Big Ag не волнует вкус.
Почему? Когда дело доходит до выращивания сельскохозяйственных культур для получения прибыли, их размер и количество гораздо важнее, чем вкус или пищевая ценность. Вот почему помидоры в вашем местном продуктовом магазине гигантские, но обычно на вкус как влажный картон.
Тенденция к тому, чтобы растения большего размера были менее питательными, - это то, что исследователи называют «эффектом разбавления». Поскольку иногда происходит совпадение составов как для питания, так и для вкуса, это означает, что высокопродуктивные культуры нашей системы промышленного сельского хозяйства менее вкусные, чем овощи, которые вы выращиваете на своем заднем дворе.
Но что, если это не должно быть так? Что, если промышленные фермы могут надежно выращивать продукты без ущерба для их вкуса?
Калеб Харпер, главный научный сотрудник MIT Media Lab и директор группы OpenAg, намеренно изменял нагрузку на растения базилика, чтобы повлиять на их вкус. «Если бы вы взяли одно и то же семя базилика и посадили в 50 разных странах, вы бы начали с той же генетики, но получили бы 50 разных вкусов», - сказал он. Он и исследователи из Университета Техаса в Остине обнаружили, что при воздействии света на базилик целых 24 часа в сутки образуются самые ароматные молекулы или летучие соединения. Результаты были опубликованы в журнале PLOS ONE.
«Это удивительно, что мы можем создать аромат из климата».
Вторичные метаболиты - это органические соединения, которые не нужны для выживания растений. Они не требуются для роста или размножения, но они могут иметь признаки, которые отговаривают хищников от поедания растений. Все от засухи до присутствия определенных насекомых влияет на выработку этих метаболитов, которые, в свою очередь, могут изменить вкус растений.
«У нас не было гипотезы о том, что 24-часовой световой период поможет нам заставить завод производить химикаты, которые нас интересуют», - сказал Харпер. Когда исследователи выбирали период времени, в течение которого растения подвергаются воздействию дневного света в помещении, они выбрали 18 часов. Они строились в период фотореста, потому что растения естественным образом существуют в суточном цикле, с чередованием дневного света и темноты.
Толчком к испытанию безостановочного освещения является машинное обучение. Алгоритмы, разработанные MIT и Cognizant (которые приобрели Sentient Technologies), проанализировали, какие условия освещения максимизируют выход молекулы аромата. Sentient Technologies была стартапом AI, который использовал машинное обучение для торговли хедж-фондами. Работая с командой Харпера, компания применила эту технологию к биологии. «Вы можете представить себе, что машинное обучение - это серия обменов», - сказал Харпер. «Я обмениваю CO2, температуру, влажность, интенсивность света, спектр света на эти специфические химические вещества, что приводит к определенному вкусу».
В экспериментах использовались персональные компьютеры питания Harper, гидропонные боксы с датчиками, камерами и печатными платами, которые можно запрограммировать на управление климатом особым образом, включая спектр, интенсивность и продолжительность воздействия света.
«Это все равно, что быть шахтером и находиться в начале туннеля, зная, что через него пройдет много туннелей».
Когда в прошлом году Digital Trends поговорили с Харпером о его персональных компьютерах для питания, он уже представлял себе мир, в котором люди могут купить «базилик для диабета» - растения, выращенные в условиях, которые заставляют его экспрессировать больше специфических белков, полезные для людей с этой болезнью. Теперь он назвал документ PLOS «подтвержденным данными, тщательно проведенным доказательством концепции», который способен через контролируемый климат влиять на рост более питательных или вкусных растений. «Это удивительно, что мы можем создать аромат из климата», - сказал он. «А теперь мы посмотрим, сможем ли мы спроектировать питание». Цель - найти соединения, которые влияют на то и другое.
Использование особого, искусственно созданного климата для выращивания базилика, богатого витамином К, - это одно. Но выяснить химию того, как базилик может помочь кому-то с диабетом или болезнью сердца, гораздо сложнее и в дальнейшем потребуются клинические испытания. Это далекое видение будущего, сказал Харпер: «Это похоже на то, как быть шахтером и находиться в начале туннеля, зная, что через него пройдет много туннелей».
Поскольку Харпер использует подход к исследованиям продуктов питания с открытым исходным кодом, он надеется, что сообщество компьютерщиков, специализирующихся на персональных продуктах питания, будет использовать некоторые из результатов, чтобы изменить рецепт климата и вырастить различные вкусы базилика. Вкус субъективен, поэтому он предсказывает, что будут существовать региональные различия в предпочтениях относительно того, какие элементы выражены. «Мы нацелены на вторичные метаболиты, которые воспринимаются как ароматизаторы, такие как гвоздика и лимонный аромат, и общее содержание эфирного масла в этом базилике», - сказал он. Базилик с 24-часовым освещением оказался маслянистым, сильным и немного острым. «Небольшое количество этого базилика будет иметь большое значение в блюде», - сказал он.
