SZARA BIOTECHNOLOGIA: ZASTOSOWANIA, ZALETY, WADY - BIOLOGIA - 2026

Szary biotechnologia jest jednym składa się ze wszystkich bezpośrednich zastosowań biotechnologii dla środowiska, to znaczy, że koncentruje się na tworzeniu rozwiązań technologicznych, które pomagają chronić ekosystem.

Ta gałąź biotechnologii stawia sobie za ostateczny cel zrównoważony rozwój planety, ludzi i ekosystemów poprzez rozwój biotechnologicznych zasobów energii i pochodzenia mikrobiologicznego.

Szara biotechnologia koncentruje się na ograniczaniu głównych problemów środowiskowych Źródło: Pixabay

Szara biotechnologia ma dwa główne aspekty: pierwszy to utrzymanie bioróżnorodności, a drugi to eliminacja zanieczyszczeń, takich jak metale ciężkie i węglowodory. Do najważniejszych osiągnięć, które osiągnięto dzięki wykorzystaniu mikroorganizmów i roślin, należą: odkażanie gleby, oczyszczanie ścieków, eliminacja gazów zanieczyszczających oraz redukcja metali ciężkich, węglowodorów lub degradujących gatunków biosfera m.in.

Biotechnologia to podejście multidyscyplinarne, które poprzez chemię, biologię, informatykę i fizykę wykorzystuje systemy biologiczne lub organizmy żywe do opracowywania lub modyfikowania produktów i procesów w określonym celu. Termin ten zyskuje na popularności w ostatnich latach, ponieważ jego zastosowanie jest możliwe w bardzo różnych branżach.

Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) definiuje biotechnologię w następujący sposób: „stosowanie zasad naukowych i inżynierskich do przetwarzania materiałów za pomocą czynników biologicznych w celu uzyskania towarów i usług. Zasady te obejmują szeroki zakres dyscyplin, ale opierają się głównie na mikrobiologii, biochemii, genetyce i inżynierii genetycznej ”.

Znaczenie kolorów biotechnologicznych

Zwykle klasyfikacja biotechnologii dokonywana jest za pomocą kolorów. Z tego powodu oprócz szarości można mówić o biotechnologii czerwonej, niebieskiej, zielonej, brązowej i żółtej.

Czerwona biotechnologia jest powiązana z obszarem medycyny i produktów weterynaryjnych. Kolor niebieski jest związany z eksploatacją zasobów morskich. Zieleń koncentruje się na terenach rolniczych. Brązowa biotechnologia jest poświęcona pozyskiwaniu składników i wykorzystywaniu zasobów pustyni. Żółty odnosi się do produkcji żywności i kontroli żywieniowej.

W przypadku szarej biotechnologii jej procesy mogą pomóc w sanitacji gleby, oczyszczaniu ścieków, oczyszczaniu spalin i innych zanieczyszczeń, a także recyklingowi pozostałości substancji lub odpadów.

Szare aplikacje biotechnologiczne

Szara biotechnologia skupia się na dwóch dużych obszarach działań: ochronie bioróżnorodności i eliminacji zanieczyszczeń.

Ochrona flory i fauny

W odniesieniu do ochrony flory i fauny, to multidyscyplinarne podejście koncentruje się na badaniu biologii molekularnej i przeprowadzaniu analiz genetycznych populacji i gatunków tworzących ekosystemy.

Odpowiada również za porównywanie i klasyfikację gatunków. Również dzięki technikom klonowania i technologiom przechowywania genomu można zachować gatunki zagrożone wyginięciem.

Zmniejszenie ilości odpadów

W odniesieniu do redukcji toksycznych odpadów szara biotechnologia wykorzystuje mikroorganizmy i rośliny do izolowania i eliminowania różnych substancji, takich jak metale ciężkie i węglowodory.

Istoty żywe mają zdolność rozkładania substancji obecnych w środowisku poprzez tlen, co jest znane jako biodegradacja tlenowa lub w przypadku jej braku, co nazywa się degradacją beztlenową.

Mogą również opracować czyste technologie przetwarzania odpadów niebezpiecznych do recyklingu lub odzysku. Przykładem, na którym można zilustrować to zastosowanie, są oczyszczalnie ścieków, które przeprowadzają procesy fermentacji z osadem uzyskanym w procesie ich oczyszczania. Ten produkt nadaje się do wytwarzania energii elektrycznej i kompostu do ogrodnictwa.

Bioremediacja

Jest to jeden z kluczowych procesów szarej biotechnologii. Polega na wykorzystaniu żywych organizmów do eliminacji lub neutralizacji zanieczyszczeń w glebie lub wodzie.

Chociaż różne mikroorganizmy są na ogół mieszane, czasami opracowuje się określone szczepy i rośliny zmodyfikowane genetycznie do wykorzystania w bioremediacji.

Proces ten może odbywać się in situ (stymulowanie zdolności degradacyjnych organizmów obecnych na danym terenie) lub ex situ (na materiale izolowanym ze środowiska).

Korzyść

Bioremediacja wykorzystuje żywe organizmy do usuwania lub neutralizacji zanieczyszczeń. Źródło: Pixabay

Szarą biotechnologię można uznać za najnowocześniejszą i najnowszą technikę, dzięki której można kontrolować zanieczyszczenie poprzez efektywne zarządzanie odpadami. Korzyści z tego wynikające są bliższe i bardziej oczywiste, niż się wydaje.

Plony upraw są zauważalnie lepsze bez nadmiernego zapotrzebowania na zasoby, w tym mniejsze zużycie pestycydów i szkodliwych substancji. Przekłada się to na zwiększoną produktywność rolnictwa bez zwiększania śladu ekologicznego.

Inną jego zaletą jest to, że sprzyja tworzeniu nowych, nie zanieczyszczających środowiska i odnawialnych materiałów. Ponadto oznacza to poprawę procesów przemysłowych, czyniąc je czystszymi i mniej zanieczyszczającymi dla pracowników i środowiska.

Wraz z postępem szarej biotechnologii rozwiązano problemy, które w przeszłości były nie do naprawienia, zbyt kosztowne lub złożone.

Na przykład wyciek oleju, który dostał się do gruntu i mógł mieć wpływ na wody gruntowe. W przeszłości jedyną alternatywą byłoby kopanie. Obecnie, dzięki bioremediacji, problem ten można zwalczać, a składniki odżywcze można dostarczać poprzez procesy kompostowania w opłacalny i prosty sposób.

Niedogodności

Wśród wad, które można wymienić w szarej biotechnologii, są niewątpliwie nieujawnione niewiadome. Ta multidyscyplinarna dziedzina jest wciąż w fazie początkowej, dlatego pojawiło się tak wiele wątpliwości i pytań, na które wciąż nie ma odpowiedzi.

Ta ignorancja może mieć negatywne konsekwencje w perspektywie średnio- lub długoterminowej, dlatego należy ją wdrażać ostrożnie.

Chociaż może przynieść wiele korzyści, korzyści płynące z szarej biotechnologii w niepowołanych rękach lub przy niekontrolowanych zastosowaniach mogą spowodować zniszczenie upraw lub gatunków, a także rozprzestrzenianie się toksyn, które wcześniej nie miały na nas wpływu.

Często wspomina się również o możliwości wywołania nierównowagi w ekosystemie poprzez zmianę lub wprowadzenie nowych gatunków, które mogą mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na ludzi i naszą planetę.

Inną wadą mogą być wysokie koszty tego rozwoju technologicznego, tak że kraje o mniejszych zasobach mają niewielkie możliwości wdrożenia swoich metod i uzyskania korzyści.

Bibliografia

1. Biotechmagazine. (2018, 24 kwietnia). Kolory biotechnologii: szara biotechnologia. Odzyskany z biotechmagazine.es
2. Canary Science. (sf). Kolory biotechnologii. Odzyskany z Cienciacanaria.es
3. Biotechnologia środowiskowa. (2019, 7 listopada). Wikipedia, encyklopedia. Odzyskany z wikipedia.org
4. Niglia, S. (18 marca 2019). Rzeczy, które musisz wiedzieć o szarej biotechnologii. Odzyskany z explorebiotech.com
5. (24 czerwca 2019). Czym jest biotechnologia? Odzyskany z lscconnect.com
6. Patil, U. and Muskan, K. (2009). Podstawy biotechnologii. New Delhi: IK International Publishing House.