Sachets de conservateurs de produits naturels inspirés des plantes

close up photography of red tomatoes on green vine

Innovation : Industrie

Laboratoires GreenPod

Image: Raysonho @ Open Grid Scheduler / Moteur de grille / Wikimedia Commons / CC BY - Creative Commons Attribution seul

Réguler les processus cellulaires

Les cellules sont les éléments de base de tous les systèmes vivants, de sorte que les processus cellulaires dictent la manière dont les processus physiologiques se produisent au sein de ces systèmes. Les cellules (qu'il s'agisse d'organismes unicellulaires entiers ou de parties de systèmes vivants multicellulaires) se développent, métabolisent les nutriments (c'est-à-dire les transforment chimiquement), produisent des protéines et des enzymes, se répliquent et se déplacent. Les cellules faisant partie des systèmes multicellulaires agissent rarement seules, ayant plutôt des moyens de signaler pour démarrer et terminer des interactions simples à assez complexes. La façon dont la peau guérit est un bon exemple du rôle des processus cellulaires. Les cellules sanguines appelées plaquettes libèrent des facteurs de coagulation pour arrêter le saignement; les globules blancs débarrassent la zone des corps étrangers et libèrent des molécules pour coordonner la guérison ; les cellules appelées fibroblastes commencent à se reconstruire à l'aide de protéines appelées collagène ; la formation de nouveaux vaisseaux sanguins ; et les cellules de la peau appelées kératinocytes créent la nouvelle surface.

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Maintenir l'homéostasie

Lorsqu'un système vivant est en homéostasie, cela signifie que les conditions internes sont stables et relativement constantes. Par exemple, la température interne d'un être humain est d'environ 37 degrés Celsius (98.6 degrés Fahrenheit), sauf en cas de maladie. Le corps humain maintient cette température malgré la température ambiante extérieure. Cependant, comme pour tous les processus physiologiques, le maintien de l'homéostasie nécessite communication et coordination. Ainsi, les systèmes vivants ont des moyens de détecter les changements par rapport à la norme, des mécanismes pour provoquer un ajustement et des connexions de rétroaction négatives entre les deux. Un lézard du désert appelé le monstre de Gila offre un bon exemple de maintien de l'homéostasie. Le lézard passe de gros repas à jeûner pendant de longues périodes. Pour maintenir son taux de sucre dans le sang à un niveau stable, lorsque la nourriture se fait rare, son système endocrinien libère une hormone qui augmente son taux de sucre dans le sang.

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Protéger des champignons

Les champignons, qui comprennent entre autres les moisissures et les champignons, jouent un rôle important dans chaque écosystème, mais peuvent également créer des maladies chez les plantes et les animaux. Les champignons peuvent se reproduire rapidement, les systèmes vivants doivent donc les repousser tôt pour éviter leur propagation et leurs dommages physiques potentiels. Les systèmes vivants utilisent à la fois des stratégies physiques et chimiques pour se protéger des champignons et doivent s'assurer que ces stratégies ne nuisent pas au système vivant menacé lui-même. Par exemple, la peau d'une citrouille contient des protéines antifongiques pour empêcher la croissance fongique sans nuire à la citrouille elle-même.

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Protéger des microbes

Dans les systèmes vivants, les microbes jouent des rôles importants, tels que la décomposition de la matière organique et le maintien de la santé personnelle et systémique. Mais ils représentent aussi des menaces. Les bactéries peuvent être des agents pathogènes qui causent des maladies. Certaines bactéries créent des colonies appelées biofilms qui peuvent recouvrir les surfaces, réduisant ainsi leur efficacité, par exemple en inhibant la capacité d'une feuille à faire la photosynthèse. Les systèmes vivants doivent avoir des stratégies pour se protéger des microbes qui causent des maladies ou deviennent si nombreux qu'ils créent un déséquilibre dans le système. Dans le même temps, les systèmes vivants doivent continuer à vivre en harmonie avec les autres microbes. Certains systèmes vivants tuent les microbes. D'autres repoussent sans tuer pour réduire les chances que les microbes s'adaptent à la stratégie létale et y deviennent résistants. Par exemple, certains semis de pois dégagent un produit chimique qui inhibe la formation de biofilm.

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Protéger de la lumière

L'accès à la lumière du soleil est crucial pour les systèmes vivants car c'est la principale source d'énergie pour la vie. Cependant, trop de lumière solaire sous forme de rayonnement ultraviolet (UV) peut endommager les tissus vivants. Par conséquent, les systèmes vivants ont des stratégies pour filtrer tout ou partie du rayonnement UV. Par exemple, certaines plantes qui vivent dans des zones exposées à de longues périodes de lumière directe du soleil ont des surfaces réfléchissantes (telles que des poils blancs ou de la poudre) qui réfléchissent la lumière UV.

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GreenPod Labs imite la signalisation chimique naturelle dans les plantes entières pour garder les produits récoltés plus frais plus longtemps.

Avantages

Réduction de la faim
Réduction des déchets
Utilisation réduite de produits chimiques synthétiques

Applications

Stockage alimentaire
Chaînes de distribution alimentaire

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

Objectif 1 : Pas de pauvreté
Objectif 2 : Faim Zéro
Objectif 3 : Bonne santé et bien-être
Objectif 12 : Production et consommation responsables

Le projet

Actuellement, entre 40 et 60 pour cent de tous les produits que nous cultivons se détériorent avant que nous puissions les manger, en particulier dans les zones sans installations et processus de stockage à froid développés. Cela gaspille la moitié de la récolte de l'humanité alors qu'un milliard de personnes dans le monde sont confrontées à la faim chaque jour.

Ce taux de détérioration élevé représente également un quart de nos réserves mondiales d'eau douce - et une grande quantité d'émissions de gaz à effet de serre - gaspillées en aliments qui ne sont jamais consommés.

Détails de l'innovation

GreenPod Labs a mis au point un moyen d'exploiter les substances de signalisation naturelles uniques de différents fruits et légumes et de les capturer dans de petits sachets pouvant être placés dans des caisses de produits spécifiques. Là, les composés s'élèvent progressivement dans l'air, prenant le rôle de la plante mère en envoyant des signaux que ces fruits et légumes vivants lisent haut et fort.

Lorsqu'ils flottent sur le produit, ils déclenchent un certain nombre de réactions chimiques ou physiques : certains contrôlent l'ouverture des "pores respiratoires", certains réduisent la production de gaz qui favorisent la maturation et certains réduisent la production d'enzymes qui décomposent les parois cellulaires -– ralentissant le processus de maturation (et de détérioration).

D'autres extraits de plantes dans les sachets activent une réponse naturelle du système immunitaire qui résiste aux attaques des microbes.

Les sachets de GreenPod Labs fonctionnent à température ambiante, gardant les aliments frais même dans les zones sans accès aux entrepôts frigorifiques et aux installations de la chaîne d'approvisionnement du froid.

Puisqu'ils contiennent des ingrédients naturels et ne laissent aucun résidu, ils n'ont pas d'effets néfastes sur la sécurité ou la valeur nutritionnelle des produits. Les premiers tests montrent que les sachets peuvent prolonger la durée de conservation des premiers fruits et légumes ciblés de 40 à 60 %.

Étant donné que chaque type de fruit et de légume possède son propre mécanisme de défense unique, l'entreprise continue d'étudier les signaux uniques d'autres plantes alimentaires.

Modèle biologique

La tomate sur votre comptoir, la laitue dans votre réfrigérateur, les produits qui débordent des seaux et des étagères dans les cuisines et les marchés du monde entier... sont vivants !

Lorsque des pièces sont détachées et retirées, elles perdent des lignes de communication critiques avec la plante mère. Lors de la récolte, les fruits et légumes perdent le contact et la communication avec les plantes sur lesquelles ils ont poussé, mais ils ne meurent pas. Ils vivent pendant des jours, des semaines, voire plus longtemps, fabriquant et décomposant des produits chimiques et des nutriments, et réagissant à divers aspects de leur environnement.

Les plantes entières ont de nombreux mécanismes de défense naturels intégrés, produisant et répondant à des signaux chimiques pour contrôler le taux de maturation et combattre les microbes et les insectes.

Ray of Hope Prize®

GreenPod Labs a reçu le prix 2022 Ray of Hope Prize, qui célèbre les solutions inspirées par la nature pour relever les plus grands défis mondiaux en matière d'environnement et de durabilité. Créé en l'honneur de Ray C. Anderson, fondateur d'Interface, Inc. et leader des affaires et du développement durable, le prix de 100,000 XNUMX $ Ray of Hope Prize aide les startups à franchir un seuil critique pour devenir des entreprises viables en amplifiant leurs histoires et en leur fournissant un financement sans équité. Le prix met en lumière les solutions innovantes inspirées par la nature dont nous avons besoin pour construire un monde durable et résilient.

Tout voir Ray of Hope Prize Finalistes

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Équipe AskNature

Votre Ray of Hope Accelerator soutient des solutions inspirées de la nature et répondant aux plus grands défis environnementaux et sociaux du monde.

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