BIOTEHNOLOGIA MEDIULUI: ISTORIE, CE STUDIAZĂ, APLICAȚII - BIOLOGIE - 2025

Mediu Biotehnologie este o disciplină dedicată dezvoltării și utilizării sistemelor biologice pentru a corecta și de a rezolva problemele de poluare a mediului. Utilizează principii de știință, tehnologie și inginerie genetică pentru tratarea materialelor organice și anorganice, căutând să îmbunătățească mediul natural și vizând o dezvoltare durabilă.

Aplicațiile sale variază de la bioremediație și tratarea apelor uzate, a gazelor și a deșeurilor toxice, până la biodegradarea materialelor, agrobiotehnologie, bioenergie, biominarea și combaterea dăunătorilor și a bolilor.

Biotehnologia de mediu folosește microorganisme pentru a recupera condițiile de mediu afectate de poluare. Sursa: pixabay.com

În prezent, funcția sa cea mai proeminentă este curățarea podelelor, a apei și a aerului prin utilizarea unor procese mai durabile și economice.

De exemplu, atunci când se confruntă cu un vărsat de petrol pe sol, se pot face îngrășăminte cu sulfați sau nitrați pentru a promova reproducerea microorganismelor care favorizează descompunerea acestei substanțe.

Pe scurt, biotehnologia de mediu ajută natura să depășească situațiile de dezechilibru, recuperarea ecosistemelor care au suferit un fel de alterare, în majoritatea cazurilor din cauza acțiunii umane.

Istoria biotehnologiei de mediu

Biotehnologia este prezentă în istoria umanității încă din cele mai vechi timpuri, când au început să fie folosite diferite tehnici de manipulare a animalelor și culturilor pentru a obține anumite produse, cum ar fi vinul, berea, brânza sau pâinea.

În secolul 19, chimistul francez Louis Pasteur a descoperit că microorganismele au fost cauza fermentației, aducând mari avantaje industriei alimentare și a sănătății.

Ani mai târziu, savantul britanic Alexander Fleming a observat efectele bacteriilor cu penicilină în tratarea infecțiilor, ceea ce a permis dezvoltarea pe scară largă a antibioticelor.

În 1953, oamenii de știință Rosalind Franklin, James D. Watson și Francis Crick de la Universitatea din Cambridge au descoperit ADN-ul și funcționarea codului genetic. Aceasta a generat un avans fără precedent în domeniul manipulării moleculare, dând naștere biotehnologiei moderne.

Modificarea și transferul genelor de la un organism la altul au permis dezvoltarea de produse și procese mai bune în domeniile agriculturii și medicinei.

De-a lungul timpului și ca urmare a impactului negativ al exploatării industriale asupra mediului, aceste tehnici au început să fie folosite pentru a rezolva probleme legate de poluare, dând naștere la biotehnologia mediului.

Ce studiază biotehnologia mediului?

Această disciplină cuprinde două domenii majore de studiu: biotehnologia pe de o parte și ecologia pe de altă parte.

Biotehnologie

Este o știință care investighează și analizează organismele vii pentru ca, prin tehnologie, să profite de resursele și capacitățile lor pentru a le folosi în îmbunătățirea produselor și a altor scopuri.

Este utilizat mai ales în domeniul alimentelor, medicamentelor, farmacologiei și îngrijirii mediului.

Prin utilizarea sa, este posibilă obținerea de medicamente mai eficiente, materiale mai rezistente, alimente mai sănătoase, surse de energie regenerabilă și procese industriale mai puțin poluante.

Ecologie

Este partea biologiei care studiază relațiile ființelor vii una cu cealaltă și cu mediul în care trăiesc. Unul dintre interesele sale principale este schimbările pe care ecosistemele le suferă din activitățile desfășurate de ființele umane.

În acest sens, de câțiva ani ecologia a fost legată de mișcările politice și sociale care din întreaga lume luptă pentru apărarea și îngrijirea mediului.

Acțiunile sale vizează conservarea și regenerarea resurselor naturale, protejarea faunei sălbatice și reducerea nivelului de poluare generată de om.

În acest cadru, biotehnologia de mediu încearcă să găsească soluții pentru pierderea biodiversității, schimbările climatice, disponibilitatea de noi surse de energie regenerabilă și subțiarea stratului de ozon, printre alte probleme.

Aplicații

În agricultură, biotehnologia de mediu face posibilă generarea de alimente cu mai multe vitamine, minerale și proteine ​​și plante care sunt mai rezistente la atacurile de insecte. Sursa: pixabay.com

Principalele utilizări date biotehnologiei de mediu sunt cele legate de bioremediere, tratarea apelor uzate, biodegradarea materialelor și agrobiotehnologie.

Bioremediere

Acest termen se referă la utilizarea microorganismelor pentru a trata o substanță sau pentru a recupera condițiile de mediu afectate de contaminare.

De exemplu, anumite bacterii, ciuperci și plante proiectate genetic au capacitatea de a absorbi și de a degrada elemente toxice din sol, apă sau aer.

Unul dintre cele mai cunoscute cazuri este cel al modificării genetice care a fost făcută de bacteria Deinococcus radiodurans, care are o capacitate mare de a rezista radiațiilor, astfel încât absoarbe ionii de mercur și toluenul prezenți în deșeurile nucleare.

La rândul lor, anumiți ciuperci au o toleranță ridicată la concentrații de plumb și sunt folosiți pentru curățarea solurilor contaminate de acest metal greu.

Tratarea apelor uzate

Biotehnologia mediului poate fi de asemenea folosită pentru a elimina poluanții fizici, chimici și biologici din apele uzate umane.

Prin utilizarea de plante acvatice, microalge și procese de biodegradare, este posibilă purificarea deșeurilor și îmbunătățirea calității acestora.

Agrobiotechnology

În agricultură, biotehnologia de mediu folosește organisme vii sau microorganisme pentru a îmbunătăți starea culturilor și a crește producția.

Acesta permite, de exemplu, să genereze alimente cu mai multe vitamine, minerale și proteine ​​și plante care sunt mai rezistente la atacurile de insecte, fără a fi nevoie să folosească produse chimice care dăunează mediului.

În plus, face posibilă reutilizarea reziduurilor agricole sau a efluenților în producția de energie și biocombustibili.

Biodegradarea materialelor

Biotehnologia de mediu permite, de asemenea, dezvoltarea de materiale biodegradabile care se descompun în mod natural prin acțiunea agenților biologici, precum animale, ciuperci și bacterii.

Degradarea acestor elemente poate avea loc în două moduri: prin organisme care au nevoie de oxigen pentru a trăi (degradare aerobă) sau prin organisme care nu necesită oxigen în metabolismul lor (degradare anaerobă).

Acest tip de procedeu ajută la minimizarea nivelului de deșeuri și evită permanența poluanților în mediu.

Pe de altă parte, alte aplicații posibile ale biotehnologiei de mediu sunt cele legate de tratarea deșeurilor solide și a gazelor, bioenergiei și biominării, controlului dăunătorilor și bolilor și ciclurilor biogeochimice, printre altele.

Referințe

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Biotehnologie de mediu. Editorial Tebar. Madrid. Spania.
2. Bécares, E. (2014). Biotehnologie de mediu, Cenușăreasa biotehnologiei? AmbioSciences. Revista de diseminare științifică editată de Facultatea de Științe Biologice și de Mediu a Universității din León.
3. ISEB. Societatea internațională pentru biotehnologie de mediu. Disponibil la adresa: inecol.edu.mx
4. Blanch, Anicet. Biotehnologie de mediu. Aplicații biotehnologice în îmbunătățirea mediului. Universitatea din Barcelona.
5. Rittmann, BE (2006). Ecologie microbiană pentru gestionarea proceselor biotehnologiei de mediu. Tendințe Biotechnol.
6. Biotehnologie de mediu, Wikipedia. Disponibil pe: Wikipedia.org