周りのように １億１０００万人 今年は世界中の人々が食糧不安に陥ると予測されており、多くの科学者、企業、組織がこの問題に対処する方法を見つけようとしています。 この問題に取り組んでいる企業の XNUMX つが、 ポラリス^qb、量子化学の会社。 量子コンピューティングアルゴリズムを使用したPolaris^qbのチームは、農作物や人間にとってより栄養価の高い食品を提供するために、大豆粕の食品タンパク質を最適化しています。 彼らの仕事は、彼らが ファイナリスト 2023年大豆イノベーションチャレンジ、バイオテクノロジーに向けて アクセラレータプログラム United Soybean Board と The Yield Lab Institute が管理する大豆タンパク質に注目しています。

ペプチドの設計

ポラリスの間^qb 分子の研究も行っています ドラッグデザイン、彼らは最近、自社のテクノロジーを他の重要なアプリケーションに使用できることに気づきました。 「約XNUMX年半前、当社の主任化学者であるケンダル・バイラー博士は、これらの小分子の設計に使用しているのと同じシステムを、新規ペプチドの設計にも使用できることに気づきました。」と説明しました。 モーリス・ベンソン、ポラリス^qb, プリンシパルソフトウェアエンジニア。

量子コンピューティングは、量子アルゴリズムを利用して飼料添加物の挙動を分子レベルで最適化することで、飼料添加物の最適化に役立ち、タンパク質をより消化しやすくします。 これらのシミュレーションは、さまざまな変数が添加剤の特性にどのような影響を与えるかについての洞察を提供し、研究者が添加剤を製造するためのより良いプロセスを設計できるようにします。 たとえば、量子最適化は、植物ベースのタンパク質を生産する際の廃棄物を削減するための最も効率的な添加剤を特定するのに役立ち、これは環境への影響を軽減するのに役立つ可能性があります。 食糧の生産 そして栄養価の高い食品の入手可能性を高めます。 ベンソン氏はさらに次のように付け加えました。^qb  量子設計されたペプチドを導入できる可能性があります。」

植物の防御を考える

これらの分野の XNUMX つは、大豆粕の価値を高める新しいアイデアの発見に焦点を当てた大豆イノベーション チャレンジの形で行われました。 大豆粕には多くの用途があり、以下の分野で一般的です。 動物飼料 豚、家禽、牛、魚用。 ベンソンと彼のチームは、新しい新しいペプチド設計システムを使用して、これらの動物の消化率を高め、大豆粕をより栄養価の高いものにできることに気づきました。 ベンソン氏が説明したように、大豆植物は、動物の胃内での大豆粕の消化を防ぐトリプシン阻害剤と呼ばれるタンパク質の防御機構を発達させています。 これを克服するために、ベンソンと彼のチームは、量子アルゴリズムを使用して、これらの防御機構を不活性化し、トリプシン阻害剤をブロックし、植物が再び消化できるようにするペプチドを設計しました。 「この研究は、私たちのシステムがこれらのペプチドと連携して栄養を増やすことができるかどうかを判断するのに役立つ優れた概念実証です」とベンソン氏は付け加えた。 「私たちは世界的に食糧安全保障と世界に食料を供給するためのさまざまな方法を検討し始めているため、これは非常に重要なユースケースでもあります。」

大豆粕で環境に貢献

この新しいペプチドは、大豆粕の栄養価を高めるだけでなく、ポラリス^qb チームはそれを下げるのに役立つと信じています 環境の 飼料生産のコストが上昇し、全体的な気候にも影響を及ぼします。 「かなりの数の企業がかなり刺激の強い溶剤を使用しています」とベンソン氏は付け加えた。 「ヘキサンがトリプシン阻害剤の除去に使用される溶媒の XNUMX つであることは知っています。 この種の溶剤は、事故が環境問題となる可能性があるため、慎重に輸送し、取り扱う必要があります。」 ベンソン氏は、このペプチド添加剤を使用することで、過酷な溶媒の使用による環境への影響を軽減できると考えています。

もう一つの道 ポラリス^qb は合成殺虫剤に代わるペプチドを設計しています。 「畑に化学物質を散布する場合、その化学物質の影響を受けるのは最終消費者ではありません」と彼は言う。 「畑に散布しているのは農家です。 農家の子供たちやそのコミュニティの人々もそれらの化学物質の影響を受けています。」

その他、ポラリスなど^qbのCEO シャハル・ケイナン、ペプチド殺虫剤を環境が簡単にリサイクルできるものとして考えてください。 「ペプチドは生分解性です」と彼女は述べた。 「したがって、合成化学物質を畑や飼料に添加する場合は、肉や廃棄物に含まれる望ましくない副産物をテストし、環境への影響を認識する必要があります。 ペプチドは生分解性があり、肉に混入せず、たとえ老廃物の一部であっても消化されます。 環境への影響は、農業市場でペプチドの人気が高まっていると私たちが考える理由の XNUMX つです。」

ポラリスの間^qbが提案した大豆粕ペプチド添加物はまだ設計段階にありますが、チームは環境と食料安全保障に大きな影響を与えることに興奮しています。 他の人がこれらの問題を解決する方法を探しているとき、彼らはポラリスを手に入れることができます^qbは、私たちの未来をより良くするために現在開発されている次世代テクノロジーを使用する方法の一例として機能します。

Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology のスタッフ ライターであり、JILA (コロラド大学ボルダー校と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。 彼女の執筆活動には、ディープ テクノロジー、量子コンピューティング、AI が含まれます。 彼女の作品は、Scientific American、Discover Magazine、Ars Technica などで紹介されています。

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• 情報源： https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/