Biotechnologia

**Biotechnologia** – interdyscyplinarna dziedzina nauki zajmująca się badaniem procesów zachodzących przy udziale **mikroorganizmów**, wirusów i składników komórek oraz wykorzystywaniem tych procesów do produkcji określonych substancji – głównie w przemyśle, medycynie i rolnictwie.

**Tradycyjna biotechnologia** do produkcji żywności lub leków wykorzystuje organizmy bez wprowadzania zmian w ich genach, natomiast **nowoczesna biotechnologia** dostosowuje organizmy do potrzeb produkcyjnych poprzez wprowadzanie zmian w ich genomie.

Obecnie jest ona wykorzystywana głównie na skalę przemysłową, ale dalej stosuje się jej techniki także na niewielką skalę – m.in. w kulinariach (procesy kiszenia czy fermentacji).

## Historia

Procesy biotechnologiczne znane są od starożytności i pojawiły się prawdopodobnie wraz z rozpoczęciem hodowli zwierząt i uprawy roślin. Wykorzystywano je wówczas do produkcji różnych produktów spożywczych np. napojów alkoholowych, serów czy chleba, a także do hodowli roślin i zwierząt.

## Podział biotechnologii

Ze względu na obszary gospodarki, w których biotechnologia znajduje zastosowanie, podzielono ją na trzy główne kategorie opisane kolorami: **białym**, **czerwonym** oraz **zielonym**. Klasyfikacja ta została zaproponowana przez Organizację Współpracy Gospodarczej i Rozwoju przy udziale Unii Europejskiej.

#### **Biała (przemysłowa)**

Biotechnologia biała jest wykorzystywana najczęściej w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Użycie komórek bakterii czy grzybowych (np. pleśniowych lub drożdżowych) oraz wytwarzanych przez nie enzymów pozwala przekształcać produkty rolne i uzyskiwać z nich leki, chemikalia, dodatki konsumpcyjne i inne wyroby. Zajmuje się również przemysłowym oczyszczaniem ścieków i gleby. Procesy przemysłowe oparte na biotechnologii są uważane za bardziej przyjazne środowisku i mniej kosztowne niż tradycyjne, co wiąże się z niższym zużyciem energii, oszczędnością surowców i redukcją ilości odpadów.

#### **Czerwona (medyczna)**

Biotechnologia czerwona znajduje zastosowanie przede wszystkim w ochronie zdrowia – do produkcji leków (**bioleków**) i rozwoju diagnostyki genetycznej. Obecnie większość bioleków jest wytwarzana przy udziale genetycznie zmodyfikowanych bakterii, takich jak *Escherichia coli* czy drożdży *Saccharomyces cerevisiae*. Rozwój biofarmaceutyków sprawia, że medycyna z większym powodzeniem może zapobiegać cukrzycy, udarowi mózgu, zapaleniu wątroby, anemii, astmie, a także białaczce i innym chorobom nowotworowym.

#### **Zielona (rolnicza)**

Biotechnologia zielona, lub inaczej **agrobiotechnologia** związana jest bezpośrednio z rolnictwem i stosowana w celu zwiększenia produkcji roślinnej i zwierzęcej. Wytworami tej gałęzi biotechnologii są m.in. genetycznie modyfikowane odmiany roślin, odporne na przykład na choroby grzybicze i bakteryjne. Dzięki takim zabiegom niektóre gatunki roślin, jak soja i kukurydza, zostały wyposażone w gen odporności na środki chwastobójcze.

W biotechnologii wyróżnia się jeszcze dwa inne kolory symbolizujące dane gałęzie tej nauki – **fioletowy** oraz **niebieski**:

#### **Fioletowa (społeczno-prawna)**

Biotechnologia fioletowa jest dziedziną skupiającą się wokół zagadnień społecznych i prawnych, zwłaszcza takich jak: akceptacja społeczna, legislacja, własność intelektualna czy też zagadnienia filozoficzne i etyczne.

#### **Niebieska (wód)**

Biotechnologia niebieska, zajmuje się szeroko rozumianą problematyką biotechnologii wód, tj. jezior, rzek, mórz czy oceanów.

## Zastosowanie

### **W przemyśle górniczym**

W górnictwie wykorzystywane są bakterie, które mają zdolność wymywania (wyekstrahowania) różnych pierwiastków z ubogich rud metali. Dla drobnoustrojów używanych w tych procesach źródłem energii mogą być związki nieorganiczne, np. siarczki metali obecne w rudzie. W trakcie metabolizmu wytwarzają duże ilości kwasu, za pomocą którego odzyskuje się metale. Technikę tę stosuje się przede wszystkim do pozyskiwania bardzo cennych pierwiastków – opłacalne jest nawet przetwarzanie pozostałości po tradycyjnym kopalnictwie. W Australii i Stanach Zjednoczonych w procesie **bioługowania** uzyskuje się uran i miedź. Surowcem są wówczas odpady z kopalni i hut.

### **W przemyśle wojskowym**

#### **Broń masowego rażenia**

Biotechnologia znajduje zastosowanie w produkcji broni biologicznej. Pozwala stworzyć lub wyselekcjonować szczepy bardzo zakaźnych bakterii lub wirusów zdolnych do wywołania ciężkich chorób. Ładunek bojowy mogą stanowić na przykład laseczki wąglika lub wirusy ospy prawdziwej. Śmiertelność u osób nieszczepionych, zakażonych ospą prawdziwą, wynosi aż 80%, dlatego wywołujące je czynniki mogą być skuteczną bronią biologiczną. Obecnie próbki ospy prawdziwej są przechowywane na wypadek powrotu epidemii i konieczności wytworzenia szczepionek w specjalnych warunkach. Tego typu próbki znajdują się obecnie tylko w dwóch miejscach na świecie: Instytucie Preparatów Wirusowych w Moskwie oraz Centrum Kontroli Chorób w Atlancie. Nie jest wiadome natomiast, czy nikt inny ich nie posiada. Jednym z ostatnich przypadków odkrycia wirusów tej groźnej choroby zostały znalezione w 2003 roku w Nowym Meksyku, w kopercie włożonej między karty książki medycznej.

## Powiązane pojęcia

* bioługowanie;
* biofarmaceutyki;
* mikroorganizm;

## Źródła

#### Netografia:

* o biotechnologii w serwisie *epodreczniki.pl*.