Mateusz Madej II LO

Wykorzystywanie metod biotechnologicznych we współczesnym świecie

Biotechnologia - dyscyplina nauk technicznych wykorzystująca procesy biologiczne na skalę przemysłową.

Konwencja o różnorodności biologicznej ONZ podaje jedną z najszerszych definicji:

Biotechnologia oznacza zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników, żeby wytwarzać lub modyfikować produkty lub procesy w określonym zastosowaniu.

Metody z zakresu biotechnologii są wykorzystywane od tysięcy lat. Przykładowo: produkcja piwa jest procesem biotechnologicznym, w którym wykorzystuje się fermentację cukrów prostych przez drożdże. W wyniku niedostatecznej ilości tlenu, utlenianie jest niezupełne i następuje fermentacja. Innym przykładem jest produkcja przetworów mlecznych.

Zdolność części bakterii do koncentrowania w swoich komórkach niektórych metali wykorzystywana jest w górnictwie (bioługowanie ang. bioleaching). Biotechnologia znajduje także zastosowanie w recyklingu i oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń bioremediacja oraz produkcji broni biologicznej. Produktami biotechnologii używanymi w genetyce i medycynie są także chipy DNA i znaczniki radioaktywne używane w medycynie.

Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO) takich jak pałeczka okrężnicy lub drożdże do produkcji np. insuliny lub antybiotyków. Genetycznie zmienione komórki ssacze, takie jak komórki jajnikowe chomika chińskiego (ang. CHO - Chinese Hamster Ovarian) są stosowane w produkcji lekarstw.

Biotechnologia to także transgeniczne zwierzęta i transgeniczne rośliny. Przykładem jest projektowanie roślin mogących rosnąć w specyficznych warunkach np. w obecności lub braku pewnych związków chemicznych. Z zieloną biotechnologią wiązane są nadzieje, że może ona być bardziej przyjazna środowisku niż rolnictwo wysokotowarowe - np. uprawiając zaprojektowane rośliny produkujące pestycydy, co eliminuje potrzebę ich stosowania zewnętrznego (kukurydza Bt). Kwestia, czy takie rozwiązania są przyjaźniejsze środowisku jest tematem sporu. Ponieważ zmieniony materiał genetyczny podlega takim samym prawom, jak każdy inny, to istnieje np. możliwość mutacji np. niekontrolowanego przepływu genów.

Przykładem zastosowania biotechnologii w przemyśle jest projektowanie organizmów produkujących pożądane związki chemiczne.

Podział:

Biała – biotechnologia przemysłowa wykorzystująca systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się ona na biokatalizie i bioprocesach.

Czerwona - biotechnologia wykorzystywana w ochronie zdrowia, w szczególności w zakresie produkcji nowych biofarmaceutyków, rozwoju diagnostyki genetycznej, czy genoterapii i ksenotransplantologii.

Zielona – biotechnologia związana z rolnictwem obejmująca stosowanie metod inżynierii genetycznej w celu doskonalenia produkcji roślinnej czy zwierzęcej.

Fioletowa - związana z ustawodawstwem, które dotyczy biotechnologii (prawne i społeczne uwarunkowania).

Podziały tradycyjne:

biotechnologia zwierząt,

biotechnologia roślin,

biotechnologia żywności.

oraz

biotechnologia tradycyjna (stosuje naturalne enzymy lub organizmy nie zawierające obcego materiału genetycznego),

biotechnologia nowoczesna (stosuje organizmy, enzymy i białka zmodyfikowane genetycznie)