주위에 345.2 만 올해 전 세계 사람들이 식량 불안에 시달릴 것으로 예상됨에 따라 많은 과학자, 기업 및 조직이 이 문제를 해결할 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 노력하는 회사 중 하나는 폴라리스^qb, 양자 화학 회사. 양자 컴퓨팅 알고리즘을 사용하는 Polaris^qb의 팀은 대두박의 식품 단백질을 최적화하여 농작물 동물과 사람에게 더 영양가 있는 식품을 제공하고 있습니다. 그들의 작업은 그들이 결선 진출 자 2023 Soy Innovation Challenge, 생명 공학 가속기 프로그램 United Soybean Board와 The Yield Lab Institute에서 관리하는 콩 단백질을 살펴봅니다.

펩타이드 설계

폴라리스 동안^qb 에 대한 분자도 연구합니다. 약물 디자인, 그들은 최근에 다른 필수 응용 프로그램에 기술을 사용할 수 있다는 것을 깨달았습니다. "약 XNUMX년 반 전에 우리의 수석 화학자인 Kendall Byler 박사는 우리가 이러한 작은 분자를 설계하는 데 사용하는 동일한 시스템을 새로운 펩타이드를 설계하는 데 사용할 수도 있다는 것을 깨달았습니다."라고 설명했습니다. 모리스 벤슨, 폴라리스^qb, 수석 소프트웨어 엔지니어.

양자 컴퓨팅은 분자 수준에서 이러한 첨가제의 동작을 최적화하기 위해 양자 알고리즘을 활용하여 단백질을 더 소화하기 쉽게 만들기 위해 사료 첨가제를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 시뮬레이션은 다양한 변수가 첨가제의 특성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공하여 연구원이 첨가제를 생산하기 위한 더 나은 프로세스를 설계할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 양자 최적화는 식물 기반 단백질 생산 시 폐기물을 줄이는 가장 효율적인 첨가제를 식별하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 환경 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 식품 생산 영양가 있는 식품의 가용성을 높입니다. Benson은 다음과 같이 덧붙였습니다.^qb  양자 설계 펩타이드를 도입할 수 있습니다.”

식물 방어를 보고

이러한 분야 중 하나는 대두박의 가치를 높이는 참신한 아이디어를 발견하는 데 초점을 맞춘 Soy Innovation Challenge의 형태로 나타났습니다. 대두박은 많은 용도가 있으며 일반적으로 동물 사료 돼지, 가금류, 소, 생선용. Benson과 그의 팀은 동물의 소화율을 높여 대두박의 영양가를 높이는 새로운 펩타이드 설계 시스템을 사용할 수 있다는 사실을 깨달았습니다. Benson이 설명했듯이, 대두 식물은 동물의 위장에서 대두박의 소화를 방지하는 트립신 억제제라는 단백질의 방어 메커니즘을 개발했습니다. 이를 극복하기 위해 Benson과 그의 팀은 양자 알고리즘을 사용하여 이러한 방어 메커니즘을 비활성화하고 트립신 억제제를 차단하고 식물이 다시 소화될 수 있도록 하는 펩타이드를 설계했습니다. Benson은 "이 연구는 우리 시스템이 이러한 펩타이드를 사용하여 영양을 증가시킬 수 있는지 결정하는 데 도움이 되는 훌륭한 개념 증명이었습니다."라고 덧붙였습니다. "전 세계적으로 식량 안보와 세계를 먹여 살리는 다양한 방법을 살펴보기 시작하면서 이것은 또한 매우 중요한 사용 사례입니다."

소이밀을 통한 환경 보호

이 새로운 펩타이드는 대두박의 영양을 증가시키는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, Polaris^qb 팀은 그것이 환경 사료 생산 비용, 전반적인 기후에도 도움이 됩니다. Benson은 "상당히 많은 회사에서 상당히 독한 용제를 사용합니다."라고 덧붙였습니다. “저는 헥산이 트립신 억제제를 제거하는 데 사용되는 용매 중 하나라는 것을 알고 있습니다. 이러한 유형의 용제는 모든 사고가 환경 문제가 될 수 있기 때문에 신중하게 운반하고 취급해야 합니다.” Benson은 이 펩타이드 첨가제를 사용하면 가혹한 용매 사용으로 인한 환경적 영향을 줄일 수 있다고 생각합니다.

또 다른 애비뉴 폴라리스^qb 합성 살충제를 대체할 펩타이드를 설계하고 있습니다. “밭에 화학 물질을 뿌릴 때 그 화학 물질의 영향을 받는 것은 최종 소비자가 아닙니다.”라고 그는 말했습니다. “밭에 살포하는 것은 농부입니다. 농부의 자녀들과 그 지역 사회의 사람들도 그 화학 물질의 영향을 받고 있습니다.”

Polaris와 같은 기타^qbCEO 샤하르 케이난, 환경이 쉽게 재활용할 수 있는 것으로 펩타이드 살충제를 참조하십시오. "펩티드는 생분해성입니다."라고 그녀는 말했습니다. “따라서 들판이나 사료에 합성 화학 물질을 추가하는 경우 육류와 폐기물에 원치 않는 부산물이 있는지 테스트하고 환경에 미치는 영향을 인식해야 합니다. 펩타이드는 생분해성이 있어 고기에 들어가지 않으며, 노폐물의 일부가 되더라도 소화가 가능합니다. 환경에 미치는 영향은 우리가 농산물 시장에서 펩타이드의 인기가 높아지고 있다고 생각하는 이유 중 하나입니다.”

폴라리스 동안^qb에서 제안한 대두박 펩타이드 첨가제는 아직 설계 단계에 있으며, 팀은 이것이 환경과 식량 안보에 미치는 큰 영향을 보게 되어 기쁩니다. 다른 사람들이 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 되는 방법을 찾을 때 Polaris를 사용할 수 있습니다.^qb, 우리의 미래를 개선하기 위해 현재 개발 중인 차세대 기술을 사용하는 방법의 예입니다.

Kenna Hughes-Castleberry는 Inside Quantum Technology의 전속 작가이자 JILA(University of Colorado Boulder와 NIST 간의 파트너십)의 과학 커뮤니케이터입니다. 그녀의 글쓰기 비트에는 심층 기술, 양자 컴퓨팅 및 AI가 포함됩니다. 그녀의 작업은 Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica 등에 실렸습니다.

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