Polarisqb uporablja kvantno računalništvo za optimizacijo sojine moke in izboljšanje prehranske varnosti

Polarisqb uporablja kvantno računalništvo za optimizacijo sojine moke in izboljšanje prehranske varnosti

Polarisqb uporablja kvantno računalništvo za načrtovanje sojine moke, da bo bolj hranljiva in okolju prijaznejša.
By Kenna Hughes-Castleberry objavljeno 11. maja 2023

Kot okoli 345.2 milijonov ljudje po vsem svetu naj bi letos imeli negotovo hrano, številni znanstveniki, podjetja in organizacije poskušajo najti načine za reševanje tega vprašanja. Eno od podjetij, ki se ukvarja s tem problemom, je Polarisqb, podjetje za kvantno kemijo. Z uporabo algoritmov kvantnega računalništva, PolarisqbNjegova ekipa optimizira prehranske beljakovine v sojini moki, da bo hrana bolj hranljiva za rastlinske živali in ljudi. Njihovo delo jim je pomagalo postati Finalist za izziv Soy Innovation Challenge 2023, biotehnologija program za pospeševanje gleda na sojine beljakovine, ki jih upravlja United Soybean Board in The Yield Lab Institute.

Oblikovanje peptidov

Medtem ko Polarisqb raziskuje tudi molekule za oblikovanje zdravil, so pred kratkim spoznali, da lahko svojo tehnologijo uporabijo za druge bistvene aplikacije. "Pred približno letom in pol je naš vodilni kemik dr. Kendall Byler ugotovil, da bi isti sistem, ki ga uporabljamo za načrtovanje teh majhnih molekul, lahko uporabili tudi za načrtovanje novih peptidov," je pojasnil. Maurice Benson, Polarisqb, glavni programski inženir.

Kvantno računalništvo lahko pomaga optimizirati krmne dodatke za boljšo prebavljivost beljakovin z uporabo kvantnih algoritmov za optimizacijo obnašanja teh dodatkov na molekularni ravni. Te simulacije lahko zagotovijo vpogled v to, kako različne spremenljivke vplivajo na lastnosti aditivov, kar raziskovalcem omogoča oblikovanje boljših postopkov za njihovo proizvodnjo. Na primer, kvantne optimizacije bi lahko pomagale identificirati najučinkovitejši dodatek za zmanjšanje odpadkov pri proizvodnji rastlinskih beljakovin, kar bi lahko pomagalo zmanjšati vpliv na okolje proizvodnjo hrane in povečati razpoložljivost hranljivih živil. Benson je dodal: »Pri razumevanju te aplikacije smo začeli iskati različne poti, kjer bi Polarisqb  bi lahko uvedel kvantno zasnovane peptide."

Pogled na zaščito rastlin

Ena od teh vertikal je bila v obliki Soy Innovation Challenge, ki je bil osredotočen na odkrivanje novih idej, ki povečujejo vrednost sojine moke. Sojina moka ima veliko uporabnosti in je pogosta v krma za živali za prašiče, perutnino, govedo in ribe. Benson in njegova ekipa so ugotovili, da bi lahko uporabili svoj novi sistem oblikovanja peptidov, da bi sojino moko naredili bolj hranljivo s povečanjem prebavljivosti za te živali. Kot je pojasnil Benson, so rastline soje razvile obrambni mehanizem beljakovine, imenovane zaviralci tripsina, ki preprečuje prebavo sojine moke v živalskem želodcu. Da bi to premagali, sta Benson in njegova ekipa uporabila kvantne algoritme za oblikovanje peptida, ki bi deaktiviral te obrambne mehanizme, blokiral zaviralce tripsina in omogočil, da bi bila rastlina ponovno prebavljiva. "Ta raziskava je bila odličen dokaz koncepta, ki nam je pomagal ugotoviti, ali bi naš sistem lahko povečal prehrano z delom s temi peptidi," je dodal Benson. "To je tudi zelo pomemben primer uporabe, saj globalno začenjamo iskati prehransko varnost in različne načine, kako nahraniti svet."

Pomoč okolju s sojino moko

Ne samo, da ta novi peptid pomaga povečati hranilno vrednost sojine moke Polarisqb skupina verjame, da lahko pomaga znižati okolja stroški proizvodnje krme, kar prispeva tudi k splošnemu podnebju. "Kar nekaj podjetij uporablja nekatera dokaj močna topila," je dodal Benson. »Vem, da je heksan eno topilo, ki se uporablja za odstranjevanje zaviralcev tripsina. To vrsto topila je treba prevažati in z njim ravnati previdno, ker je lahko vsaka nesreča okoljska težava.« Benson verjame, da je vpliv uporabe ostrih topil na okolje mogoče zmanjšati z uporabo tega peptidnega dodatka.

Še ena avenija Polarisqb načrtuje peptide za nadomestitev sintetičnih pesticidov. "Ko svoje polje škropite s kemikalijami, ta kemikalija ne bo prizadela končnega potrošnika," je dejal. »Kmet je tisti, ki škropi polje. Te kemikalije prizadenejo tudi otroke kmeta in ljudi v tej skupnosti.«

Drugi, kot je Polarisqbje izvršni direktor Shahar Keinan, na peptidne pesticide gledajo kot na nekaj, kar lahko okolje zlahka reciklira. "Peptidi so biološko razgradljivi," je izjavila. »Torej, če dodate sintetične kemikalije na polje ali v krmo, morate testirati neželene stranske proizvode v mesu, v odpadnem proizvodu, in se zavedati vpliva na okolje. Peptidi so biološko razgradljivi, ne pridejo v meso, pa tudi če so del odpadnih snovi, so prebavljivi. Vpliv na okolje je eden od razlogov, zakaj menimo, da postajajo peptidi vse bolj priljubljeni na kmetijskem trgu.«

Medtem ko PolarisqbPredlagani aditiv iz sojinega peptida je še vedno v fazi načrtovanja, ekipa je navdušena, da vidi njegove velike posledice za okolje in varnost hrane. Medtem ko drugi iščejo načine za pomoč pri reševanju teh težav, lahko vzamejo Polarisqb, delujejo kot primer načina za uporabo tehnologije naslednje generacije, ki se trenutno razvija, da bi izboljšali našo prihodnost.

Kenna Hughes-Castleberry je zaposlena pisateljica pri Inside Quantum Technology in znanstveni komunikator pri JILA (partnerstvo med Univerzo Colorado Boulder in NIST). Njeni pisateljski utripi vključujejo globoko tehnologijo, kvantno računalništvo in umetno inteligenco. Njeno delo je bilo predstavljeno v Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica itd.

Časovni žig:

Več od Znotraj kvantne tehnologije

Quantum News Briefs: 31. januar 2024: Univerza v Tokiu, Nacionalna univerza v Seulu in Univerza v Chicagu podpišejo 100 milijonov dolarjev vredno pogodbo, ki jo financira IBM za ustvarjanje ekosistema kvantnega računalništva; Korea Quantum Computing in IBM sodelujeta pri prenosu IBM Watsonx in Quantum Computing v Korejo; Aquarkova edinstvena tehnika za ustvarjanje hladnih atomov, ki jo je dosegla Univerza v Birminghamu; Novo raziskovalno sodelovanje združuje kvantni inženiring in umetno inteligenco; Priljubljene na Wall Streetu: 3 delnice Quantum Computing z močnimi nakupnimi ocenami januarja 2024; in več! – Inside Quantum Technology

Izvorno vozlišče: 1943351
Časovni žig: Jan 31, 2024