その 国連フードシステムサミット より健康的で、より持続可能で、より公平な食料システムを実現することを目的とした本日開催された、人類がより回復力のある食料システムを達成しようとする場合、革新的な食料生産技術を構築する緊急性があります。 シンガポール環境生命科学工学センターの主任研究員であるジェイミー・ヒンクス博士（セルセ）、メタンから高品質の単一細胞タンパク質を生成するために高圧生物学的システムを使用する彼の現在の研究について。
ヒンクス博士、メタンから作られた食品に関するあなたの研究を非専門家にどのように説明しますか？
この技術を理解し始める最良の方法は、食物と燃料をいくらか交換可能であると見なすことです。 燃料は、機械であろうと生物であろうと、有用な仕事をするために使用できるエネルギーを含む材料です。 人間が消費する燃料は、私たちが食物と呼んでいますが、生物学的起源であり、簡単に言えば、植物または動物のバイオマスで構成されています。 このバイオマスは、生物が餌を与えて成長するにつれて蓄積します。 たとえばキノコのように、これのいくつかは非常においしいです。
さて、微生物の観点からは、エネルギーを含むものはすべて潜在的な食料源です。 単細胞生物は、生物学的起源ではなく、人間には珍しいように見えるものを含む、一連のエネルギー源を消費します。 たとえば、微生物は金属を食べたり、溶剤などの化学物質を廃棄したりする可能性があります。 メタンからの食物の場合、メタンはバクテリアを養うために使われます。 メタンは生物学的または地質学的プロセスによって生成することができます。 そのため、一部のバクテリアはメタンの消費に特化しており、成長するにつれて、バイオマスは食用タンパク質の優れた供給源になります。 これらのバクテリアはメタノトローフと呼ばれ、「メタンを食べる人」を意味します。
特定の科学的プロセスは、メタノトローフ細菌によるメタン酸化と呼ばれます。 メタノトロフィは、水田や炭化水素の浸透など、メタンが存在する環境で自然に発生します。 バイオリアクターでメタンが豊富な条件でメタノトローフを成長させることにより、このプロセスをタンパク質生成に利用することができます。 メタンは、廃水処理または石油生産の副産物である可能性があります。 私が現在研究していて開発するプロセスは、高圧を加えてメタンの溶解度を高め、それにより、より小さな設置面積でメタノトローフをより簡単かつ効率的に成長させるでしょう。
今日、このプロセスを調査することが特に重要なのはなぜですか？ あなたの場合、シンガポールのような国にとってなぜそれが興味深いのかについて、いくつかの洞察を与えることができますか？
さて、持続可能な食料生産は今日の高額な項目であり、60年までに2050％の増加が予定されている食料需要の増大に対応するためにすべてのオプションを検討する必要があります。シンガポール政府は栄養ニーズの30％を満たすことを約束しています2030年までに「30によって30」食料安全保障の目標。 シンガポールは伝統的な農業のための十分な土地資源を欠いているため、高密度のタンパク質生産プロセスは、シンガポールの将来の食料安全保障の展望に登場する必要があります。 シンガポール政府はCOVID-19の前にこの決定を発表しましたが、パンデミックは主流の食料安全保障の考えを強化しました。
シンガポールでは不足はほとんどありませんでした。私が気付いた唯一の不足は、しばらくの間缶詰のトマトが不足していたことであり、私のドラムアンプはまだ配達されていません。 これらはほんの小さな不便です。 しかし、食糧不足の懸念は平均的なシンガポール人とうまく調和していなかったため、将来の食糧供給の保証は賢明な動きです。
このタンパク質源は、従来の家畜飼料とどのように比較されますか？ そして、このプロセスが人間の食物消費のための革新的な解決策の一部としてどのように使われるかを教えてください。
従来の家畜飼料とよく比較されます。 私の側では、シンガポールのニーズに合わせた独自の改善されたプロセスを開発するつもりです。 今、私はもともとこのプロセスを動物飼料用に開発するつもりです。 ご存知のように、人々が細菌性タンパク質を食べる前に克服しなければならない大きな社会的障壁と、核酸レベルなどの解決すべきいくつかの技術的問題がまだあります。 したがって、一度にXNUMXステップずつです。 それまでの間、やるべきクールな科学はたくさんあります。 高圧代謝には、健康とプレバイオティクスの性質を備えた最終製品に独自の利点をもたらすいくつかの特別な側面があると思います。 とりあえず胸の近くに置いておきます。
ISC-IIASA レジリエントフードシステム 報告書は、「成長し、より豊かな人口を養うには、作物と家畜の生産性と多様性の向上が必要である」こと、そして「新しい代替の食料源を開くことに焦点を当てたイノベーションを維持し、加速する必要がある」ことを発見しました。メタンからの食物などの技術。
しかし、このメタンプロセスからの食品は、天然ガスへの依存を強化することもできることを考えると、フードシステムの回復力を本当に高めると想定できますか？ また、このプロセスを拡大すれば、家畜の食料を育てる土地の需要を大幅に減らすことができますが、二酸化炭素の排出量も大幅に増えるのではないでしょうか。
素晴らしい質問です。 あなたの最初のものに、私が述べたように、私は最初に再生可能資源からのメタンを使用することを提案します。それによってメタンは生体起源であり、古細菌と呼ばれるメタン生成単細胞生物によって作られます。 そして、ここでも、熱や電気を発生させるなど、それ以上の用途はありません。 非生体性のメタン廃棄物の流れは互換性がありますが、私はこのタイプの食料生産が石油化学製品の生産または利用の推進力であるとは予想していません。
86番目の質問ですが、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）によると、メタンの放射強制力は二酸化炭素の最大XNUMX倍です。 したがって、メタンを二酸化炭素に変換することは、私たちの気候にとってより良い見通しです。 私は私たちの資源の賢明な使用である廃棄物の流れを使用することを提案します、そして生体起源のメタンは再生可能な資源です。
国連フードシステムサミットは、より健康的で、より持続可能で、より公平なフードシステムを目指しています。したがって、この方法の「長所は短所を上回っています」。したがって、他の革新的な技術の中でも、持続可能な開発の達成に役立つ可能性があります。目標は？
絶対に、それは簡単なことではありません。 ガス状の廃棄物の流れは、制御が容易で、比較的均質で、滅菌が容易なため、タンパク質を製造するための優れた方法です。 これらのプロセスは非常に高密度であることは言うまでもありません。 たとえば、メタン生成変換で生成できる生産密度は4kgmです。3 h-1。 これは、4時間に18立方メートルでXNUMXキログラムのバイオマスです。 これを概観すると、工業用地の周りに横たわっているのを見たかもしれないIBCタンク（中間バルクコンテナ）は約XNUMX立方メートルです。 これは、約XNUMX日間でXNUMX頭の牛、つまりXNUMXトンのバイオマスに相当します。 牛を飼育するには、約XNUMXか月かかり、約XNUMXエーカーの土地が必要です。 これらは、研究を価値のあるものにする単なる数字です。 しかし、これに倫理的なタンパク質源であるという事実に加えて、多くの環境上の利点を追加すると、非常に魅力的な技術になると思います。
科学者として、私たちの食料システムをより回復力のあるものにするために、政策立案者に何を理解してもらいたいですか？
政策立案者には、より回復力のある食料システムへの移行を可能にするために迅速に行動する必要があることを理解してもらいたい。 食糧生産システムの改善を実現するには、多くの文化的障壁を克服する必要があります。 政策は柔軟で支援的である必要があり、最先端の研究のための優先基金は、できれば中途および中途の研究者をより効果的に支援する方法で利用可能である必要があります。
ジェイミー・ヒンクス博士
ジェイミー・ヒンクス博士は、シンガポール環境生命科学工学センターの主任研究員です（SCELSE）、シンガポール政府（国立研究財団、教育省、南洋理工大学、シンガポール国立大学）から資金提供を受けています。 彼は以前、SCELSEで上級研究員を務めていました。 それ以前は、シンガポールの南洋理工大学の研究員でした。
@ jamiehinks5
