- Povijest biotehnologije u okolišu
- Što proučava biotehnologija u okolišu?
- Biotehnologija
- Ekologija
- Prijave
- Bioremedijacija
- Obrada kanalizacije
- Agrobiotechnology
- Biorazgradnja materijala
- Reference
Biotehnologija okoliša je disciplina posvećena razvoju i uporabi bioloških sustava za ispravljanje i rješavanje problema onečišćenja u okolišu. Koristi principe znanosti, tehnologije i genetskog inženjeringa za liječenje organskih i anorganskih materijala, nastojeći poboljšati prirodno okruženje i težeći održivom razvoju.
Njegova primjena kreće se od bioremedijacije i obrade otpadnih voda, plinova i toksičnog otpada, do biorazgradnje materijala, agrobiotehnologije, bioenergije, biomininga i suzbijanja štetočina i bolesti.
Biotehnologija u okolišu koristi mikroorganizme za oporavak okolišnih uvjeta pod utjecajem onečišćenja. Izvor: pixabay.com
Trenutno je njegova najistaknutija funkcija čišćenje poda, vode i zraka korištenjem održivijih i ekonomskih procesa.
Na primjer, kad se suoče s izlijevanjem nafte na kopno, mogu se napraviti gnojiva sa sulfatima ili nitratima za promicanje reprodukcije mikroorganizama koji pogoduju razgradnji ove tvari.
Ukratko, biotehnologija u okolišu pomaže prirodi da prevlada situacije neravnoteže, oporavi ekosustave koji su pretrpjeli neku vrstu promjene, u većini slučajeva uslijed ljudskog djelovanja.
Povijest biotehnologije u okolišu
Biotehnologija je prisutna u povijesti čovječanstva od davnina, kada su se različite tehnike rukovanja životinjama i usjevima počele upotrebljavati za dobivanje određenih proizvoda poput vina, piva, sira ili kruha.
U 19. stoljeću, francuski kemičar Louis Pasteur otkrio je da su mikroorganizmi uzrok fermentacije, što je donijelo velike koristi prehrambenoj i zdravstvenoj industriji.
Godinama kasnije, britanski znanstvenik Alexander Fleming uočio je učinke bakterija penicilina u liječenju infekcija, što je omogućilo razvoj antibiotika u velikoj mjeri.
1953. znanstvenici Rosalind Franklin, James D. Watson i Francis Crick sa Sveučilišta u Cambridgeu otkrili su DNK i funkcioniranje genetskog koda. To je stvorilo neviđeni napredak na polju molekularne manipulacije, što je dovelo do moderne biotehnologije.
Promjena i prijenos gena s jednog organizma na drugi omogućili su razvoj boljih proizvoda i procesa u području poljoprivrede i medicine.
Vremenom, i kao posljedica negativnog utjecaja industrijske eksploatacije na okoliš, ove su se tehnike počele primjenjivati za rješavanje problema vezanih za onečišćenje, što je dovelo do biotehnologije u okolišu.
Što proučava biotehnologija u okolišu?
Ova disciplina obuhvaća dva glavna područja studija: biotehnologiju s jedne i ekologiju s druge strane.
Biotehnologija
To je znanost koja istražuje i analizira žive organizme da bi se, pomoću tehnologije, iskoristili njihovi resursi i kapaciteti za njihovu upotrebu u poboljšanju proizvoda i drugih svrha.
Koristi se uglavnom u području hrane, medicine, farmakologije i skrbi za okoliš.
Kroz njegovu uporabu moguće je dobiti učinkovitije lijekove, otpornije materijale, zdraviju hranu, obnovljive izvore energije i manje zagađujuće industrijske procese.
Ekologija
To je dio biologije koji proučava odnose živih bića međusobno i s okolinom u kojoj žive. Jedan od njegovih glavnih interesa su promjene koje ekosustavi prolaze kroz aktivnosti koje provode ljudi.
U tom smislu, ekologija je već nekoliko godina povezana s političkim i društvenim pokretima koji se širom svijeta bore za obranu i brigu o okolišu.
Njene akcije usmjerene su na očuvanje i obnavljanje prirodnih resursa, zaštitu divljih životinja i smanjenje razine onečišćenja koje stvara čovjek.
U tom okviru, biotehnologija u okolišu, između ostalih problema, želi pronaći rješenja za gubitak biološke raznolikosti, klimatske promjene, dostupnost novih obnovljivih izvora energije i prorjeđivanje ozonskog omotača.
Prijave
U poljoprivredi, biotehnologija u okolišu omogućuje stvaranje hrane s više vitamina, minerala i proteina te biljkama otpornijim na napade insekata. Izvor: pixabay.com
Glavne uporabe koje se daju biotehnologiji u okolišu su one koje se odnose na bioremedijaciju, pročišćavanje otpadnih voda, biorazgradnju materijala i agrobiotehnologiju.
Bioremedijacija
Ovaj se pojam odnosi na upotrebu mikroorganizama za obradu neke tvari ili za oporavak okolišnih uvjeta na koje je kontaminacija utjecala.
Na primjer, određene biljke bakterija, gljivica i genetski inženjerstvo imaju sposobnost apsorbiranja i razgradnje toksičnih elemenata iz zemlje, vode ili zraka.
Jedan od najpoznatijih slučajeva je genetička modifikacija napravljena od bakterije Deinococcus radiodurans, koja ima veliku sposobnost da izdrži zračenje, tako da apsorbira ione žive i toluen prisutne u nuklearnom otpadu.
Sa svoje strane, određene gljive imaju visoku toleranciju na koncentracije olova i koriste se za čišćenje tla onečišćenog ovim teškim metalom.
Obrada kanalizacije
Biotehnologija u okolišu može se koristiti i za uklanjanje fizičkih, kemijskih i bioloških zagađivača iz ljudskih otpadnih voda.
Korištenjem vodenih biljaka, mikroalgi i procesima biorazgradnje moguće je pročišćavanje otpada i poboljšanje njegove kvalitete.
Agrobiotechnology
U poljoprivredi, biotehnologija u okolišu koristi žive organizme ili mikroorganizme da poboljša stanje usjeva i poveća proizvodnju.
Omogućuje, na primjer, stvaranje hrane s više vitamina, minerala i proteina, te biljke otpornije na napade insekata, bez potrebe za korištenjem kemijskih proizvoda koji štete okolišu.
Uz to, omogućuje se ponovno korištenje poljoprivrednih ostataka ili otpadnih voda u proizvodnji energije i biogoriva.
Biorazgradnja materijala
Biotehnologija u okolišu također omogućava razvoj biorazgradivih materijala koji se prirodno razgrađuju djelovanjem bioloških uzročnika, poput životinja, gljivica i bakterija.
Razgradnja ovih elemenata može se dogoditi na dva načina: kroz organizme kojima je potreban kisik (aerobna razgradnja) ili kroz organizme kojima u metabolizmu nije potreban kisik (anaerobna razgradnja).
Ova vrsta procesa pomaže minimizirati razinu otpada i izbjegavati trajnost zagađivača u okolišu.
S druge strane, druge moguće primjene biotehnologije u okolišu su one koje se odnose na obradu krutog otpada i plinova, bioenergiju i biomining, kontrolu štetočina i bolesti i biogeokemijske cikluse, među ostalim.
Reference
- Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Biotehnologija u okolišu. Uredništvo Tebar. Madrid. Španjolska.
- Bécares, E. (2014). Biotehnologija za okoliš, Pepeljuga od biotehnologije? AmbioSciences. Časopis za znanstveno širenje uredio Fakultet bioloških i okolišnih znanosti Sveučilišta u Leonu.
- ISEB. Međunarodno društvo za biotehnologiju u okolišu. Dostupno na: inecol.edu.mx
- Blanch, Anicet. Biotehnologija u okolišu. Biotehnološke primjene u poboljšanju okoliša. Sveučilište u Barceloni.
- Rittmann, BE (2006). Mikrobna ekologija za upravljanje procesima u biotehnologiji u okolišu. Trendovi Biotechnol.
- Biotehnologija okoliša, Wikipedija. Dostupno na: Wikipedia.org