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 (bioługowanie ang. bioleaching)[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 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 ssaków, takie jak komórki jajnikowe chomika chińskiego (ang. CHO – Chinese Hamster Ovarian) 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 – np. uprawiając zaprojektowane rośliny produkujące pestycydy, co eliminuje potrzebę ich stosowania zewnętrznego (kukurydza Bt)[7]. 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.

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]

Podział proponowany przez Organizację Współpracy Gospodarczej i Rozwoju przy udziale Unii Europejskiej[12]:

  • 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 terapii genowej i ksenotransplantologii.
  • Zielona – biotechnologia związana z rolnictwem obejmująca stosowanie metod inżynierii genetycznej w celu doskonalenia produkcji roślinnej czy zwierzęcej.
  • Niebieska – biotechnologia związana z szeroko rozumianą problematyką biotechnologii wód, tj. jezior, rzek, mórz i oceanów.
  • 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).

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]