Какво е биотехнология?

Биотехнологиите са сложна мрежа от знания, в която науката и технологиите са преплетени и се допълват взаимно

Биотехнологии

Изображение от Arek Socha от Pixabay

Терминът биотехнология се отнася до всяко технологично приложение, което използва биологични системи, живи организми или техни производни за производство или модифициране на продукти или процеси за специфични цели, според ООН. Целта му е да насърчи подобряването на техниките в различни сектори на обществото, като промишлеността, здравеопазването и околната среда.

Смята се, че народите от древността вече са използвали микроорганизми при приготвянето на напитки и храни. С развитието на технологиите използването на биологични механизми за борба с глада, болестите и производството на устойчива енергия става все по-често.

Традиционна биотехнология

Биотехнологичните техники започват около 6000 г. пр. Н. Е. С ферментационни процеси за производство на алкохолни напитки. По-късно тази практика също започва да се използва за производството на хляб, сирена и кисело мляко. През 17 век изследователят Антон Ван Левенхук открива съществуването на мънички същества чрез микроскопа, но едва през 1876 г. Луи Пастьор доказва, че тези микроорганизми са причина за ферментацията.

С това от 1850 г. се появяват нови области на знанието. Раждат се микробиология, имунология, биохимия и генетика. Индустриалната химия се развива с ускорени темпове и също така увеличава намесата на земеделското инженерство и животновъдството в управлението на полето. През 1914 г. земеделският инженер Карл Ереки разработва план за отглеждане на свине, за да замени традиционните практики с капиталистическа селскостопанска индустрия, основана на научни познания.

Ereky дължи първото определение на биотехнологиите, като „науката и методите, които позволяват продуктите да бъдат получени от суровини чрез намесата на живи организми“.

През 20-ти век се наблюдава възхитително развитие на науката и технологиите. Комбинацията от двете води до постижения в различни производствени сектори, където живите същества формират основата на толкова разнообразни елементи като производството на нови храни, третирането на отпадъци, производството на ензими и антибиотици.

Съвременни биотехнологии

Предложението за спирален модел за молекулата на ДНК представлява фундаментален етап в историята на молекулярната биология. Но разделението между традиционната биотехнология и съвременната биотехнология е поредица от експерименти, проведени от Х. Бойер и С. Коен, която достига своя връх през 1973 г. с трансфера на жабешки ген към бактерия. От този момент е възможно да се промени генетичната програма на организма чрез прехвърляне на гени от друг вид.

В този преход генното инженерство заема видно място като иновативна технология на 20-ти век. Изследванията на генетиката, молекулярната и клетъчната биология подкрепиха развитието на генното инженерство - технология, която контролира рекомбинантната ДНК на видовете. Тази иновация позволява създаването на трансгеника.

Трансгениките са организми, които претърпяват изкуствени промени в генетичния си код. ГМ храни, например, се получават от семена и растения, чиито настройки са променени, за да отговорят на нуждите на плантациите и купувачите.

Биотехнологиите обхващат широка област от знания, които произтичат от фундаментални науки (молекулярна биология, микробиология, клетъчна биология и генетика), приложни науки (имунологични и биохимични техники, както и техники, получени от физиката и електрониката) и други технологии ( ферментации, сепарации, пречиствания, информационни технологии, роботика и контрол на процесите). Това е сложна мрежа от знания, в която науката и технологиите са преплетени и се допълват взаимно.

Класификация на биотехнологиите

В опит да свържат функционалностите на биотехнологиите във всеки сектор, учените започнаха да я класифицират по цвят.

  1. Зелена биотехнология: прилага се в земеделието, особено при създаването на генетично модифицирани семена и растения. Този тип производство е предназначен да направи насажденията по-устойчиви на вредители и химически вещества (пестициди и пестициди);
  2. Червена биотехнология: използва се в здравеопазването за разработване на нови лечения или лекарства. Генетичните манипулации могат да помогнат при диагностицирането на заболявания или в лечебните процеси;
  3. Синя биотехнология: използва се при търсене на морски биологични ресурси, както при търсене на молекули в водорасли за лечение на болести;
  4. Бяла биотехнология: прилага се в индустриални процедури, както при създаването на вещества, които отделят по-малко замърсители в природата;
  5. Orange биотехнологии: прилага се в областта на информацията. Образователното съдържание е подготвено за достъп от всички сектори на обществото или за насърчаване на присъединяването на нови специалисти към областта на биотехнологиите.

Области на приложение на биотехнологиите

Научете повече за основните области на приложение на биотехнологиите:

Наздраве

В областта на здравето биотехнологиите произвеждат антибиотици и синтезират вещества, способни да доставят липсата на важни молекули за правилното функциониране на човешкото тяло.

В допълнение, биотехнологиите позволяват напредък в клетъчната терапия чрез използване на молекули, транспорт с генетично променени животински органи, използване на стволови клетки за борба с дегенеративни заболявания, генериране на ваксини, антитела и хормони в лабораторията.

селско стопанство

В земеделската област биотехнологиите допринасят за създаването на трансгенни семена и растения, способни да устоят на пестициди и пестициди. Технологията, приложена към биологията, се използва и в животновъдството за генериране на ембриони от модифицирани животни с цел подобряване на техниките за трансплантация и тестване на нови лекарства.

Отрасли

В индустриите биотехнологиите създават биологични инструменти, които интензифицират производството и правят възобновяеми горива от отпадъци. По този начин той допринася за намаляване на експлоатацията на замърсяващите природни ресурси и намаляване на токсичните газове в атмосферата.

Химическата промишленост също използва биотехнологии за производство на кетони, алкохоли, тъканни протеини и производство на синтетични влакна.

Околен свят

Биотехнологиите допринасят за подобряване на условията на околната среда и контролиране на разграждането, генерирано от хората. Микроорганизмите са създадени с предложението за пречистване на водата, замърсена с отпадъци от фирми и канализация. Изчезването на видовете също се контролира от познаването на генетичния код на живите същества.

Биотехнологии в Бразилия

В Бразилия програми за подпомагане на биотехнологиите се появиха през 80-те години. Един пример е създаването на секторен фонд за биотехнологии, който се фокусира върху „насърчаване на обучението и квалификацията на човешките ресурси, укрепване на националната инфраструктура за научноизследователски и помощни услуги, разширяване базата от знания в областта, стимулират формирането на базирани на биотехнологии компании и трансфера на технологии към консолидирани компании, провеждат проучвателни проучвания и наблюдават напредъка на знанията в сектора “.

Биотехнологиите се считат за стратегически приоритет в Бразилия от 2003 г. и през 2007 г. е създаден указ № 6041, който установява Политиката за развитие на биотехнологиите. Вижте някои любопитни факти за областта на биотехнологиите в Бразилия:

  • Бразилия заема 18-то място в световната класация по отношение на броя на биотехнологичните компании, според проучване на Организацията за икономическо сътрудничество и развитие (ОИСР);
  • Биотехнологичният сектор в Бразилия има 155 компании, опериращи в областта на селското стопанство, биоенергията, суровините, околната среда и здравето, според проучване на Фондация BIOMINAS. Сао Пауло (42,3%), Минас Жерайс (29,6%) и Юг (14,4%) концентрират най-голям брой компании;
  • Бразилия се отличава с това, че е пионер в изследванията и употребата на генетично модифицирани селскостопански продукти, в допълнение към развитието и комерсиализирането на авангардни знания за селскостопанската биотехнология.

Биотехнологиите, разработени от бразилска компания, са подчертани в глобалното предприемачество

Бразилската компания Bug Agentes Biológicos от Piracicaba-SP бе избрана от Световния икономически форум за един от 36-те новаторски технологични стартиращи компании в света. Компанията продава агенти за биологичен контрол, които атакуват вредителите от плантациите. Като цяло продаваните хищници атакуват яйцата на вредителите, предотвратявайки развитието им и причинявайки щети на реколтата.

Бразилия е сред най-големите потребители на пестициди в света. Използването на биотехнологии за балансиране на връзката между вредител и хищник е по-благоприятно за околната среда, отколкото използването на химически пестициди.

За да се избегнат рискове от неместни видове да атакуват нецелеви видове, компанията посещава полето, където ще се прилага биологичен контрол, и идентифицира паразит или естествен хищник на яйцата на вредителя, с който ще се бори. Този вид е избран за защитен агент на плантацията. И накрая, компанията използва процес за производство на избрания агент и изпраща продукта на клиента чрез патентован механизъм за доставка.