Biotechnologia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Cząsteczka insuliny

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[1].

Zdolność części bakterii do akumulacji w swoich komórkach niektórych metali wykorzystywana jest w górnictwie do bioługowania[2]. Biotechnologia znajduje także zastosowanie w recyklingu i oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń (bioremediacja)[3] oraz produkcji broni biologicznej[4]. Produktami biotechnologii używanymi w genetyce i medycynie są także chipy DNA i znaczniki promieniotwórcze używane w medycynie.

Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO), na przykład pałeczki okrężnicy albo drożdży do produkcji insuliny lub antybiotyków. Genetycznie zmienione komórki ssaków, wśród nich komórki jajnikowe chomika chińskiego (CHO, od ang. Chinese hamster ovary) są stosowane w produkcji lekarstw.

Metody wykorzystywane w biotechnologii pozwalają na uzyskiwanie transgenicznych zwierząt[5] i transgenicznych roślin[6]. Przykładem jest projektowanie roślin mogących rozwijać się 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 – na przykład dzięki uprawie zaprojektowanych roślin produkujących pestycydy, co wyeliminuje potrzebę ich zewnętrznego stosowania (kukurydza Bt)[7]. Kwestia, czy takie rozwiązania są przyjaźniejsze środowisku, jest tematem sporu. Ponieważ zmieniony materiał genetyczny podlega prawom takim jak każdy inny, istnieje możliwość mutacji, na przykład niekontrolowanego przepływu genów.

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

Kalendarium[edytuj]

– produkcja insuliny i innych leków w formie ludzkiej w E. coli[11]
– żywy szczep drożdży piwnych Saccharomyces cerevisiae 1026 modyfikuje mikroflorę w przewodzie pokarmowym krów i koni

Podział[edytuj]

Organizację Współpracy Gospodarczej i Rozwoju przy udziale Unii Europejskiej zaproponowała podział biotechnologii na[12]:

  • białą – przemysłową wykorzystującą systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się ona na biokatalizie i bioprocesach.
  • czerwoną – wykorzystywaną w ochronie zdrowia, w szczególności w zakresie produkcji nowych biofarmaceutyków, rozwoju diagnostyki genetycznej, czy terapii genowej i ksenotransplantologii
  • zieloną – związaną z rolnictwem i obejmującą metody inżynierii genetycznej w celu doskonalenia produkcji roślinnej i zwierzęcej
  • niebieską – związaną z szeroko rozumianą problematyką biotechnologii wód, to znaczy jezior, rzek, mórz i oceanów
  • fioletową – związaną z ustawodawstwem dotyczącym biotechnologii (uwarunkowania prawne i społeczne).

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)

Przypisy

  1. Wytwarzanie i analiza produktów mlecznych [dostęp 2016-05-12].
  2. EwelinaE. Długosz EwelinaE., Bioługowanie – procesy biohydrometalurgiczne, www.e-biotechnologia.pl, 2013 [dostęp 2016-05-12].
  3. WeronikaW. Gonciarz WeronikaW., Bioremediacja - biotechnologia w ochronie środowiska, www.e-biotechnologia.pl, 2013 [dostęp 2016-05-12].
  4. MariuszM. Kosakowski MariuszM., Bioterroryzm, www.e-biotechnologia.pl, 2009 [dostęp 2016-05-12].
  5. MarcinM. Kawa MarcinM., Zwierzęta transgeniczne, GMO - przykłady modyfikacji, www.biotechnolog.pl, 28 listopada 2004 [dostęp 2016-05-16].
  6. AdamA. Kuzdraliński AdamA., Rośliny transgeniczne, www.e-biotechnologia.pl, 25 marca 2013 [dostęp 2016-05-16].
  7. MilenaM. Materac MilenaM., Kukurydza Bt może zmniejszać użycie środków owadobójczych?, biotechnologia.pl, 2013 [dostęp 2016-05-12].
  8. a b c d e f AnnaA. Kurcek AnnaA., Historia biotechnologii, www.e-biotechnologia.pl, 2012 [dostęp 2016-05-12].
  9. William Shurtleff, Akiko Aoyagi: History of Koji – Grains and/or Soybeans Enrobed with a Mold Culture (300 BCE to 2012). Soyinfo Center, 2012, s. 19. ISBN 978-1-928914-45-7. [dostęp 2014-04-02].
  10. praca zbiorowa: Tablice biologiczne. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2003, s. 476. ISBN 83-7350-029-4.
  11. a b c d e f Biotechnologia ogólna, 13 maja 2016.
  12. MariuszM. Kosakowski MariuszM., Podział biotechnologii, www.e-biotechnologia.pl, 2008 [dostęp 2016-05-12].

Linki zewnętrzne[edytuj]