ENVIRONMENTAL BIOTECHNOLOGY: KASAYSAYAN, KUNG ANO ANG PAG-AARAL, APLIKASYON - BIOLOGY - 2025

Ang kapaligiran biotechnology ay isang disiplina na nakatuon sa pag-unlad at paggamit ng mga biological system upang iwasto at malutas ang mga problema sa polusyon sa kapaligiran. Gumagamit ito ng mga prinsipyo ng agham, teknolohiya at genetic engineering upang gamutin ang mga organikong at tulagay na materyales, na naghahanap upang mapagbuti ang likas na kapaligiran at naglalayong mapaunlad ang kaunlaran.

Saklaw ang mga aplikasyon nito mula sa bioremediation at paggamot ng wastewater, gas at nakakalason na basura, sa biodegradation ng mga materyales, agrobiotechnology, bioenergy, biomining at pagkontrol ng mga peste at sakit.

Ang biotechnology ng kapaligiran ay gumagamit ng mga microorganism upang mabawi ang mga kondisyon sa kapaligiran na apektado ng polusyon. Pinagmulan: pixabay.com

Sa kasalukuyan, ang pinakatanyag na pagpapaandar nito ay ang paglilinis ng mga sahig, tubig at hangin sa pamamagitan ng paggamit ng mas napapanatiling at pang-ekonomiyang proseso.

Halimbawa, kapag nahaharap sa isang oil spill sa lupa, ang mga pataba na may sulphate o nitrates ay maaaring gawin upang maitaguyod ang pagpaparami ng mga microorganism na pabor sa pagkabulok ng sangkap na ito.

Sa madaling salita, ang biotechnology ng kapaligiran ay tumutulong sa kalikasan upang mapaglabanan ang mga sitwasyon ng kawalan ng timbang, ang pagbawi ng mga ekosistema na nagdusa ng ilang uri ng pagbabago, sa karamihan ng mga kaso dahil sa pagkilos ng tao.

Kasaysayan ng kapaligiran biotechnology

Ang Biotechnology ay naroroon sa kasaysayan ng sangkatauhan mula pa noong sinaunang panahon, kung kailan ang iba't ibang mga pamamaraan para sa paghawak ng mga hayop at pananim ay nagsimulang magamit upang makakuha ng ilang mga produkto tulad ng alak, beer, keso o tinapay.

Noong ika-19 na siglo, natuklasan ng botika ng Pranses na si Louis Pasteur na ang mga microorganism ay ang sanhi ng pagbuburo, na nagdadala ng malaking benepisyo sa industriya ng pagkain at kalusugan.

Pagkalipas ng mga taon, nakita ng British scientist na si Alexander Fleming ang mga epekto ng mga bakterya ng penicillin sa pagpapagamot ng mga impeksyon, na pinapayagan ang pagbuo ng mga antibiotics sa isang malaking sukat.

Noong 1953, natuklasan ng mga siyentipiko na sina Rosalind Franklin, James D. Watson, at Francis Crick ng University of Cambridge ang DNA at ang mga gawa ng genetic code. Nilikha nito ang isang walang uliran na pagsulong sa larangan ng pagmamanipula ng molekular, na nagbibigay ng pagtaas sa modernong biotechnology.

Ang pagbabago at paglipat ng mga gene mula sa isang organismo patungo sa isa pang pinapayagan ang pag-unlad ng mas mahusay na mga produkto at proseso sa larangan ng agrikultura at gamot.

Sa paglipas ng panahon, at bilang isang resulta ng negatibong epekto ng pagsasamantala sa industriya sa kapaligiran, ang mga pamamaraan na ito ay nagsimulang magamit upang malutas ang mga problema na may kaugnayan sa polusyon, na nagbibigay ng pagtaas sa biotechnology ng kapaligiran.

Ano ang pag-aaral sa kapaligiran biotechnology?

Ang disiplina na ito ay binubuo ng dalawang pangunahing lugar ng pag-aaral: biotechnology sa isang banda at ekolohiya sa kabilang banda.

Biotechnology

Ito ay isang agham na sinisiyasat at pinag-aaralan ang mga nabubuhay na organismo nang maayos, sa pamamagitan ng teknolohiya, upang samantalahin ang kanilang mga mapagkukunan at kakayahan upang magamit ang mga ito sa pagpapabuti ng mga produkto at iba pang mga layunin.

Ginagamit ito lalo na sa larangan ng pagkain, gamot, parmasyutiko at pangangalaga sa kapaligiran.

Sa pamamagitan ng paggamit nito, posible na makakuha ng mas mahusay na mga gamot, mas lumalaban na materyales, mas malusog na pagkain, nababago na mapagkukunan ng enerhiya at hindi gaanong marumi ang mga proseso ng pang-industriya.

Ekolohiya

Ito ay bahagi ng biology na pinag-aaralan ang mga ugnayan ng mga buhay na nilalang sa bawat isa at sa kapaligiran na kanilang tinitirhan. Ang isa sa kanyang pangunahing interes ay ang mga pagbabagong sumasailalim sa mga aktibidad na isinasagawa ng mga tao.

Sa kahulugan na ito, sa loob ng maraming taon ang ekolohiya ay nauugnay sa mga kilusang pampulitika at panlipunan na ipinaglalaban ng buong mundo para sa pagtatanggol at pangangalaga sa kapaligiran.

Ang mga pagkilos nito ay naglalayong mapangalagaan at pagbabagong-buhay ng mga likas na yaman, ang proteksyon ng wildlife at ang pagbawas ng mga antas ng polusyon na nilikha ng tao.

Sa balangkas na ito, ang biotechnology ng kapaligiran ay naghahanap ng mga solusyon sa pagkawala ng biodiversity, pagbabago ng klima, ang pagkakaroon ng mga bagong nababago na mapagkukunan ng enerhiya at ang pagnipis ng layer ng ozon, bukod sa iba pang mga problema.

Aplikasyon

Sa agrikultura, ginagawang posible ang kapaligiran biotechnology upang makabuo ng pagkain na may mas maraming bitamina, mineral at protina, at mga halaman na mas lumalaban sa mga pag-atake ng insekto. Pinagmulan: pixabay.com

Ang mga pangunahing gamit na ibinigay sa kapaligiran biotechnology ay ang mga nauugnay sa bioremediation, wastewater treatment, biodegradation ng mga materyales at agrobiotechnology.

Bioremediation

Ang terminong ito ay tumutukoy sa paggamit ng mga microorganism upang gamutin ang isang sangkap o mabawi ang mga kondisyon sa kapaligiran na apektado ng kontaminasyon.

Halimbawa, ang ilang mga bakterya, fungi, at genetically engineered halaman ay may kakayahang sumipsip at magpapahamak sa mga nakakalason na elemento mula sa lupa, tubig, o hangin.

Ang isa sa mga kilalang kaso ay ang genetic modification na ginawa ng bakterya na Deinococcus radiodurans, na may mahusay na kakayahan upang makatiis ang radiation, kaya't nasisipsip nito ang mga mercury ion at toluene na naroroon sa basurang nukleyar.

Para sa kanilang bahagi, ang ilang mga fungi ay may mataas na pagpapaubaya upang manguna sa mga konsentrasyon at ginagamit upang linisin ang mga lupa na nahawahan ng mabibigat na metal na ito.

Paggamot ng dumi sa alkantarilya

Ang biotechnology ng kalikasan ay maaari ring magamit upang maalis ang mga pisikal, kemikal at biological pollutants mula sa mga wastewater ng tao.

Sa pamamagitan ng paggamit ng mga nabubuong halaman, microalgae at mga proseso ng biodegradation, posible na linisin ang basura at mapabuti ang kalidad nito.

Agrobiotechnology

Sa agrikultura, ang biotechnology ng kapaligiran ay gumagamit ng mga nabubuhay na organismo o microorganism upang mapabuti ang kondisyon ng mga pananim at madagdagan ang produksyon.

Pinapayagan, halimbawa, upang makabuo ng pagkain na may higit pang mga bitamina, mineral at protina, at mga halaman na mas lumalaban sa mga pag-atake ng mga insekto, nang hindi kinakailangang gumamit ng mga produktong kemikal na pumipinsala sa kapaligiran.

Bilang karagdagan, ginagawang posible upang magamit muli ang mga basurang pang-agrikultura o mga effluents sa paggawa ng enerhiya at biofuels.

Biodegradation ng mga materyales

Pinapayagan din ng kapaligiran ng biotechnology ang pag-unlad ng mga likaw na likas na materyales na mabulok nang natural sa pamamagitan ng pagkilos ng mga ahente ng biyolohikal, tulad ng mga hayop, fungi at bakterya.

Ang pagkasira ng mga elementong ito ay maaaring mangyari sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng mga organismo na nangangailangan ng oxygen na mabuhay (aerobic degradation) o sa pamamagitan ng mga organismo na hindi nangangailangan ng oxygen sa kanilang metabolismo (anaerobic degradation).

Ang ganitong uri ng proseso ay nakakatulong upang mabawasan ang antas ng basura at maiwasan ang pagpapanatili ng mga pollutant sa kapaligiran.

Sa kabilang banda, ang iba pang mga posibleng aplikasyon ng biotechnology ng kapaligiran ay ang mga nauugnay sa paggamot ng solidong basura at gas, bioenergy at biomining, ang kontrol ng mga peste at sakit at biogeochemical cycle, bukod sa iba pa.

Mga Sanggunian

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Biotoholohiya ng kapaligiran. Tebar ng editorial. Madrid. Espanya.
2. Bécares, E. (2014). Environmental Biotechnology, ang Cinderella ng Biotechnology? Mga AmbioSciences. Ang magazine na nagpapalaganap ng siyentipiko na na-edit ng Faculty of Biological and Environmental Sciences ng University of León.
3. ISEB. International Society for Environmental Biotechnology. Magagamit sa: inecol.edu.mx
4. Blanch, Anicet. Biotoholohiya ng kapaligiran. Mga aplikasyon ng biotechnological sa pagpapabuti ng kapaligiran. Unibersidad ng Barcelona.
5. Rittmann, BE (2006). Microbial ecology upang pamahalaan ang mga proseso sa kapaligiran biotechnology. Trending Biotechnol.
6. Biotechnology ng Kapaligiran, Wikipedia. Magagamit sa: Wikipedia.org