KÖRNYEZETBARÁT BIOTECHNOLÓGIA: TÖRTÉNELEM, MIT TANUL, ALKALMAZÁSOK - BIOLÓGIA - 2026

A környezeti biotechnológia egy olyan tudományág, amely a biológiai rendszerek fejlesztésére és felhasználására szolgál a környezetszennyezés problémáinak orvoslására és megoldására. A tudomány, a technológia és a géntechnika alapelveit alkalmazza a szerves és szervetlen anyagok kezelésére, a természetes környezet javítására és a fenntartható fejlődésre törekszik.

Alkalmazásai a bioremediációtól és a szennyvíz, a gázok és a mérgező hulladékok kezelésétől az anyagok biodegradációjáig, az agrobiotechnológiáig, a bioenergiához, a biominigálásig, valamint a kártevők és betegségek ellenőrzéséig terjednek.

A környezeti biotechnológia mikroorganizmusokat alkalmaz a szennyezés által érintett környezeti feltételek helyreállítására. Forrás: pixabay.com

Jelenleg legfontosabb funkciója a padló, a víz és a levegő tisztítása fenntarthatóbb és gazdasági folyamatok felhasználásával.

Például, amikor a földre olajszennyeződik, a szulfátokkal vagy nitrátokkal műtrágyákat készíthetnek az ezen anyag bomlását elősegítő mikroorganizmusok szaporodásának elősegítésére.

Röviden: a környezeti biotechnológia elősegíti a természet számára az egyensúlytalanságok leküzdését, és helyreállítja azokat az ökoszisztémákat, amelyek valamilyen változást szenvedtek, a legtöbb esetben az ember saját cselekedete miatt.

A környezeti biotechnológia története

A biotechnológia az emberiség történetében az ősi idők óta jelen volt, amikor bizonyos termékek, például bor, sör, sajt vagy kenyér előállításához különböző technikákat alkalmaztak állatok és növények kezelésére.

A 19. században a francia kémikus, Louis Pasteur felfedezte, hogy a mikroorganizmusok okozzák a fermentációt, és nagy haszonnal járnak az élelmiszer- és egészségipar számára.

Évekkel később, Alexander Fleming brit tudós megfigyelte a penicillin baktériumok hatásait a fertőzések kezelésében, ami lehetővé tette az antibiotikumok széles körű kifejlesztését.

1953-ban Rosalind Franklin, James D. Watson és Francis Crick a Cambridge-i Egyetemen tudósok fedezték fel a DNS-t és a genetikai kód működését. Ez példátlan előrelépést hozott a molekuláris manipuláció területén, és előidézi a modern biotechnológiát.

A gének módosítása és átvitele az egyik szervezetből a másikba jobb termékek és folyamatok kifejlesztését tette lehetővé a mezőgazdaság és az orvostudomány területén.

Idővel és az ipari hasznosítás környezetre gyakorolt ​​negatív hatásának eredményeként ezeket a technikákat elkezdték használni a szennyezéshez kapcsolódó problémák megoldására, ami a környezet biotechnológiáját eredményezte.

Mit tanulmányoz a környezeti biotechnológia?

Ez a tudományág két fő tanulmányi területet foglal magában: egyrészt a biotechnológiát, másrészt az ökológiát.

Biotechnológiai

Ez egy tudomány, amely az élő organizmusokat vizsgálja és elemzi annak érdekében, hogy technológián keresztül kihasználják erőforrásaikat és képességeiket, hogy ezeket felhasználhassák termékek fejlesztésére és egyéb célokra.

Főként az élelmiszerek, az orvostudomány, a gyógyszerészet és a környezetvédelem területén alkalmazzák.

Használatával hatékonyabb gyógyszereket, ellenállóbb anyagokat, egészségesebb ételeket, megújuló energiaforrásokat és kevésbé szennyező ipari folyamatokat lehet előállítani.

Ökológia

A biológia része vizsgálja az élőlények kapcsolatát egymással és azzal a környezettel, amelyben élnek. Fő érdeke az egyik, hogy az ökoszisztémák milyen változásokon mennek keresztül az emberek által végzett tevékenységek során.

Ebben az értelemben az ökológia évek óta kapcsolódik a politikai és társadalmi mozgalmakhoz, amelyek szerte a világon harcolnak a környezet védelme és gondozása érdekében.

Tevékenysége a természeti erőforrások megőrzésére és megújulására, a vadon élő állatok védelmére és az ember által okozott szennyezés csökkentésére irányul.

Ennek keretében a környezeti biotechnológia többek között a biológiai sokféleség csökkenésének, az éghajlatváltozásnak, az új megújuló energiaforrások rendelkezésre állásának és az ózonréteg elvékonyodásának megoldására törekszik.

Alkalmazások

A mezőgazdaságban a környezetbarát biotechnológia lehetővé teszi több vitaminnal, ásványi anyagokkal és fehérjékkel rendelkező élelmiszerek előállítását, valamint a rovarok támadásainak ellenállóbb növényeket. Forrás: pixabay.com

A környezeti biotechnológia fő felhasználási területei a bio-rehabilitáció, a szennyvízkezelés, az anyagok biológiai lebontása és az agrobiotechnológia.

bioremediáció

Ez a kifejezés a mikroorganizmusok felhasználására vonatkozik egy anyag kezelésére vagy a szennyezés által érintett környezeti feltételek helyreállítására.

Például egyes baktériumok, gombák és géntechnológiával módosított növények képesek abszorbeálni és lebontani a talajból, vízből vagy levegőből származó mérgező elemeket.

Az egyik legismertebb eset a Deinococcus radiodurans baktérium genetikai módosítása, amely nagy mértékben képes ellenállni a sugárzásnak, oly módon, hogy abszorbeálja a nukleáris hulladékban lévő higanyionokat és toluolt.

A maga részéről egyes gombák nagyon jól tolerálják az ólomkoncentrációkat, és ezeket a nehézfémekkel szennyezett talajok tisztítására használják.

Szennyvíztisztító

A környezeti biotechnológia felhasználható a fizikai, kémiai és biológiai szennyező anyagok eltávolítására az emberi szennyvízből.

A vízinövények, a mikroalgák és a biológiai lebomlás folyamatainak segítségével tisztítható a hulladék és javítható annak minősége.

Agrobiotechnology

A mezőgazdaságban a környezeti biotechnológia élő szervezeteket vagy mikroorganizmusokat használ a növények állapotának javítására és a termelés fokozására.

Ez lehetővé teszi például, hogy több vitamint, ásványi anyagot és fehérjét, valamint rovarok támadásainak ellenálló növényeket termeljen anélkül, hogy a környezetre káros vegyi termékeket kellene használni.

Ezenkívül lehetővé teszi a mezőgazdasági maradványok vagy szennyvíz újrafelhasználását energia és bioüzemanyagok előállítása során.

Anyagok biológiai lebontása

A környezeti biotechnológia lehetővé teszi olyan biológiailag lebontható anyagok kifejlesztését is, amelyek biológiai ágensek, például állatok, gombák és baktériumok hatására természetesen bomlanak le.

Ezeknek az elemeknek a lebontása kétféle módon történhet: az organizmusokon keresztül, amelyeknek oxigén kell az élethez (aerob lebomlás), vagy olyan szervezeteken keresztül, amelyek metabolizmusa során nincs szükség oxigénre (anaerob lebontás).

Ez a fajta eljárás segít minimalizálni a hulladék mennyiségét és elkerüli a szennyező anyagok tartós fennmaradását a környezetben.

Másrészt a környezeti biotechnológia egyéb lehetséges alkalmazásai között szerepel többek között a szilárd hulladékok és gázok kezelése, a bioenergia és a biominázs, a kártevők és betegségek elleni küzdelem, valamint a biogeokémiai ciklusok.

Irodalom

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Környezeti biotechnológia. Szerkesztői Tebar. Madrid. Spanyolország.
2. Bécares, E. (2014). Környezeti biotechnológia, a biotechnológia hamupipőke? AmbioSciences. Tudományos terjesztési magazin szerkesztette a León Egyetem Biológiai és Környezettudományi Karának.
3. ISEB. Környezetvédelmi Biotechnológiai Nemzetközi Társaság. Elérhető: inecol.edu.mx
4. Blanch, Anicet. Környezeti biotechnológia. Biotechnológiai alkalmazások a környezet javításában. A barcelonai egyetem.
5. Rittmann, BE (2006). Mikrobiális ökológia a környezeti biotechnológiai folyamatok kezelésére. Trends Biotechnol.
6. Környezeti biotechnológia, Wikipedia. Elérhető a Wikipedia.org oldalon