseerden ze zich onlangs dat ze hun technologie voor andere essentiële toepassingen konden gebruiken. "Ongeveer anderhalf jaar geleden besefte onze hoofdchemicus, Dr. Kendall Byler, dat we hetzelfde systeem dat we gebruiken om deze kleine moleculen te ontwerpen, ook zouden kunnen gebruiken om nieuwe peptiden te ontwerpen," legde uit. Maurits BensonPolaris^qb, hoofdsoftware-ingenieur.

Quantum computing kan helpen bij het optimaliseren van voeradditieven om eiwitten beter verteerbaar te maken door kwantumalgoritmen te gebruiken om het gedrag van deze additieven op moleculair niveau te optimaliseren. Deze simulaties kunnen inzicht geven in hoe verschillende variabelen de eigenschappen van de additieven beïnvloeden, waardoor onderzoekers betere processen kunnen ontwerpen om ze te produceren. Kwantumoptimalisaties kunnen bijvoorbeeld helpen bij het identificeren van het meest efficiënte additief om de verspilling bij de productie van plantaardige eiwitten te verminderen, wat zou kunnen helpen de milieu-impact van voedselproductie en de beschikbaarheid van voedzaam voedsel vergroten. Benson voegde toe: “Toen we die applicatie begrepen, gingen we op zoek naar verschillende wegen waar Polaris^qb  zou kwantum-ontworpen peptiden kunnen introduceren.”

Kijkend naar plantverdediging

Een van deze verticals kwam in de vorm van de Soy Innovation Challenge, die gericht was op het ontdekken van nieuwe ideeën die de waarde van sojameel verhogen. Sojabonenmeel heeft veel toepassingen en komt veel voor in diereneten voor varkens, pluimvee, runderen en vissen. Benson en zijn team realiseerden zich dat ze hun nieuwe nieuwe peptide-ontwerpsysteem konden gebruiken om sojameel voedzamer te maken door de verteerbaarheid voor deze dieren te vergroten. Zoals Benson uitlegde, hebben sojaplanten een verdedigingsmechanisme ontwikkeld van een eiwit genaamd trypsine-remmers, die de vertering van de sojameel in de maag van het dier voorkomen. Om dit te ondervangen, gebruikten Benson en zijn team kwantumalgoritmen om een ​​peptide te ontwerpen dat deze afweermechanismen zou inactiveren, de trypsineremmers zou blokkeren en de plant weer verteerbaar zou maken. "Dit onderzoek is een geweldige proof of concept geweest om ons te helpen bepalen of ons systeem de voeding zou kunnen verhogen door met deze peptiden te werken," voegde Benson toe. "Dit is ook een zeer belangrijke use-case, aangezien we wereldwijd beginnen te kijken naar voedselzekerheid en verschillende manieren om de wereld te voeden."

Het milieu helpen via sojameel

Dit nieuwe peptide helpt niet alleen om de voeding van de sojameel, de Polaris, te verhogen^qb team gelooft dat het kan helpen om de milieu kosten van voerproductie, wat ook het algehele klimaat ten goede komt. "Heel wat bedrijven gebruiken nogal agressieve oplosmiddelen", voegde Benson eraan toe. “Ik weet dat hexaan een van de oplosmiddelen is die worden gebruikt om de trypsineremmers te verwijderen. Dit type oplosmiddel moet zorgvuldig worden getransporteerd en behandeld, omdat elk ongeval een milieuprobleem kan zijn.” Benson gelooft dat de milieu-impact van het gebruik van agressieve oplosmiddelen kan worden verminderd door dit peptide-additief te gebruiken.

Een andere weg Polaris^qb neemt is het ontwerpen van peptiden ter vervanging van synthetische pesticiden. "Als je je veld met chemicaliën besproeit, is het niet de eindconsument die door die chemische stof wordt beïnvloed", zei hij. “Het is de boer die het veld besproeit. De kinderen van de boeren en de mensen in die gemeenschap worden ook getroffen door die chemicaliën.”

Anderen, zoals Polaris^qbCEO Shahar Keinan, zie de peptide-pesticiden als iets dat het milieu gemakkelijk kan recyclen. "De peptiden zijn biologisch afbreekbaar", verklaarde ze. “Dus als je synthetische chemicaliën toevoegt aan het veld of het voer, moet je testen op ongewenste bijproducten in het vlees, in het afvalproduct, en je bewust zijn van de milieu-impact. Peptiden zijn biologisch afbreekbaar, ze komen niet in het vlees en zelfs als ze deel uitmaken van de afvalproducten, zijn ze verteerbaar. De impact op het milieu is een van de redenen waarom we denken dat peptiden steeds populairder worden op de landbouwmarkt.”

Terwijl Polaris^qbHoewel het voorgestelde sojameelpeptide-additief nog in de ontwerpfase zit, is het team verheugd over de grote implicaties ervan voor het milieu en de voedselzekerheid. Terwijl anderen manieren zoeken om deze problemen op te lossen, kunnen ze Polaris nemen^qb, werken als een voorbeeld van een manier om de technologie van de volgende generatie die momenteel wordt ontwikkeld te gebruiken om onze toekomst te helpen verbeteren.

Kenna Hughes-Castleberry is een stafschrijver bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een samenwerkingsverband tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijven beats omvatten deep tech, quantum computing en AI. Haar werk is gepubliceerd in Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica en meer.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
• Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
• Bron: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/