ÇEVRESEL BIYOTEKNOLOJI: TARIH, NE INCELIYOR, UYGULAMALAR - BIYOLOJI - 2025

Çevre biyoteknolojisi ortamında kirlilik sorunlarını düzeltmek ve çözmek için gelişim ve biyolojik sistemlerinin kullanımı adanmış bir disiplindir. Organik ve inorganik materyalleri işlemek için bilim, teknoloji ve genetik mühendisliği prensiplerini kullanır, doğal çevreyi iyileştirmeyi amaçlar ve sürdürülebilir gelişimi hedefler.

Uygulamaları, biyolojik iyileştirme ve atık su, gazlar ve toksik atıkların arıtılmasından, malzemelerin biyolojik olarak parçalanmasına, tarımsal biyoteknolojiye, biyoenerji, biyominasyona ve zararlıların ve hastalıkların kontrolüne kadar uzanmaktadır.

Çevre biyoteknolojisi, kirlilikten etkilenen çevresel koşulları iyileştirmek için mikroorganizmaları kullanır. Kaynak: Pixabay.com

Şu anda en belirgin işlevi, daha sürdürülebilir ve ekonomik süreçler kullanılarak zeminlerin, suyun ve havanın temizlenmesidir.

Örneğin, yere bir petrol sızıntısı ile karşılaşıldığında, bu maddenin ayrışmasını destekleyen mikroorganizmaların çoğalmasını desteklemek için sülfatlı veya nitratlı gübreler yapılabilir.

Kısacası, çevresel biyoteknoloji, doğanın dengesizlik durumlarının üstesinden gelmesine yardımcı olur, çoğu durumda insan eylemi nedeniyle bir tür değişikliğe uğramış ekosistemleri kurtarır.

Çevre biyoteknolojisinin tarihi

Biyoteknoloji, insanlık tarihinde, şarap, bira, peynir veya ekmek gibi belirli ürünleri elde etmek için hayvanları ve ekinleri işlemek için farklı tekniklerin kullanılmaya başlandığı eski çağlardan beri var olmuştur.

19. yüzyılda Fransız kimyager Louis Pasteur, mikroorganizmaların fermantasyona neden olduğunu keşfetti ve gıda ve sağlık endüstrisine büyük faydalar sağladı.

Yıllar sonra, İngiliz bilim adamı Alexander Fleming, penisilin bakterilerinin enfeksiyonların tedavisinde etkilerini gözlemledi ve bu da antibiyotiklerin büyük ölçüde geliştirilmesine izin verdi.

1953'te Cambridge Üniversitesi'nden bilim adamları Rosalind Franklin, James D. Watson ve Francis Crick DNA'yı ve genetik kodun işleyişini keşfettiler. Bu, moleküler manipülasyon alanında benzeri görülmemiş bir ilerleme yarattı ve modern biyoteknolojiye yol açtı.

Genlerin bir organizmadan diğerine değiştirilmesi ve aktarılması, tarım ve tıp alanlarında daha iyi ürünlerin ve süreçlerin geliştirilmesine izin verdi.

Zamanla ve endüstriyel sömürünün çevre üzerindeki olumsuz etkisinin bir sonucu olarak, bu teknikler çevre biyoteknolojisine yol açan kirlilikle ilgili sorunları çözmek için kullanılmaya başlandı.

Çevresel biyoteknoloji neyi inceler?

Bu disiplin iki ana çalışma alanını kapsamaktadır: bir yanda biyoteknoloji ve diğer yanda ekoloji.

Biyoteknoloji

Canlı organizmaları teknoloji yoluyla, kaynaklarından ve kapasitelerinden yararlanarak ürünlerin iyileştirilmesinde ve diğer amaçlarla kullanmak için araştıran ve analiz eden bilim dalıdır.

Başlıca gıda, ilaç, farmakoloji ve çevre bakımı alanlarında kullanılmaktadır.

Kullanımı sayesinde daha verimli ilaçlar, daha dayanıklı malzemeler, daha sağlıklı gıda, yenilenebilir enerji kaynakları ve daha az kirletici endüstriyel süreçler elde etmek mümkündür.

Ekoloji

Canlıların birbirleriyle ve içinde yaşadıkları çevre ile olan ilişkilerini inceleyen biyolojinin parçasıdır. Ana ilgi alanlarından biri, ekosistemlerin insanoğlunun gerçekleştirdiği faaliyetlerden geçirdiği değişimlerdir.

Bu anlamda ekoloji, birkaç yıldır çevrenin korunması ve korunması için dünyanın her yerinde mücadele eden siyasi ve sosyal hareketlerle ilişkilendirilmiştir.

Eylemleri, doğal kaynakların korunması ve yenilenmesini, vahşi yaşamın korunmasını ve insan kaynaklı kirlilik seviyelerinin azaltılmasını amaçlamaktadır.

Bu çerçevede çevre biyoteknolojisi, diğer sorunların yanı sıra biyolojik çeşitlilik kaybına, iklim değişikliğine, yeni yenilenebilir enerji kaynaklarının mevcudiyetine ve ozon tabakasının incelmesine çözüm bulmaya çalışır.

Uygulamalar

Tarımda çevresel biyoteknoloji, daha fazla vitamin, mineral ve protein içeren yiyecekler ve böcek saldırılarına karşı daha dirençli bitkiler üretmeyi mümkün kılar. Kaynak: Pixabay.com

Çevresel biyoteknolojiye verilen temel kullanımlar, biyoremediasyon, atık su arıtma, malzemelerin biyolojik bozunması ve tarımsal biyoteknoloji ile ilgili olanlardır.

Biyoremidasyon

Bu terim, mikroorganizmaların bir maddeyi işlemek veya kirlenmeden etkilenen çevresel koşulları iyileştirmek için kullanılmasını ifade eder.

Örneğin, bazı bakteriler, mantarlar ve genetiği değiştirilmiş bitkiler, toksik elementleri topraktan, sudan veya havadan absorbe etme ve bozma yeteneğine sahiptir.

En iyi bilinen durumlardan biri, radyasyona karşı büyük bir kapasiteye sahip olan ve nükleer atıkta bulunan cıva iyonlarını ve tolueni emen Deinococcus radiodurans bakterisinden yapılan genetik modifikasyondur.

Bazı mantarlar, kurşun konsantrasyonlarına karşı yüksek bir toleransa sahiptir ve bu ağır metal ile kirlenmiş toprakları temizlemek için kullanılır.

Kanalizasyon arıtma

Çevresel biyoteknoloji ayrıca fiziksel, kimyasal ve biyolojik kirleticileri insan atık sudan uzaklaştırmak için de kullanılabilir.

Su bitkilerinin kullanımı, mikroalgler ve biyolojik bozunma süreçleri sayesinde atıkları saflaştırmak ve kalitesini artırmak mümkündür.

Tarımsal Biyoteknoloji

Tarımda çevresel biyoteknoloji, mahsulün durumunu iyileştirmek ve üretimi artırmak için canlı organizmaları veya mikroorganizmaları kullanır.

Örneğin, çevreye zarar veren kimyasal ürünler kullanmaya gerek kalmadan daha fazla vitamin, mineral ve protein içeren yiyecekler ve böcek saldırılarına karşı daha dirençli bitkiler üretmeye izin verir.

Ayrıca, enerji ve biyoyakıt üretiminde tarımsal artıkların veya atık suların yeniden kullanılmasını mümkün kılar.

Malzemelerin biyolojik olarak parçalanması

Çevresel biyoteknoloji ayrıca hayvanlar, mantarlar ve bakteriler gibi biyolojik ajanların etkisiyle doğal olarak ayrışan biyolojik olarak parçalanabilir materyallerin geliştirilmesine izin verir.

Bu elementlerin bozulması iki şekilde meydana gelebilir: yaşamak için oksijene ihtiyaç duyan organizmalar (aerobik bozunma) veya metabolizmalarında oksijene ihtiyaç duymayan organizmalar (anaerobik bozunma) yoluyla.

Bu tür bir süreç, atık seviyesinin en aza indirilmesine yardımcı olur ve kirleticilerin çevrede kalıcılığını önler.

Öte yandan, çevresel biyoteknolojinin diğer olası uygulamaları, diğerleri arasında katı atık ve gazların arıtılması, biyoenerji ve biyominasyon, zararlıların ve hastalıkların kontrolü ve biyojeokimyasal döngü ile ilgili olanlardır.

Referanslar

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Çevresel biyoteknoloji. Editör Tebar. Madrid. İspanya.
2. Bécares, E. (2014). Çevresel Biyoteknoloji, Biyoteknolojinin Külkedisi mi? AmbioSciences. Leon Üniversitesi Biyoloji ve Çevre Bilimleri Fakültesi tarafından düzenlenen bilimsel yayma dergisi.
3. ISEB. Uluslararası Çevresel Biyoteknoloji Derneği. İnecol.edu.mx adresinde mevcuttur
4. Blanch, Anicet. Çevresel biyoteknoloji. Çevrenin iyileştirilmesinde biyoteknolojik uygulamalar. Barselona Üniversitesi.
5. Rittmann, BE (2006). Çevre biyoteknolojisindeki süreçleri yönetmek için mikrobiyal ekoloji. Trends Biotechnol.
6. Çevresel Biyoteknoloji, Wikipedia. Wikipedia.org adresinde mevcuttur