Kto kiedykolwiek słyszał o określeniu biotechnologia? Hmm… brzmi jak te z filmów huh. Ale nie dajcie się zwieść, biotechnologia znalazła również zastosowanie w prawdziwym świecie. Biotechnologia to nauka zajmująca się zastosowaniem systemów biologicznych i organizmów w procesach technicznych i przemysłowych służących dobrostanowi człowieka.
Okazuje się, że biotechnologia została wykorzystana ponad 6000 lat temu! W tamtym czasie ludzie stosowali biotechnologię do produkcji chleba, sera i piwa przy pomocy mikroorganizmów. Jednak nowoczesna biotechnologia zaczęła dostarczać produkty i technologie, które pomagają zwalczać rzadkie choroby, zmniejszać ślad biologiczny, zmniejszać głód, wytwarzać biopaliwa i zwiększać wydajność przemysłowych procesów produkcyjnych.
A więc jakie dokładnie jest zastosowanie biotechnologii, które często spotykamy na co dzień? Zobaczmy wyjaśnienie w tym artykule!
Drożdże do produkcji etanolu i chleba
Być może słyszałeś słowo etanol. Etanol to rodzaj alkoholu produkowanego z surowców zawierających kukurydzę, soję, sorgo lub jęczmień. Etanol jest wytwarzany w procesie fermentacji przy pomocy drożdży.
W biotechnologii drożdże mogą metabolizować cukry w roślinach i beztlenowo wytwarzać etanol i dwutlenek węgla. Etanol jako paliwo jest bardziej przyjazny dla środowiska niż benzyna czy olej napędowy, które pochodzą z paliw kopalnych.
(Przeczytaj także: Zrozumienie biotechnologii i jej zastosowania) Nie tylko to, ale drożdże są również wykorzystywane w piekarnictwie i przemyśle piwowarskim. Drożdże wytwarzają dwutlenek węgla jako produkt uboczny i mogą powodować wzrost ciasta. Kiedy ciasto jest pieczone w chlebie w wysokiej temperaturze, drożdże giną, a etanol z chleba również wyparowuje. Drobne wgłębienia pozostawione w chlebie sprawiają, że jest lekki i puszysty. Pektynaza w produkcji soku owocowego Przy produkcji soków owocowych przemysł na ogół wykorzystuje pektynazę do klarowania i ekstrakcji. Rozpad cząsteczek pektyny, który występuje w komórkach roślinnych, działa również jak klej utrzymujący razem komórki roślinne. Dodanie enzymów do soku owocowego niszczy komórki i tkanki roślinne oraz je ekstrahuje. Proces ten przebiega szybciej w ciepłych warunkach niż w zimnych, ponieważ jest kontrolowany przez enzymy. Biodetergen Do prania odzieży używamy detergentu. W biotechnologii biodetergeny zawierają enzymy, które mogą pomóc usunąć plamy z ubrań. Enzymy te są pozyskiwane z mikroorganizmów, takich jak bakterie, które mogą przetrwać nawet w gorącej wodzie. Niektóre enzymy stosowane w biodetergenach to proteazy, lipazy i amylazy. Enzymy proteazy pomagają rozkładać plamy białkowe, takie jak hemoglobina we krwi. Tymczasem lipaza pomaga rozbijać tłuste plamy. Wreszcie amylaza może pomóc w rozkładaniu plam skrobiowych lub skrobiowych. Laktaza do produkcji mleka bez laktozy Niektórzy ludzie mają nietolerancję laktozy, która jest stanem, w którym organizm nie jest w stanie trawić laktozy. Dzieje się tak, gdy organizm nie wytwarza enzymu laktazy, który jest wykorzystywany do rozkładania laktozy w mleku. Dzięki biotechnologii możemy teraz spożywać mleko bez laktozy. Sztuczka polega na dodaniu enzymu laktazy do mleka, aby laktoza została najpierw rozbita i była bezpieczna do spożycia przez osoby z nietolerancją laktozy. Penicylina z Penicillium z Fermenterem Czy kiedykolwiek lekarz przepisał Ci lekarstwo, kiedy byłeś chory? Zwykle jednym z takich leków jest antybiotyk. Antybiotyki służą do zwalczania chorób wywoływanych przez bakterie. Antybiotyki są wytwarzane przez niektóre drobnoustroje w celu zahamowania wzrostu innych drobnoustrojów. Jednak mikroby w antybiotykach nie szkodzą żywym komórkom. Pierwszy antybiotyk odkryty przez Alexandra Fleminga miał postać penicyliny. Penicylina pochodzi z grzyba Penicillium chrysogenum który jest przetwarzany w dużym pojemniku zwanym fermentorem. Grzyby te potrzebują składników odżywczych i tlenu do wzrostu i rozwoju. Kiedy zmniejsza się podaż składników odżywczych, grzyb uwalnia antybiotyki do pożywki. Sam fermentator to duży sterylny pojemnik wyposażony w mieszadło i rurkę do dodawania kultura startowai przewód powietrza do wdmuchiwania powietrza do mieszanki.
