БИОТЕХНОЛОГИЈА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ: ИСТОРИЈА, ОНО ШТО ПРОУЧАВА, ПРИМЕНЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Биотехнологија животне средине је дисциплина посвећена развоју и коришћењу биолошких система да исправи и реши проблем загађења у окружењу. Користи принципе науке, технологије и генетског инжењеринга за лечење органских и неорганских материјала, желећи побољшати природно окружење и тежећи одрживом развоју.

Њена примена креће се од биоремедијације и третмана отпадних вода, гасова и токсичног отпада, до биоразградње материјала, агробиотехнологије, биоенергије, биомининга и контроле штеточина и болести.

Биотехнологија у окружењу користи микроорганизме да би се повратили услови животне средине под утицајем загађења. Извор: пикабаи.цом

Тренутно је његова најистакнутија функција чишћење пода, воде и ваздуха употребом одрживијих и економских процеса.

На пример, када се суоче са изливањем нафте на земљу, могу се направити гнојива са сулфатима или нитратима како би се подстакла репродукција микроорганизама који погодују разградњи ове супстанце.

Укратко, биотехнологија у животној средини помаже природи да превазиђе ситуације неравнотеже, опорављајући екосистеме који су претрпели неку врсту измена, у већини случајева услед људског деловања.

Историја биотехнологије у околини

Биотехнологија је присутна у историји човечанства од давнина, када су се за употребу одређених производа као што су вино, пиво, сир или хлеб почеле користити различите технике руковања животињама и усевима.

У 19. веку, француски хемичар Лоуис Пастеур открио је да су микроорганизми узрок ферментације, што је донијело велике користи прехрамбеној и здравственој индустрији.

Годинама касније, британски научник Алекандер Флеминг уочио је ефекте пеницилинских бактерија у лечењу инфекција, што је омогућило развој антибиотика у великој мери.

1953. научници Росалинд Франклин, Јамес Д. Ватсон и Францис Црицк са Универзитета у Цамбридгеу открили су ДНК и рад генетског кода. Ово је створило невиђен напредак на пољу молекуларне манипулације, што је довело до модерне биотехнологије.

Измена и пренос гена из једног организма у други омогућили су развој бољих производа и процеса у области пољопривреде и медицине.

Временом, и као последица негативног утицаја индустријске експлоатације на животну средину, ове технике су почеле да се користе за решавање проблема везаних за загађење, што је створило биотехнологију у животној средини.

Шта проучава биотехнологија у окружењу?

Ова дисциплина обухвата две главне области студија: биотехнологију с једне и екологију с друге стране.

Биотехнологија

То је наука која истражује и анализира живе организме да би се, помоћу технологије, искористили њихови ресурси и капацитети за њихову употребу у унапређивању производа и другим сврхама.

Користи се углавном у области хране, лекова, фармакологије и неге животне средине.

Кроз његову употребу може се добити ефикаснији лекови, отпорнији материјали, здравија храна, обновљиви извори енергије и мање загађују индустријски процеси.

Екологија

То је део биологије који проучава односе живих бића међусобно и са околином у којој живе. Један од његових главних интереса су промене кроз које екосистеми пролазе кроз активности које спроводе људска бића.

У том смислу, екологија је већ неколико година повезана са политичким и друштвеним покретима који се широм света боре за одбрану и бригу о животној средини.

Њене акције имају за циљ очување и обнављање природних ресурса, заштиту дивљих животиња и смањење нивоа загађења које ствара човек.

У том оквиру, биотехнологија у животној средини жели да нађе решења за губитак биолошке разноликости, климатске промене, доступност нових обновљивих извора енергије и прорјеђивање озонског омотача, између осталих проблема.

Апликације

У пољопривреди, биотехнологија у окружењу омогућава стварање хране с више витамина, минерала и протеина, као и биљака отпорнија на нападе инсеката. Извор: пикабаи.цом

Главне намене које се дају биотехнологији у окружењу су оне које се односе на биоремедијацију, пречишћавање отпадних вода, биоразградњу материјала и агробиотехнологију.

Биоремедијација

Овај термин се односи на употребу микроорганизама за обраду неке супстанце или за опоравак услова животне средине под утицајем контаминације.

На пример, одређене биљке са бактеријама, гљивицама и генским инжењерством имају способност да апсорбују и разграде токсичне елементе из земље, воде или ваздуха.

Један од најпознатијих случајева је генетска модификација направљена од бактерије Деиноцоццус радиодуранс, која има велику способност да издржи зрачење, тако да апсорбује ионе живе и толуен присутне у нуклеарном отпаду.

Са своје стране, одређене гљиве имају високу толеранцију на концентрације олова и користе се за чишћење тла загађеног овим тешким металом.

Пречишћавање отпадних вода

Биотехнологија у окружењу се такође може користити за уклањање физичких, хемијских и биолошких загађивача из људских отпадних вода.

Коришћењем водених биљака, микроалги и процесима биоразградње могуће је прочишћавање отпада и побољшање његовог квалитета.

Агробиотехнологија

У пољопривреди, биотехнологија у животној средини користи живе организме или микроорганизме да би побољшала стање усева и повећала производњу.

Омогућује, на пример, да ствара храну са више витамина, минерала и протеина, и биљке отпорније на нападе инсеката, без потребе да се користе хемикалије које штете животној средини.

Поред тога, омогућава се поново коришћење пољопривредних остатака или отпадних вода у производњи енергије и биогорива.

Биоразградња материјала

Биотехнологија у окружењу такође омогућава развој биоразградивих материјала који се природно разграђују дејством биолошких узрочника, као што су животиње, гљивице и бактерије.

Деградација ових елемената може се догодити на два начина: кроз организме којима је потребан кисеоник за живот (аеробна разградња) или кроз организме којима у метаболизму није потребан кисеоник (анаеробна разградња).

Ова врста процеса доприноси минимизирању нивоа отпада и избегава сталност загађивача у животној средини.

Са друге стране, друге могуће примене биотехнологије у окружењу су оне које се односе на третирање чврстог отпада и гасова, биоенергију и биомининг, контролу штеточина и болести и биогеохемијских циклуса, између осталог.

Референце

1. Цастилло Родригуез, Францисцо (2005). Биотехнологија у околини. Редакција Тебар. Мадрид. Шпанија.
2. Бецарес, Е. (2014). Биотехнологија заштите животне средине, Пепељуга од биотехнологије? АмбиоСциенцес. Часопис за научну дисеминацију уредио Факултет биолошких и еколошких наука Универзитета у Леону.
3. ИСЕБ. Међународно друштво за биотехнологију у окружењу. Доступно на: инецол.еду.мк
4. Бланцх, Аницет. Биотехнологија у околини. Биотехнолошке примене у побољшању животне средине. Универзитет у Барселони.
5. Риттманн, БЕ (2006). Микробна екологија за управљање процесима у биотехнологији у окружењу. Трендови Биотецхнол.
6. Биотехнологија заштите животне средине, Википедија. Доступно на: Википедиа.орг