Polarisqb käyttää kvanttilaskentaa soijajauhon optimointiin ja elintarviketurvan parantamiseen

Kuten ympärillä 345.2 euroa Ihmisten maailmanlaajuisesti ennustetaan olevan epävarma elintarviketurvasta tänä vuonna, monet tutkijat, yritykset ja organisaatiot yrittävät löytää tapoja ratkaista tämä ongelma. Yksi tämän ongelman parissa työskentelevistä yrityksistä on Polaris^qb, kvanttikemian yritys. Käyttämällä kvanttilaskenta-algoritmeja, Polaris^qbTiimi optimoi soijajauhon sisältämiä ruokaproteiineja tehdäkseen ruoasta ravitsevampaa viljelyeläimille ja ihmisille. Heidän työnsä on auttanut heitä tulemaan a finalisti vuoden 2023 Soy Innovation Challenge, bioteknologia kiihdytinohjelma tarkastellaan soijaproteiinia, jota hallinnoi United Soybean Board ja The Yield Lab Institute.

Peptidien suunnittelu

Vaikka Polaris^qb tutkii myös molekyylejä lääkesuunnittelu, he huomasivat äskettäin, että he voisivat käyttää tekniikkaansa muihin olennaisiin sovelluksiin. "Noin puolitoista vuotta sitten johtava kemistimme, tohtori Kendall Byler, tajusi, että samaa järjestelmää, jota käytämme näiden pienten molekyylien suunnittelussa, voisimme käyttää myös uusien peptidien suunnittelussa", selitti. Maurice Benson, Polaris^qb, johtava ohjelmistosuunnittelija.

Kvanttilaskenta voi auttaa optimoimaan rehun lisäaineita, jotta proteiinit sulavat paremmin käyttämällä kvanttialgoritmeja optimoimaan näiden lisäaineiden käyttäytymistä molekyylitasolla. Nämä simulaatiot voivat antaa oivalluksia siitä, miten eri muuttujat vaikuttavat lisäaineiden ominaisuuksiin, jolloin tutkijat voivat suunnitella parempia prosesseja niiden tuottamiseksi. Esimerkiksi kvanttioptimoinnit voisivat auttaa tunnistamaan tehokkaimman lisäaineen, joka vähentää jätettä kasvipohjaisten proteiinien tuotannossa, mikä voisi auttaa vähentämään kasviperäisten proteiinien ympäristövaikutuksia. elintarviketuotannossa ja lisää ravitsevien elintarvikkeiden saatavuutta. Benson lisäsi: ”Ymmärtääksemme tuon sovelluksen, aloimme etsiä erilaisia ​​polkuja Polariksen puolelle^qb  voisi tuoda kvanttisuunniteltuja peptidejä."

Tarkastellaan kasvinsuojelua

Yksi näistä toimialoista tuli Soy Innovation Challengen muodossa, joka keskittyi löytämään uusia ideoita, jotka lisäävät soijapapujauhon arvoa. Soijapapujauholla on monia käyttötarkoituksia ja se on yleinen eläinrehu sioille, siipikarjalle, nautakarjalle ja kalalle. Benson ja hänen tiiminsä ymmärsivät, että he voisivat käyttää uutta uutta peptidisuunnittelujärjestelmäänsä tehdäkseen soijajauhosta ravitsevampaa lisäämällä näiden eläinten sulavuutta. Kuten Benson selitti, soijakasvit ovat kehittäneet puolustusmekanismin proteiinille, jota kutsutaan trypsiini-inhibiittoreiksi, jotka estävät soijajauhon sulamisen eläimen mahassa. Tämän voittamiseksi Benson ja hänen tiiminsä käyttivät kvanttialgoritmeja suunnitellakseen peptidin, joka inaktivoi nämä puolustusmekanismit, estäen trypsiini-inhibiittorit ja antaen kasvin sulavan uudelleen. "Tämä tutkimus on ollut loistava todiste konseptista, joka auttaa meitä määrittämään, voisiko järjestelmämme lisätä ravitsemusta näiden peptidien kanssa työskentelemällä", Benson lisäsi. "Tämä on myös erittäin tärkeä käyttötapaus, sillä globaalisti alamme tarkastella elintarviketurvaa ja erilaisia ​​tapoja ruokkia maailmaa."

Ympäristön auttaminen soijajauhon kautta

Tämä uusi peptidi ei ainoastaan ​​auta lisäämään soijajauhon, Polariksen, ravintoa^qb tiimi uskoo, että se voi auttaa laskemaan ympäristön rehutuotannon kustannukset, mikä edistää myös yleistä ilmastoa. "Melko monet yritykset käyttävät melko kovia liuottimia", lisäsi Benson. "Tiedän, että heksaani on yksi liuotin, jota käytetään trypsiini-inhibiittoreiden poistamiseen. Tämän tyyppinen liuotin on kuljetettava ja käsiteltävä huolellisesti, koska mikä tahansa onnettomuus voi olla ympäristöongelma." Benson uskoo, että kovien liuottimien käytön ympäristövaikutuksia voidaan vähentää käyttämällä tätä peptidilisäainetta.

Toinen avenue Polaris^qb suunnittelee peptidejä korvaamaan synteettisiä torjunta-aineita. "Kun ruiskutat peltollesi kemikaaleja, se ei vaikuta loppukuluttajaan", hän sanoi. "Se on maanviljelijä, joka ruiskuttaa peltoa. Nämä kemikaalit vaikuttavat myös maanviljelijän lapsiin ja tuon yhteisön ihmisiin."

Muut, kuten Polaris^qbtoimitusjohtaja Shahar Keinan, katso peptiditorjunta-aineet ympäristön helposti kierrätettäväksi. "Peptidit ovat biohajoavia", hän totesi. ”Joten, jos lisäät synteettisiä kemikaaleja peltoon tai rehuun, sinun on testattava ei-toivottuja sivutuotteita lihassa, jätetuotteessa ja oltava tietoisia ympäristövaikutuksista. Peptidit ovat biohajoavia, ne eivät pääse lihaan, ja vaikka ne ovat osa jätetuotteita, ne ovat sulavia. Ympäristövaikutukset ovat yksi syy siihen, miksi uskomme peptidien kasvavan suosion maatalousmarkkinoilla.

Vaikka Polaris^qbSoijajauhon peptidilisäaine on vielä suunnitteluvaiheessa, ja tiimi on innoissaan nähdessään sen suuret vaikutukset ympäristöön ja elintarviketurvaan. Kun muut etsivät tapoja ratkaista nämä ongelmat, he voivat ottaa Polariksen^qb, toimii esimerkkinä tavasta käyttää parhaillaan kehitettävää seuraavan sukupolven teknologiaa tulevaisuutemme parantamiseksi.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technologyn ja JILAn Science Communicatorin (kumppanuus Colorado Boulderin yliopiston ja NISTin välillä) kirjoittaja. Hänen kirjoitusalansa ovat syvätekniikka, kvanttilaskenta ja tekoäly. Hänen töitään on esitelty Scientific Americanissa, Discover Magazinessa, Ars Technicassa ja muissa.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Tulevaisuuden lyöminen Adryenn Ashley. Pääsy tästä.
• Osta ja myy osakkeita PRE-IPO-yhtiöissä PREIPO®:lla. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/