Биотехнологии

Понятие «биотехнологии» охватывает широкий спектр процедур для модификации живых организмов в соответствии с человеческими целями.

На протяжении тысяч лет человечество использует биотехнологии в сельском хозяйстве, производстве продуктов питания и медицине. Этот термин впервые применил венгерский инженер Карл Эреки в $1917$ году.

История биотехнологии

Благодаря ранней биотехнологии, самые первые фермеры выбирают и разводят культуры, имеющие самые высокие урожаи, чтобы произвести достаточное количество пищи для поддержания растущего населения. Поскольку посевы и поля становились более крупными, и их стало трудно поддерживать, было обнаружено, что определенные организмы и продукты их переработки могут эффективно оплодотворять, восстанавливать азот, и бороться с вредителями. На протяжении всей истории сельского хозяйства, фермеры неумышленно изменяли генетику своих культур путем введения их в новые условия и разведения их с другими растениями – это одни из первых форм биотехнологии.

На протяжении тысяч лет люди использовали селекцию для улучшения производства сельскохозяйственных культур и домашнего скота, чтобы использовать их в свою пищу. В селекции, организмы с желательными характеристиками сопрягаются для получения потомства с теми же характеристиками. Например, этот метод был использован с кукурузой для производства самых крупных и сладких зерновых культур.

В начале двадцатого века ученые получили более глубокое понимание микробиологии, и изучили способы производства конкретных продуктов. В $1917$ году Хаим Вейцман впервые использовал чистую микробиологическую культуру в промышленном процессе, а именно для производства кукурузного крахмала.

Биотехнология также привела к разработке антибиотиков.

Виды биотехнологии

• Биоинженерия
• Биомедицина
• Наномедицина
• Биофармакология
• Биоинформатика
• Бионика
• Генная инженерия

Применение

Биотехнология имеет применения в четырех крупных промышленных областях, включая медицину, сельское хозяйство, химическую и сельскую промышленности.

Наука также используется для утилизации, обработки отходов, для очистки участков, загрязненных промышленной деятельностью (биоремедиация), а также для создания биологического оружия.

Медицина

В медицине, современная биотехнология находит применение в открытии и производстве лекарственных средств, фармакогеномике и генетическом тестировании (или генетическом скрининге).

Фармакогеномика (сочетание фармакологии и геномики) является технологией, которая анализирует, как генетический состав влияет на реакцию индивидуума к лекарственным препаратам.

Биотехнология внесла свой вклад в открытие и производство традиционных малых молекул лекарственных препаратов, а также препаратов, которые являются продуктом биотехнологии – биологические препараты.

Сельское хозяйство

Генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры ("биотехнологические культуры") являются растения, которые используются в сельском хозяйстве, у которых ДНК была модифицирована с помощью методов генной инженерии.

Примерами таких продовольственных культур может служить устойчивость к определенным вредителям, заболеваниям, стрессовым условиям окружающей среды, устойчивость к воздействию химических обработок.

Химическая промышленность

В $1917$ году Хаим Вейцман в Великобритании использовал бактерии Clostridium acetobutylicum для получения ацетона, это был стратегически важный продукт в момент первой мировой войны.

Пищевая промышленность

С помощью различных культур молочнокислой ферментации получают продукты, такие как йогурт и квашеная капуста. Другие традиционные технологии, основанные на биологических процессах, являются производство хлеба и сыра.