Alam ke-2—sebuah startup yang menggunakan AI untuk mengidentifikasi bahan-bahan bernilai tinggi dari produk sampingan pertanian yang melimpah—akan meluncurkan produk pertamanya untuk pengambilan sampel komersial pada kuartal ini: pemanis alami non-kalori dan penambah rasa umami yang membantu perusahaan mengurangi natrium.
Teknologi ini menciptakan jalur menuju komersialisasi bahan-bahan alami yang lebih cepat dengan menggunakan AI untuk mencari molekul kecil, serat, peptida, enzim, dan protein berdasarkan prediksi sifat fungsional, kata salah satu pendiri dan CEO Effendi Leonard, PhD.
“Kita Portal AgLimbah mengidentifikasi senyawa-senyawa ini dalam produk sampingan tanaman seperti gandum, kedelai, beras, kacang tanah, dan jagung yang sudah diproses oleh produsen makanan dalam jumlah besar dan saat ini membayar untuk membuang limbah sampingannya.
“Yang menarik adalah bahan-bahan ini tersembunyi dan kami dapat memproduksinya dalam skala besar dan biaya rendah,” tambah Leonard, yang memulai karirnya di perusahaan fermentasi gas. Kalista dan sejak itu bekerja di perusahaan biologi sintetik Ginkgo Bioworks, perusahaan perlindungan tanaman Provivi, dan startup kultur sel tanaman Ayana Bio.
“Kami telah mengembangkan perangkat pelatihan internal untuk memetakan alam semesta molekuler dalam aliran samping untuk memprediksi fungsinya.”
Portal AgWaste menggabungkan model prediksi rasa pembelajaran mesin, algoritme berbasis penyematan dan struktur, serta penelusuran kesamaan urutan, tambah Leonard, yang mendirikan 2nd Nature yang berbasis di Cincinnati pada tahun 2023 bersama Reed Doyle dan David Groshoff.
“Keunggulan dari alat ini adalah alat ini dapat menilai kegunaan berbagai model secara berbeda sehingga kita mencapai penemuan molekul yang optimal, sehingga meningkatkan tingkat keberhasilan atau keakuratan model.”
Model bisnis
Model bisnisnya mungkin berbeda-beda tergantung proyeknya, namun 2nd Nature akan bekerja sama dengan mitra di setiap tahap, termasuk pengolah makanan yang menghasilkan aliran samping, CDMO yang dapat mengekstrak bahan-bahan fungsional dalam skala besar, dan pemasok bahan-bahan atau perusahaan perasa & wewangian yang dapat membantu memasarkannya, kata Leonard.
Meskipun fokus utamanya adalah penemuan bahan yang didukung AI, mereka juga telah mengembangkan proses yang dioptimalkan untuk mengekstraksi bahan dari aliran sampingan, katanya.
“Kami memiliki unit pemrosesan hilir sendiri. Setelah kami memahami metode paling efektif untuk mengekstraksi bahan tertentu dari aliran samping tertentu, kami kemudian dapat melakukan transfer teknologi ke CDMO pihak ketiga yang dapat meningkatkan skalanya untuk kami, namun kami tetap memiliki teknologi tersebut.”
Namun untuk perlengkapannya, “semuanya sudah tersedia,” katanya. “Kuncinya adalah mampu menggabungkan dan mengoptimalkan berbagai metode untuk menghasilkan hasil tertinggi dan tingkat kemurnian terbaik. Dan di situlah kami melakukan pengujian berbagai parameter secara bersamaan dalam unit operasi skala kecil kami.”
2nd Nature juga akan bekerja keras menyusun afirmasi GRAS (Umumnya Diakui Aman) untuk bahan-bahannya.
Ada tiga langkah dalam proses kolaborasi, jelasnya. “Yang pertama adalah penemuan, yaitu saat kami menggunakan pencarian AI untuk bahan-bahan tertentu, menentukan fungsinya, dan pelanggan kami membayar biaya orientasi kepada kami.
“Pada langkah kedua, kami secara fisik mengisolasi bahan-bahan (yang menjanjikan) dan mengujinya untuk memastikan bahwa bahan-bahan tersebut berfungsi sebagaimana mestinya. Dan sekali lagi, mitra kami membayar kami untuk layanan tersebut.
“Kemudian, setelah bahan tersebut divalidasi, dan kami semua sepakat bahwa kami akan memasarkannya, kami akan memberikan kesempatan eksklusif kepada mitra kami untuk mengembangkannya bersama kami. Dan di sinilah kami menggunakan perangkat keras kami untuk mengoptimalkan prosesnya.”
Bahan pertama
Di bidang pemanis alami berintensitas tinggi, pilihan saat ini terbatas pada stevia dan buah biksu, meskipun beberapa protein manis seperti brazzein sudah tersedia, kata Leonard.
Namun, ketiga hal tersebut merupakan tantangan, dan para perumus selalu mencari pilihan yang lebih baik yang dapat digunakan dalam berbagai macam produk, memberikan rasa manis tanpa rasa pahit atau tertinggal, dan memenuhi persyaratan label bersih… semuanya tanpa menghabiskan banyak uang.
“Itu tergantung pada formulasinya, namun kami telah mengidentifikasi protein dan molekul kecil yang 50-100 kali lebih manis dari gula, memiliki rasa yang bersih, dan sejauh yang kami uji, tidak merusak formulasinya,” klaim Leonard.
Dan karena bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dari sumber sampingan yang berlimpah dibandingkan dari buah-buahan eksotik atau bioreaktor yang mahal, maka harganya bisa sangat kompetitif, tambahnya.
Mengenai kinerja dan stabilitas, katanya, “Kami belum mengujinya di semua formulasi, itulah salah satu alasan mengapa kami menyediakan sampel untuk produsen yang memenuhi syarat.”
Untuk penambah rasa umami non-natrium, yang dapat membantu perusahaan mengurangi garam, katanya, “Masyarakat telah mencari pilihan yang tidak bergantung pada MSG. Bahan kami meningkatkan garam dan akan dikategorikan sebagai penambah rasa. Kami juga menemukan Kokumi (yang meningkatkan rasa gurih, asin, dan manis).”
AI untuk penemuan bahan
Ketika benih cerah (penyingkapan: Berita AgFunder' perusahaan induk AgFunder adalah investor) menggunakan AI untuk penemuan bahan, biasanya dimulai dengan indikasi kesehatan manusia dan kemudian mencari molekul yang akan mengaktifkan reseptor tertentu, misalnya. Kemudian menggunakan AI untuk membantu mengidentifikasi cara optimal untuk memproduksinya dalam skala besar dari tanaman atau fermentasi presisi.
Sebaliknya, 2nd Nature berfokus pada fungsionalitas, kinerja, dan rasa, lalu mencari bahan-bahan yang dapat menyediakannya dalam aliran sampingan, kata Leonard. “Sepengetahuan kami, kami adalah perusahaan pertama dan satu-satunya yang menggunakan AI untuk melihat aliran sampingan dalam penemuan bahan. Kami mencakup seluruh bahan baku, molekul kecil, peptida, protein, dan serat.”
Paten yang diajukan oleh 2nd Nature mencakup bidang penggunaan yang luas, memungkinkan penerapan di bidang makanan & minuman, kesehatan, perawatan rumah & pribadi, serta obat-obatan, dan mencerminkan kemampuan platform untuk mengarahkan AI-nya ke aliran limbah apa pun untuk mengidentifikasi rute valorisasi, kata Leonard.
Bacaan lebih lanjut:
Brightseed dan Haleon bermitra untuk memanfaatkan AI untuk penemuan molekul kecil