زیست فناوری چیست

کلمه زیست فناوری یا بیوتکنولوژی برای استفاده از مجموعه های زنده و جانداران به منظور گسترش و تولید محصولات که از الگوریتم زیستی و ترکیبات آن استفاده می گردد تا محصولاتی یا را ایجاد کند . در واقع هر فعالیتی که انسان در خلق ، بهبود و عرضه فراورده های مختلف با کمک جانداران، مخصوصا به کمک دستکاری آنها در سطوح مولکولی در بخش زیست فناوری، قرار می گیرد.

بیوتکنولوژی در واقع به کار گرفتن از جانداران در فرآیندهای زیستی است که در صنایع تولید و خدماتی استفاده می شود و در چند سال گذشته مهم ترین دغدغه و پیشرفت بشر بوده است. در بیوتکنولوژی به کمک علم زیست شناسی ، میکروب شناسی و زیست شیمی اقدام به فرایند تولیدی می شود و به دلیل استفاده از علوم مختلف فرآیندی پیچیده است .

از نظر جایگاه علمی بیوتکنولوژی را اینگونه تعریف می کنند: علمی که از موجودات زنده برای تولید یا تغییر و بالابردن کیفیت گیاهان یا حیوانات و تغییر ویژگی های میکروارگانیسم ها برای کاربردهای خاص استفاده می شود.

تاریخچه زیست فناوری دارویی و غذایی

استفاده از میکروارگانیسم ها برای تولید مواد غذایی مثل سرکه، ماست، شراب و پنیر و … قدمتی هشت هزار ساله دارد . اهمیت میکروارگانیسم ها در تولید کود، الکل و سرکه زمانی کشف شد که تجار فرانسوی به دنبال راه حلی برای جلوگیری از ترش شدن شراب و آبجو هنگام جابه جایی با کشتی ها بودند. لویی پاستور متوجه شد که مخمرها در حالت خلاء ، قند را به الکل تبدیل می کنند. این نوع فرایند یک تخمیر بی هوازی است و همچنین متوجه شد که ترشیدگی و آلودگی به دلیل حضور باکتری هایی است که الکل را در حضور اکسیژن به اسید استیک تبدیل می کنند.

کاربردهای زیست فناوری

استفاده در ساخت مشروبات الکلی یکی از قدیمی ترین کاربردهای سنتی دانش بیوتکنولوژی در صنعت های دارویی و غذایی می باشد علوم پایه مثل میکروبیولوژی و بیوشیمی مرتبط است. از دیگر کاربردهای سنتی بیوتکنولوژی می توان به بهبود  نژادی گیاهان و دام، تهیه نان، ماست و پنیر بوده است و بعد از آن تولید آنتی بیوتیک ها ، انسولین و کاربرد در علوم آزمایشگاهی و در عصر حاضر استفاده در فناوری دی ان ای ، دستکاری ژن ها و مهندسی ژنتیک، استفاده از این علم به طور ویژه ای افزایش پیدا کرده است.

با در نظر گرفتن رشد بی رویه جمعیت و تأمین مواد غذایی جمعیت رو به افزایش بیوتکنولوژی کشاورزی شدیدا مورد توجه است و تولید محصولات تراریخته مختلف مقاوم مثل ذرت، برنج، سویا، گوجه فرنگی، گندم و استفاده از علوم جدید بیوتکنولوژی در افزایش تولید شیر و گوشت دام تاثیر به سزایی داشته است . تراریزش برنج مدتی است که در ایران نیز رواج پیدا کرده است. اما به خاطر مقاومت بالای برنج و عدم انجام کشت بافت این پروژه متوقف شده است.

کاربرد و استفاده در بخش بهداشت و درمان و ساخت داروهای جدید و درمان بیماری ها با کمترین هزینه از دیگر دستاوردهای این علم محسوب می شود. به کار گیری بیوتکنولوژی در بخش محیط زیست به عنوان یک سرمایه ملی و حفظ ان برای آیندگان از مهم ترین دغدغه های بشر و علم بیوتکنولوژی است. حذف آلاینده های محیطی خطرناک از محیط زیست به کمک میکروارگانیسم ها و کاهش آلودگی از دیگر کاربردهای بیوتکنولوژی محسوب می شود. از این تکنولوژی برای تولید سولفات آمونیوم استفاده می شود.

زیست فناوری در ایران

این فناوری جدید در حدود سی سال است که در کشورهای مختلف به کار گرفته می شود و در ایران نیز می توان به فعالیت موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی و انستیتو پاستور که فعالیتی چندین ساله دارند اشاره کرد که در تولید سرم و واکسن از بیوتکنولوژی استفاده می کنند. ولی اولین مرکز تخصصی بیوتکنولوژی در بیست ساله گذشته سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران است . در اوایل دهه هفتاد شمسی جهاد کشاورزی و وزارت بهداشت و درمان اقدام به اعزام دانشجویان برای آموزش این فناوری در ایران کرد و در سال هفتاد نه به دستور رییس جمهور وقت برنامه ملی بیوتکنولوژی فعالین خود را به طور رسمی آغاز کرد.

زیست فناوری گیاهان زراعی

کشاورزان طی هزاران سال به کمک گزینش گیاهان را اصلاح می کردند و گیاهان با صفات جدید تولد می کردند. ولی طی قرن گذشته پیشرفت بشر و استفاده از بیوتکنولوژی در بخش کشاورزی سبب انتخاب صفاتی مانند افزایش عملکرد، مقاومت به آفات و خشکی و علف کش ها شد. اولین محصولی که به کمک بیوتکنولوژی در سال هزار و نهصد و نود وارد بازار شد و با گذشت سیزده سال بیش از هفت میلیون کشاورز محصولات حاصل از علم بیوتکنولوژی را کشت کردند و بیشتر از هشتاد و پنج درصد از کشورهای در حال گسترش به این فناوری روی آورده اند.

بیوتکنولوژی کشاورزی زیر مجموعه علوم مربوط به کشاورزی می باشد که با در خدمت گرفتن ابزارها و تکنیک های مختلف مانند مهندسی ژنتیک، متد های تشخیص مولکولی، واکسن و سرم ها، کشت بافت سبب تغییر در موجودات زنده یعنی گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم ها می شوند. بیوتکنولوژی محصولات غذایی یکی از شاخه های بیوتکنولوژی کشاورزی به حساب میاید که هدف اصلی آن وارد نمودن صفاتی خاص از یک موجود به موجود دیگر است. محصولات تراریخته ویژگی های مطلوبی در طعم، رنگ گل ها، سرعت رشد، اندازه محصول و مقاومت به بیماری ها و آفات دارند.

زیست فناوری گیاهان زراعی

با افزایش بی رویه جمعیت بخش کشاورزی باید نیاز غذایی جمعیت بیشتر مردم روی زمین باشد که به هشت میلیارد نفر می رسد را برطرف سازد. اصلاح گیاهان و ژنتیک به کمک تلاقی قرن هاست که سبب اصلاح کمیت و کیفیت محصولات غذایی شده است . در این روش دو گونه سازگار جنسی را تلاقی می دهند و رقم جدیدی با صفات خوب از هر دو والد تولید می شود. مثلا در نوعی سیب که بافت و طعمی خوب و کیفیت بالایی دارد با روش های سنتی اصلاح به کمک تلاقی بین والدینش ایجاد شده است. یکی دیگر از روش های سنتی گرده افشانی یک گیاه بر روی مادگی گیاه دیگر است که سرانجام سبب ایجاد هیبریدی می شود که اطلاعات ژنتیکی هر دو والد را داراست. ولی توجه به این نکته که فقط بین گیاهان یک گونه و یا گونه های نزدیک به هم اتفاق می افتد دارای اهمیت است.