10 زمینه که بیوتکنولوژی به بهبود زندگی انسان کمک می‌کند.
از گذشته تاکنون فناوری زیستی در زندگی انسان‌ها نقش بسزایی داشته است. انسان‌ها در دهه‌های پیشین از بیوتکنولوژی برای تولید ماست، پنیر، الکل، سرکه و … استفاده می‌کردند. با وقوع تغییرات اقلیمی در سراسر دنیا، بیشتر صنایع با روآوردن به فناوری‌های زیستی در تلاش هستند تا راه‌هایی برای بهبود اثرات زندگی ما بر محیط زیست بیابند. امروزه فرایندهای بیوشیمی راه حل‌های زیادی در به‌دست آوردن راه‌های به‌صرفه و بهینه در فرایند‌ها و تولید مواد شیمیایی دارد. در بسیاری از موارد جایگزینی فرایندهای بیولوژیکی بجای روش‌های معمول شیمیایی و آلوده‌کننده محیط زیست می‌توان استفاده از آب، انرژی و فضا را کاهش داد. همچنین می‌توان میزان آلودگی را به‌طور موثر پایین آورد. زمینه‌هایی که می‌توان با استفاده از بیوتکنولوژی تفاوت‌هایی را رغم زد بی‌شمار است. در این مطلب به بررسی ده مورد از آن‌ها خواهیم پرداخت.
1. بیوتکنولوژی در بایوپلاستیک‌ها
آلودگی محیط زیست توسط پلاستیک‌ها یکی از مشکلات کنونی محیط زیست بوده که با آن روبرو هستیم. این پلاستیک‌ها عمدتا شامل دور ریز‌های واحد‌های تولید پلاستیک و همچنین پلاستیک‌های تجزیه ناپدیری هستند که روزانه استفاده می‌کنیم و دور می‌ریزیم. با ورود صنایع بیوتکنولوژی به این زمینه می‌توان راه‌های جایگزین مناسبی ارائه کرد. برای مثال شرکت Avantium در هلند در حال توسعه روش‌هایی برای تولید بایوپلاستیکهای 100% تجزیه پذیر از ضایعات کشاورزی و عملیات‌های جنگل داری است. در حال حاضر این شرکت با کمپانی‌های بزرگی مثل Coca Cola و Danone مشغول همکاری برای تولید بطری‌های تجزیه پذیر برای محصولات آن‌ها است. در فرانسه شرکت Carbios در حال بررسی امکان بازیافت ضایعات پلاستیکی بوسیله آنزیمهای میکروبی است. شرکت‌های نستله واترز و پپسی درحال همکاری با این شرکت هستند. هم اکنون در برخی پژوهشگاه‌های بیوتکنولوژی ایران نیز مطالعات گسترده‌ای بر تولید بایوپلاستیکهای تجزیه پذیر انجام می‌شود.
2. پاک‌کننده‌های آنزیمی
تولید پاک کنندههای قوی و موثر از اولین کاربرد‌های صنایع بیوتکنولوژی در اوایل دهه ۶۰ میلادی بود. اولین بار شرکت Novozymes که در زمینه بیوتکنولوژی فعالیت داشت، شروع به تولید پاک کنندههای آنزیمی کرد که از حاوی برخی آنزیمهای خاص از میکرواورگانیسم‌ها بود. به‌طور کلی میکرواورگانیسم‌ها دسته ای موجودات را شامل می‌شوند که اندازه ای بسیار کوچک در مقیاس میکرومترهستند. باکتری‌ها، ویروس‌ها، مخمر‌ها و میکروب‌ها از میکرواورگانیسم‌ها محسوب می‌شوند.شیوه عملکرد آنزیمهای پاک کننده شکستن مولکول‌های موجود در لکه‌های خون و چربی است. همچنین برخلاف جایگزین‌های شیمیایی، این پاک کننده‌ها تخریب پذیر هستند.
به‌مرور زمان پاک کنندههای آنزیمی توسعه پیدا کرده و موثر‌تر شدند. مزیت اصلی این پاک کننده‌ها این است که می‌توانند در دما‌های پایین‌تری کارکنند که باعث کاهش انرژی مصرفی در شستشوی لباس‌ها باشد.
3. بایودیزل (سوخت طبیعی)
سوخت فسیلی عامل عمده آلودگی هوا و بسیاری از بیماری‌های تنفسی است که سالانه زندگی بسیاری از مردم را تهدید می‌کند. در سال‌های اخیر بایودیزل‌های تولید شده از محصولات کشاورزی یک جایگزین متداول برای سوخت‌های فسیلی هستند. با این حال تولید عمده بایودیزل نیز مشکلات خاص خود را دارد. تامین نیاز سوختی فعلی از بایودیزل باعث اشغال زمین‌های کشاورزی، جنگل زدایی و افزایش قیمت برخی محصولات کشاورزی خوراکی می‌شود. به دلیل مشکلات موجود، برخی شرکت‌های فعال در حوزه بیوتکنولوژی به استفاده از قابلیت میکرواورگانیسم‌ها روآورده اند. میکرواورگانیسم‌ها به طور طبیعی با تخریب ضایعات کشاورزی و جنگلی می‌توانند سوخت تولید کنند. اخیرا شرکت‌هایی نظیر Solaga و Algaenergy درحال تحقیق برای روش‌هایی جهت تولید سوخت از نور خورشید و کربن دی‌اکسید به وسیله جلبک‌ها هستند.
4. گوشت مصنوعی (سنتزی)
صنعت تولید گوشت یک صنعت بزرگ بوده و نقش مهمی در آلودگی محیط زیست دارد. این پتانسیل در بیوتکنولوژی وجود دارد که بتواند نیاز به انرژی، زمین و آب را برای تولید گوشت به طور چشمگیری کاهش دهد. بدون استفاده از حیوانات با روش های موجود در بیوتکنولوژی می‌توان به طور مستقیم از سلول‌های چربی و ماهیچه‌ای به تولید گوشت مصنوعی پرداخت. با استفاده از این روش مصرف آنتی‌بیوتیک ها نیز نسبت به روش کنونی در تولید گوشت بسیار کاهش می‌یابد چراکه این روش در شرایط آزمایشگاهی استریل انجام می‌شود.
5. بیوتکنولوژِی در طعم دهنده‌ها
در اوایل طعم دهنده‌ها از گیاهان استخراج می‌شد. امروزه اما عمده تولید طعم دهنده‌ها توسط فرایندهای پتروشیمی صورت می‌گیرد. با ورود بیوتکنولوژی به این صنعت می‌توان صرفه جویی عظیمی در منابع، فضا و انرژی کرد. با روش‌های شیمیایی متداول حدود ۱۶۰۰۰۰ هزار پرتقال برای تولید یک لیتر طعم دهنده والنسن استفاده می شود. والنسن یک ترکیب آروماتیک بوده که طعم پرتقال نیز به دلیل وجود این ترکیب است. با استفاده از برخی باکتری‌ها یا مخمر‌ها می‌توان این ترکیبات را در مقیاس صنعتی و با کمترین محدودیت‌ها تولید نمود. یکی از پیشگامان این صنعت، شرکت Evolva در سوییس است که با استفاده از بیوتکنولوژی، برخی شیرین کنندههای طبیعی و طعم دهنده‌های پرتقال، انگور، وانیل و گریپفروت را تولید می‌کند.
6. بیوتکنولوژی در مصالح ساختمانی
تولید مصالح ساختمانی نیازمند حجم عظیمی از آب و انرژی است. همچنین فرایندهای تولید مصالح می‌تواند باعث افزایش انتشار کرین دی‌اکسید می‌شود که یک گاز گلخانه‌ای است. یک استارت‌آپ مستقر لندن به نام Biohm در حال بررسی روش‌هایی برای تولید مصالح ساختمانی بوسیله زباله‌های آلی است. یکی از این راه‌ها استفاده از قارچ هایی است که روی زباله‌های مختلف تغذیه می‌شوند و خواص دلخواهی بدست می‌آورند. شرکت Green Basilisk در هلند به دنبال افزایش عمر بتن‌ها بوسیله یک دسته باکتری‌های ترمیم دهنده است. این باکتری‌ها می‌توانند سطوح صدمه دیده را ترمیم کنند. آینده مصالح ساختمانی با بیوتکنولوژی دگرگون خواهد شد.
7. بیوتکنولوژی در آفت‌کش‌های بدون ضرر
در روش‌هایی که اکنون برای ازبین بردن آفت‌ها استفاده می‌شود، مواد مضری بکار می‌روند. این مواد برای انسان‌ها و موجودات دیگر خطرناک است. بیوتکنولوژی می‌تواند با استفاده از مکانیزم‌های طبیعی با آفت‌ها مبارزه کند و محیط زیست هم آسیبی نمی‌بیند.
در فرانسه یک شرکت با نام Amoeba قصد دارد تا با استفاده نوعی باکتری، برخی قارچ‌های موجود در محصولات‌های کشاورزی را از بین ببرد. رویکرد دیگر، طراحی مولکول‌هایی است که به صورت انتخابی آفات موجود در محصولات را ازبین ببرند. شرکت‌های فعال در حوزه بیوتکنولوژی مانند Swiss Biotech Agrosustain مولکول‌هایی را که گیاهان برای حفاظت از خود در برابر آفات تولید می‌کند، استخراج نموده و تکثیر می‌دهد.
8. بیوتکنولوژی در صنایع نساجی
فرایندهای تولید الیاف و منسوجات بسیار حائز اهمیت هستند. حلال برخی از رنگ های نساجی الکل زیستی است. روش‌های موجود در بیوتکنولوژی می‌تواند باعث کاهش اثرات مخرب این صنایع بر محیط زیست شود. همچنین می‌توان ضایعات حاصل از تولید منسوجات را با استفاده از بیوتکنولوژی قابل بازیافت نمود. امروزه تکنولوژی‌های جدیدی به ما کمک می‌کنند تا برخی الیاف‌ها را بوسیله میکرواورگانیسم‌ها تولید کنیم. در این مورد شرکت AMSilk آلمان با استفاده از تخمیر باکتریایی الیاف‌های ابریشمی تولید می‌کند. این شرکت در حال حاضر با همکاری Adidas مشغول ساخت کفش‌های راحتی تجزیه‌پذیر هستند که هیچ ضایعاتی باقی نمی گذارند. برای جایگزینی رنگ‌های شیمیایی می‌توان از برخی میکروب‌ها برای تولید رنگ‌های مختلف استفاده کرد. در این رابطه شرکت های Pili در فرانسه و Colorifix در انگلیس مشغول فعالیت هستند.
9. کودهای بیولوژیکی
کودهای شیمیایی که در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شوند از عوامل موثر در آلودگی محیط زیست هستند. یک راه حل مناسب برای جایگیزنی کودهای شیمیایی، استفاده از میکرواورگانیسم‌هایی است که رشد گیاهان را تحریک کرده و باعث حفظ سلامتی آن‌ها می‌شود. این روش اکنون هدف شرکت‌هایی مثل Kapsera در فرانسه، Xtrem Biotech در اسپانیا و Aphea.Bio در بلژیک است. همچنین کمپانی بزرگ فعال در صنایع شیمیایی Bayer در حال همکاری با یک استارت‌آپ آمریکایی به نام Ginkgo Bioworks است. آن‌ها در تلاش‌اند تا با جایگزینی میکرواورگانیسم‌ها، نیتروژن مورد نیاز گیاهان را با استفاده از بیوتکنولوژی تامین کنند. با این حرکت میکرواورگانیسم‌ها می‌توانند جایگیزین کودهای شیمیایی نیتروژن‌دار شوند.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.