Biotechnologijos mokslo „stebuklai“

04/3/09 09:03
laboratorija

laboratorija

Sirupu įkraunamas mobilusis telefonas, iš pieno rūgšties pagaminta vestuvinė suknelė arba „universalus“ kraujas, tinkantis perpilti skirtingų kraujo grupių žmonėms. Skamba neįprastai? Galbūt. Tačiau visa tai jau dabar yra realu dėl biotechnologijos mokslo pažangos.

Turbūt visiems bent kartą yra tekę girdėti terminą biotechnologija, bet tik nedaugelis galėtų pateikti tikslų jo apibrėžimą. Pasistengsiu jūsų nevarginti ilgomis mokslinėmis apibrėžtimis ir paaiškinsime paprastai. Tai gyvosios gamtos ar jų dalių panaudojimas praktiniais tikslais, įskaitant manipuliacijas su DNR (kiekvienoje gyvoje ląstelėje esančia rūgštimi). Šis mokslas, kuris, beje, yra prioritetinis ir Lietuvoje, siekia pagaminti naują produktą, jį perdirbti arba panaudoti konkrečiam tikslui.
Paprastai išskiriamos tokios biotechnologijų mokslo šakos:

  • - žalioji biotechnologija (daugiausia susijusi su žemės ūkiu);
  • - mėlynoji biotechnologija (jūros organizmų biotechnologiniai tyrimai);
  • - raudonoji biotechnologija (naujų vaistinių medžiagų paieška, gamyba);
  • - baltoji (arba pramoninė) biotechnologija (gyvų organizmų ar gyvybinės veiklos panaudojimas pramoninėje cheminių medžiagų, pavyzdžiui, biodegalų, gamyboje).

Fermentų reikšmė
Bene svarbiausia ir dažniausiai visur minima yra baltoji biotechnologija. Šiai mokslo rūšiai daugiausia dėmesio skirsime ir mes, nes jau dabar ji itin plačiai naudojama gaminant maisto produktus ir kitas plataus vartojimo prekes. Svarbiausias vaidmuo joje tenka mikroorganizmų gaminamiems fermentams, kurie veikia kaip biokatalizatoriai, t. y. priverčia chemines reakcijas vykti norima linkme ir ekologiškai. Būtent fermentai leidžia pasiekti, kad duona būtų puresnė, alaus varymas taptų efektyvesnis, pagerėtų vyno skonis, o džinsų audinys taptų minkštesnis.
Ne mažesnė šios mokslo šakos reikšmė ir energetikoje, kur pramoninių biotechnologijų plėtrą skatina brangstanti nafta, mat jos ištekliai nuolat senka. Planuojama, kad plėtojant šią tyrimų sritį naftą ir dujas pamažu turėtų pakeisti atsinaujinančios žaliavos iš augalinės kilmės medžiagų.

Suknelė iš cukraus
Ne paslaptis, kad biotechnologai biomasės cukrų neretai naudoja kaip visų galimų gaminių komponentą. Todėl cukrus pramonėje toks pats svarbus kaip akmens anglies derva XIX a. ar nafta XX a.
Biotechnologijos mokslo sėkmės formule laikytina polilaktinė rūgštis (PLA). Iš mikrobų, o tiksliau sakant, iš jų fermentų katalizuojamos gliukozės susidaro pieno rūgštis, iš kurios vėliau galima pagaminti net kilimus ar audinius. O pastarieji, beje, tinka net aukštos kokybės vestuvinėms suknelėms siūti.

„Žalioji“ mobiliųjų telefonų energija
Ne mažesnė baltosios biotechnologijos mokslo pažanga pasiekta ir kuriant alternatyvius energijos šaltinius. Mat šis mokslas leidžia gamtoje jau esančius organizmus panaudoti „žaliosios“ energijos gamybai. Pavyzdžiui, iš pelėsių gaunami fermentai perduoda elektronus šiluminio elemento katodais ir taip paverčia cukraus ir alkoholių cheminę energiją elektra. Galios pakanka, tarkime, temperatūrą rodantiems prietaisams arba prie odos klijuojamiems medicininiams davikliams.
Jei daviklį galima „maitinti“ cukrumi, tai gal jis tinka ir mobiliajam telefonui? Taip, jei remtumės Šv. Luiso universiteto mokslininkėmis chemijos profesore Šele D. Minter (Shelley D. Minteer) ir jos kolege Tamara Klocbač (Tamara Klotzbach), kurios teigia, kad bioelektrinis elementas su viena „cukrine doze“ geba veikti tris ar keturis kartus ilgiau nei ličio akumuliatoriai.

Abejonių buvo
Dabar jau penki procentai organinių chemikalų gaminami iš atsinaujinančių gamtos išteklių. Manoma, kad 2020 metais bus pasiekta apie 25 procentus. Specialistų nuomone, biotechnologijos mokslo įtaka bėgant laikui tik augs. Žinoma, šio mokslo plėtra taip pat yra ir tam tikras iššūkis, mat pasaulyje nemažai abejojančiųjų, ar šio mokslo plėtra neatsisuks prieš žmoniją. Kai kuriose šalyse ši sritis iš tiesų buvo ribojama, pavyzdžiui, Vokietijoje. Tačiau galiausiai apsispręsta, kad tai klaidingas žingsnis. Beveik neabejojama, kad biotechnologija yra vienas svarbiausių šio amžiaus ekonomikos ir sveikatos apsaugos plėtros veiksnys. Nereikėtų pamiršti ir kitų svarbių sričių, pavyzdžiui, karo pramonės, kurioje, pavyzdžiui, genetiškai modifikuota ankštara (lot. siliqua), keisdama savo lapų spalvą gali parodyti, kur užkastos minos. Šį „žaliąjį“ metodą jau sėkmingai išbandė Danijos kariuomenė.

Kitos biotechnologijos mokslo šakos

Žalioji biotechnologija
• Ji naudojama žemės ir miškų ūkyje kuriant ir panaudojant genetiškai modifikuotus augalus.
• Mokslas leidžia į augalus įterpti įvairius rezistencinius arba augimo genus.
• Tikimasi, kad žalioji biotechnologija sukurs daugiau aplinkai draugiškų sprendimų nei tradicinis pramoninis žemės ūkis.

Raudonoji biotechnologija
• Ši biotechnologija taikoma sveikatos apsaugos srityje: kuriant medikamentus ir sveikatai įtakos turinčius maisto produktus bei diagnostikoje. Pavyzdžiui, kuriant organizmus, gaminančius antibiotikus ir genetinių vaistų inžinerijoje, naudojant genetines manipuliacijas.
• Vienas naujausių šios mokslo rūšies pažangos pavyzdžių yra kraujo adaptavimas, kai tas pats kraujas tinka visiems skirtingų kraujo grupių žmonėms.

Mėlynoji biotechnologija
• Mėlynoji, t. y. jūrų, biotechnologija dar tik pradedama vystyti.
• Ši mokslo šaka dažnai įvardijama tiesiog kaip jūros organizmų biotechnologiniai tyrimai.

Lietuvoje plėtojamos baltoji, raudonoji ir žalioji biotechnologijos, o mėlynosios biotechnologijos dar nėra. Manoma, kad būtų tikslinga pradėti plėtoti ir ją, pavyzdžiui, Klaipėdos universitete.

Baltosios technologijos dabartinis ir būsimas pritaikymai:

MAISTAS
Puresnė duona
Nesiklijuojanti tešla
Fermentais pagerintas vyno skonis ir aromatas
Maisto produktų bioplastmasinės pakuotės
Biologiškai išsiskaidantys vienkartiniai indai

DRABUŽIAI
Fermentais išvalyta vilna
Fermentais paminkštinta oda
Iš cukraus biopluošto pagaminti džinsai ir kiti drabužiai

AUTOMOBILIAI
Automobilių bioplastmasinės dalys
Biodegalai
Kelio dulkes „surišantis“ augalinio tepalo purkštuvas

KITA
Dantų pasta, kurioje bakterijos skaido fermentus
Mobiliojo telefono korpusas iš biologiškai išsiskaidančių medžiagų
Nešiojamųjų prietaisų biomaitinimo elementai
Dėmių šalinimas bakterijų arba lipazės fermentais




  • Twitter
  • Facebook
  • MySpace
  • Digg
  • del.icio.us
  • Technorati
  • LinkedIn

Raktažodžiai:

2 Komentarai temai “Biotechnologijos mokslo „stebuklai“”

  1. Justė :]

    Manau labai teisingai parinkta informacija, nes mane iškart sudomino. O kadangi man reikės mokytis pasakoti, norėjau neilgo teksto. Čia ir radau, tai ko norėjau. :] Ačiū!

    #2153
  2. [...] Panašūs straipsniai: Genetiškai modifikuotas maistas Biotechnologijų mokslo stebuklai [...]

    #7617

Palikite komentarą

Raseinių krašto naujienos