Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Duży potencjał biotechnologii

2016-03-15  / Autor: Anna Jarosik

Zielona biotechnologia z jednej strony przynosi wiele zalet i ogrom możliwości, z drugiej kryją się za nią zagrożenia i obawy.

Biotechnologia to nauka techniczna, która na skalę przemysłową wykorzystuje procesy biologiczne pierwotnie zachodzące w organizmach żywych. Definicja ta nie do końca oddaje jednak istotę przywołanej dziedziny, stąd potrzeba jej doprecyzowania. Konwencja o różnorodności biologicznej Organizacji Narodów Zjednoczonych mówi, iż biotechnologia obejmuje „zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników w celu wytwarzania lub modyfikowania produktów lub procesów w określonym zastosowaniu”. Wedle tej koncepcji, biotechnologia może mieć zatem zastosowanie w praktycznie każdej dziedzinie życia.

Obecnie dość dobrze rozpoznana jest już biotechnologia zwierząt, roślin i żywności. W swoich badaniach wykorzystuje ona tradycyjne metody (przykładowo naturalne enzymy lub organizmy, które nie zawierają obcego materiału genetycznego), jak również metody nowoczesne, czyli te, które stosują organizmy, enzymy oraz białka zmodyfikowane genetycznie.

Jest biotechnologia dziedziną, która – chcąc nie chcąc – korzystnie wpływa na życie. Jak każda innowacja wymaga jednak nieustannej, przytomnej i obiektywnej analizy, zwłaszcza w przypadku wystąpienia efektów ubocznych o potencjalnie nieznanych skutkach. Z tego też względu tak trudna jest jej komercjalizacja. Potrzebne są na to długie terminy i inwestycje o wysokim ryzyku. Stąd też niezbędne stają się precyzyjne regulacje prawne w zgodzie z normami międzynarodowymi oraz interesem gospodarek narodowych.

Zastosowanie biotechnologii

Wiele procesów stosowanych powszechnie w przemyśle spożywczym lub browarniczym bazuje na biotechnologii. Przykładem jest produkcja piwa, wina lub innych alkoholi, w której to wykorzystuje się procesy fermentacji cukrów prostych odbywające się z pomocą drożdży. Na biotechnologii bazuje także produkcja przetworów mlecznych. Dodatkowo, osiągnięcia biotechnologii od dawna wykorzystywane są na szeroką skalę np. w górnictwie i przemyśle wydobywczym, gdzie korzysta się ze zdolności niektórych mikroorganizmów do gromadzenia w ich komórkach metali. Idąc tym śladem, biotechnologia znajduje również zastosowanie w recyklingu i bioremediacji, czyli oczyszczaniu środowiska naturalnego.

Jako niezwykle wszechstronna dziedzina na stałe zdążyła się też biotechnologia wpisać w badania prowadzone w medycynie i genetyce. Jej coraz bardziej powszechnymi produktami stają się tzw. znaczniki radioaktywne stosowane w medycynie lub chipy DNA wykorzystywane przez genetyków. Nowoczesna biotechnologia coraz częściej utożsamiana jest tak- że z wykorzystywaniem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO). Dobry przykład stanowią tutaj pałeczki okrężnicy (łac. Escherichia coli) lub drożdże, które stosuje się do produkcji insuliny oraz antybiotyków.

Inne zmodyfikowane komórki, przykładowo ssaków (np. zmienione komórki jajnikowe chomika chińskiego) wykorzystywane są do produkcji lekarstw, m.in. leku skierowanego przeciwko białkom stymulującym procesy w trakcie formowania się i wzrostu guzów nowotworowych.

Obecne metody wykorzystywane w biotechnologii, często nowatorskie, pozwalają nawet na uzyskiwanie transgenicznych zwierząt i roślin, które cechuje zmodyfikowany kod DNA. Doskonałym przykładem tego typu metod jest projektowanie roślin mogących rozwijać się w specyficznych warunkach klimatycznych, w obecności lub przy braku pewnych związków chemicznych. I choć taka biotechnologiczna ingerencja człowieka w żywe organizmy wywołuje ogromne emocje natury etycznej, to wiele wprowadzonych zmian niesie za sobą korzyści dla ogółu.

 

Zielona biotechnologia

Zielona biotechnologia, inaczej agrobiotechnologia, obejmuje wszelkie aspekty kojarzące się z rolnictwem, leśnictwem oraz rozwiązaniami stosowanymi w celach spożywczych i niespożywczych. Głównym obiektem jej zainteresowań są jednak rośliny.

Z uwagi na fakt, że dotychczasowe metody intensyfikacji produkcji rolnej wyczerpują się, to zielona biotechnologia wzbudza ogromne nadzieje, zwłaszcza jeśli chodzi o innowacyjne koncepcje i rozwiązania mogące prowadzić do zwiększenia ilości pożywienia na świecie. Co więcej, naukowcy liczą, że może ona być bardziej przyjazna dla środowiska niż popularne obecnie rolnictwo intensywne (wysokotowarowe), które ukierunkowane jest na maksymalny zysk osiągany często w warunkach dużego nakładu pracy i środków finansowych. Tymczasem uważa się, że bardziej opłacalne i przede wszystkim bezpieczniejsze dla środowiska jest uprawianie zaprojektowanych roślin, które przykładowo same dla siebie mogłyby wytwarzać chroniące je substancje, a nawet substancje zwalczające organizmy szkodliwe i niepożądane.

Dobry przykład stanowi w tym kontekście kukurydza Bt, czyli kukurydza zwyczajna zawierająca gen pochodzący z bakterii Bacillus thuringiensis, odpowiedzialny za produkcję białka, które jednocześnie jest toksyczne dla szkodników. W tym konkretnym przypadku eliminuje to potrzebę stosowania insektycydów, czyli środków owadobójczych zwalczających szkodniki, zwłaszcza w uprawach rolnych, lasach, magazynach z żywnością i mieszkaniach. Podobnie jest w innych przypadkach roślin zaprojektowanych przez inżynierię genetyczną.

Podstawowym celem zielonej biotechnologii jest eliminacja konieczności zewnętrznego stosowania pestycydów, głównie syntetycznych, które poza licznymi pozytywnymi skutkami kojarzone są z degradacją pól uprawnych, skażaniem zbiorników i cieków wodnych, a nawet z działaniem toksycznym na ludzi. Tym samym mogą stanowić bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia, a niekiedy życia.

Różnorodność zielonej biotechnologii

Choć artykuł skupia się przede wszystkim na zielonej biotechnologii, a w związku z tym na zastosowaniu biotechnologii w rolnictwie na roślinach, to nie wolno zapomnieć o imponującej różnorodności zagadnienia.

Wśród roślin dość powszechnie wykorzystywanych w ramach zielonej biotechnologii prym wiedzie soja (ok. 16 gatunków), bawełna (ok. 40 gatunków), rzepak i kukurydza (pięć gatunków). Celowo wybrane zostały te cztery rośliny uprawne, ponieważ wyróżniają je dwie kluczowe cechy: wysoka odporność na herbicydy nieselektywne, czyli środki chemiczne niszczące wszystkie rośliny oraz odporność na działanie szkodników owadzich. Fakt ten ukierunkowuje badania i symulacje prowadzone przez inżynierię genetyczną, choć nie redukuje liczby wyzwań. Celem badań prowadzonych na tych czterech konkretnych roślinach jest zwiększenie wydajności upraw. Wśród wymienionych roślin, jednocześnie stanowiących podstawę roślin genetycznie modyfikowanych, wyodrębnić można kilka typów transformacji.

W przeważającej mierze (blisko 80%) rośliny posiadają gen (lub geny) odporności na działanie herbicydów. Maksymalnie 12% roślin genetycznie modyfikowanych posiada sztucznie wprowadzony gen odporności na gąsienice Lepidoptera, o symbolu Bt (Bacillus thuringiensis). Pozostałe 8% roślin genetycznie modyfikowanych jest jednocześnie odporna na herbicydy oraz zawiera gen Bt. Wprowadzone dotychczas zmiany poprawiają zdolność roślin uprawnych do rozwoju w warunkach uprawy polowej. Z tego powodu bezpośrednim beneficjentem tej technologii jest producent – rolnik, a co za tym idzie również właściciel danej odmiany.

Biotechnologia, jako nauka, podzielona jest na pięć kategorii wedle zastosowania i swego zakresu.

Biotechnologia biała stosowana jest w przemyśle. Wykorzystuje systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się głównie na dobrze znanej biokatalizie i bioprocesach.

Biotechnologia czerwona znajduje użycie w ochronie zdrowia, a dokładniej w medycynie, farmacji i genetyce. W szczególności korzysta się z niej w produkcji nowych biofarmaceutyków, w rozwoju diagnostyki genetycznej, terapii genowej i ksenotransplantologii.

Biotechnologia zielona związana jest z rolnictwem, leśnictwem oraz gospodarką żywnościową. Obejmuje użycie nowoczesnych metod inżynierii genetycznej w celu  nieustannego doskonalenia produkcji roślinnej oraz hodowli zwierzęcej.

Biotechnologia niebieska, choć stosunkowo mało popularna w Polsce, zajmuje się szeroko rozumianą problematyką biotechnologii wód: jezior, rzek, morza i oceanów. W jej zakres  wchodzą badania nad organizmami morskimi pod względem ich dalszego wykorzystania do tworzenia często nowych produktów.

Biotechnologia fioletowa wiąże się z ogólnie pojętym ustawodawstwem i uwarunkowaniami społecznymi.


CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 1/2016 "CHEMII I BIZNESU". ZAPRASZAMY



przemysł farmaceutycznybiotechnologiabadania i rozwój

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Średnia ocen 1/5 na podstawie 1 głosów.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejNajnowsze

Więcej aktualności



WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)



WięcejSonda

Czy polski przemysł chemiczny potrzebuje dalszych inwestycji zagranicznych?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie