Was ist Biotechnologie?

Die Biotechnologie ist ein komplexes Wissensnetzwerk, in dem Wissenschaft und Technologie miteinander verflochten sind und sich ergänzen

Biotechnologie

Bild von Arek Socha von Pixabay

Der Begriff Biotechnologie bezieht sich nach Angaben der Vereinten Nationen (UN) auf jede technologische Anwendung, bei der biologische Systeme, lebende Organismen oder deren Derivate zur Herstellung oder Modifizierung von Produkten oder Verfahren für bestimmte Zwecke verwendet werden. Es soll die Verbesserung von Techniken in verschiedenen Bereichen der Gesellschaft wie Industrie, Gesundheit und Umwelt fördern.

Es wird angenommen, dass die Völker der Antike bereits Mikroorganismen bei der Zubereitung von Getränken und Speisen verwendeten. Mit der Entwicklung der Technologien ist der Einsatz biologischer Mechanismen zur Bekämpfung von Hunger, Krankheiten und der Erzeugung nachhaltiger Energie immer häufiger geworden.

Traditionelle Biotechnologie

Die biotechnologischen Techniken begannen um 6.000 v. Chr. Mit Fermentationsverfahren zur Herstellung alkoholischer Getränke. In der Folge wurde diese Praxis auch für die Herstellung von Brot, Käse und Joghurt angewendet. Im 17. Jahrhundert entdeckte der Forscher Anton Van Leeuwenhoek die Existenz winziger Wesen durch das Mikroskop, aber erst 1876 bewies Louis Pasteur, dass diese Mikroorganismen die Ursache für die Fermentation waren.

Damit entstehen ab 1850 neue Wissensgebiete. Mikrobiologie, Immunologie, Biochemie und Genetik werden geboren. Die Industriechemie entwickelt sich schneller und verstärkt auch die Eingriffe von Agrartechnik und Viehzucht in die Bewirtschaftung des Feldes. 1914 entwickelte der Agraringenieur Karl Ereky einen Plan für die Schweinezucht, um traditionelle Praktiken durch eine kapitalistische Agrarindustrie zu ersetzen, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhte.

Ereky verdankt die erste Definition der Biotechnologie, wie "die Wissenschaft und Methoden, die es ermöglichen, Produkte aus Rohstoffen durch die Intervention lebender Organismen zu gewinnen".

Das 20. Jahrhundert hat eine bewundernswerte Entwicklung von Wissenschaft und Technologie erlebt. Die Kombination von beiden führt zu Erfolgen in verschiedenen produktiven Sektoren, in denen Lebewesen die Grundlage für so unterschiedliche Gegenstände bilden wie die Herstellung neuer Lebensmittel, die Behandlung von Abfällen, die Herstellung von Enzymen und Antibiotika.

Moderne Biotechnologie

Der Vorschlag für ein helikales Modell für das DNA-Molekül ist ein grundlegender Meilenstein in der Geschichte der Molekularbiologie. Die Kluft zwischen traditioneller Biotechnologie und moderner Biotechnologie ist jedoch eine Reihe von Experimenten, die von H. Boyer und S. Cohen durchgeführt wurden und 1973 mit der Übertragung eines Froschgens auf ein Bakterium gipfelten. Von diesem Moment an ist es möglich, das genetische Programm eines Organismus zu ändern, indem Gene von einer anderen Spezies übertragen werden.

In diesem Übergang nahm die Gentechnik als innovative Technologie des 20. Jahrhunderts einen herausragenden Platz ein. Die Studien der Genetik, Molekular- und Zellbiologie unterstützten die Entwicklung der Gentechnik - Technologie, die die rekombinante DNA der Spezies kontrolliert. Diese Innovation ermöglicht die Schaffung von Transgenen.

Transgene sind Organismen, die ihren genetischen Code künstlich verändern. Gentechnisch veränderte Lebensmittel werden beispielsweise aus Samen und Pflanzen gewonnen, deren Einstellungen geändert wurden, um den Anforderungen von Plantagen und Käufern gerecht zu werden.

Die Biotechnologie deckt ein breites Wissensgebiet ab, das aus den Grundlagenwissenschaften (Molekularbiologie, Mikrobiologie, Zellbiologie und Genetik), den angewandten Wissenschaften (immunologische und biochemische Techniken sowie aus Physik und Elektronik abgeleitete Techniken) und anderen Technologien ( Fermentationen, Trennungen, Reinigungen, Informationstechnologie, Robotik und Prozesskontrolle). Es ist ein komplexes Wissensnetzwerk, in dem Wissenschaft und Technologie miteinander verflochten sind und sich ergänzen.

Klassifikation der Biotechnologie

In einem Versuch, die Funktionen der Biotechnologie in jedem Sektor in Beziehung zu setzen, begannen die Wissenschaftler, sie in Farben zu klassifizieren.

  1. Grüne Biotechnologie: Anwendung in der Landwirtschaft, insbesondere bei der Erzeugung von gentechnisch verändertem Saatgut und Pflanzen. Diese Art der Produktion soll Plantagen resistenter gegen Schädlinge und chemische Substanzen (Pestizide und Pestizide) machen;
  2. Rote Biotechnologie: Wird in der Gesundheit verwendet, um neue Behandlungen oder Medikamente zu entwickeln. Genetische Manipulationen können bei der Diagnose von Krankheiten oder bei Heilungsprozessen helfen.
  3. Blaue Biotechnologie: Wird bei der Suche nach marinen biologischen Ressourcen verwendet, wie bei der Suche nach Molekülen in Algen zur Behandlung von Krankheiten.
  4. Weiße Biotechnologie: Anwendung in industriellen Verfahren wie bei der Schaffung von Substanzen, die in der Natur weniger Schadstoffe freisetzen;
  5. Orangenbiotechnologie: im Informationsbereich angewendet. Bildungsinhalte werden für den Zugang aller Gesellschaftsbereiche vorbereitet oder um die Bindung neuer Fachkräfte an den Bereich der Biotechnologie zu fördern.

Anwendungsgebiete der Biotechnologie

Erfahren Sie mehr über die Hauptanwendungsbereiche der Biotechnologie:

Prost

Im Gesundheitsbereich produziert die Biotechnologie Antibiotika und synthetisiert Substanzen, die den Mangel an wichtigen Molekülen für das reibungslose Funktionieren des menschlichen Körpers liefern können.

Darüber hinaus ermöglicht die Biotechnologie Fortschritte in der Zelltherapie durch den Einsatz von Molekülen, den Transport mit genetisch veränderten tierischen Organen, den Einsatz von Stammzellen zur Bekämpfung degenerativer Erkrankungen, die Erzeugung von Impfstoffen, Antikörpern und Hormonen im Labor.

Landwirtschaft

Im landwirtschaftlichen Bereich trägt die Biotechnologie zur Schaffung von transgenem Saatgut und Pflanzen bei, die Pestiziden und Pestiziden widerstehen können. Die auf die Biologie angewandte Technologie wird auch bei Nutztieren eingesetzt, um Embryonen aus modifizierten Tieren zu erzeugen, um die Transplantationstechniken zu verbessern und neue Medikamente zu testen.

Branchen

In der Industrie schafft die Biotechnologie biologische Werkzeuge, die die Produktion intensivieren und aus Abfällen erneuerbare Brennstoffe herstellen. Auf diese Weise trägt es dazu bei, die Ausbeutung umweltschädlicher natürlicher Ressourcen zu verringern und giftige Gase in der Atmosphäre zu verringern.

Die chemische Industrie nutzt die Biotechnologie auch zur Herstellung von Ketonen, Alkoholen, Gewebeproteinen und zur Herstellung von synthetischen Kleidungsfasern.

Umgebung

Die Biotechnologie trägt zur Verbesserung der Umweltbedingungen und zur Kontrolle des vom Menschen verursachten Abbaus bei. Mit dem Vorschlag, Wasser zu behandeln, das durch Abfälle von Unternehmen und Abwasser verschmutzt ist, entstehen Mikroorganismen. Das Aussterben von Arten wird auch durch die Kenntnis des genetischen Codes von Lebewesen kontrolliert.

Biotechnologie in Brasilien

In Brasilien entstanden in den 1980er Jahren Programme zur Unterstützung der Biotechnologie. Ein Beispiel war die Schaffung des Fonds für sektorielle Biotechnologie, der sich auf die Förderung der Ausbildung und Qualifizierung von Humanressourcen, die Stärkung der nationalen Forschungsinfrastruktur und der Unterstützungsdienste sowie deren Ausbau konzentriert die Wissensbasis des Gebiets fördern, die Gründung von Unternehmen mit Sitz in der Biotechnologie und den Technologietransfer an konsolidierte Unternehmen fördern, Prospektionsstudien durchführen und den Wissensfortschritt in diesem Sektor überwachen. “

Die Biotechnologie wird in Brasilien seit 2003 als strategische Priorität angesehen. 2007 wurde das Dekret Nr. 6.041 erlassen, mit dem die Entwicklungspolitik für die Biotechnologie festgelegt wurde. Schauen Sie sich einige Kuriositäten über den Biotechnologiebereich in Brasilien an:

  • Laut einer Studie der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) belegt Brasilien in Bezug auf die Anzahl der Biotechnologieunternehmen den 18. Platz in der Weltrangliste.
  • Der Biotechnologiesektor in Brasilien hat laut einer Umfrage der BIOMINAS Foundation 155 Unternehmen, die in den Bereichen Landwirtschaft, Bioenergie, Inputs, Umwelt und Gesundheit tätig sind. São Paulo (42,3%), Minas Gerais (29,6%) und der Süden (14,4%) konzentrieren die meisten Unternehmen.
  • Brasilien ist ein Vorreiter bei der Erforschung und Verwendung gentechnisch veränderter landwirtschaftlicher Produkte sowie bei der Entwicklung und Vermarktung des neuesten Wissens über landwirtschaftliche Biotechnologie.

Die von einem brasilianischen Unternehmen entwickelte Biotechnologie wird im globalen Unternehmertum hervorgehoben

Das brasilianische Unternehmen Bug Agentes Biológicos aus Piracicaba-SP wurde vom Weltwirtschaftsforum als eines von 36 wegweisenden Technologie-Startups weltweit ausgewählt. Das Unternehmen verkauft biologische Bekämpfungsmittel, die Plantagenschädlinge angreifen. Im Allgemeinen greifen verkaufte Raubtiere die Eier der Schädlinge an, verhindern deren Entwicklung und schädigen die Ernte.

Brasilien gehört zu den größten Pestizidkonsumenten der Welt. Der Einsatz von Biotechnologie zum Ausgleich der Beziehung zwischen Schädling und Raubtier ist umweltfreundlicher als der Einsatz chemischer Pestizide.

Um das Risiko zu vermeiden, dass nicht heimische Arten Nichtzielarten angreifen, besucht das Unternehmen das Feld, auf dem die biologische Kontrolle angewendet wird, und identifiziert einen Parasiten oder ein natürliches Raubtier der Eier des zu bekämpfenden Schädlings. Diese Art wird als Abwehrmittel der Plantage ausgewählt. Schließlich verwendet das Unternehmen ein Verfahren zur Herstellung des ausgewählten Wirkstoffs und sendet das Produkt über einen patentierten Liefermechanismus an den Kunden.