من سمع عن مصطلح التكنولوجيا الحيوية؟ حسنًا ... تبدو مثل تلك الموجودة في الأفلام هاه. لكن لا تخطئ ، فقد تم تطبيق التكنولوجيا الحيوية أيضًا في العالم الحقيقي. تشير التكنولوجيا الحيوية إلى العلم الذي يتعامل مع تطبيق النظم البيولوجية والكائنات الحية على العمليات التقنية والصناعية من أجل رفاهية الإنسان.
يبدو أن استخدام التكنولوجيا الحيوية قد تم منذ أكثر من 6000 عام! في ذلك الوقت ، طبق البشر التكنولوجيا الحيوية لصنع الخبز والجبن والبيرة بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك ، فقد بدأت التكنولوجيا الحيوية الحديثة الآن في توفير المنتجات والتقنيات التي تساعد في مكافحة الأمراض النادرة ، وتقليل البصمة البيولوجية ، وتقليل الجوع ، وإنتاج الوقود الحيوي ، وجعل عمليات التصنيع الصناعية أكثر كفاءة.
إذن ، ما هو بالضبط تطبيق التكنولوجيا الحيوية الذي نجده كثيرًا كل يوم؟ دعونا نلقي نظرة على الشرح في هذا المقال!
خميرة لإنتاج الإيثانول وصنع الخبز
ربما سمعت كلمة إيثانول. الإيثانول هو نوع من الكحول يتم إنتاجه باستخدام المواد الخام التي تحتوي على الذرة وفول الصويا والذرة الرفيعة أو الشعير. يتم إنتاج الإيثانول عن طريق التخمير بمساعدة الخميرة.
في التكنولوجيا الحيوية ، يمكن للخميرة استقلاب السكريات في النباتات وإنتاج الإيثانول وثاني أكسيد الكربون اللاهوائي. يعتبر الإيثانول كوقود أكثر صداقة للبيئة من البنزين أو الديزل الذي يأتي من الحفريات.
(اقرأ أيضًا: فهم التكنولوجيا الحيوية واستخدامها)
ليس ذلك فحسب ، بل تستخدم الخميرة أيضًا في صناعة المخابز والبيرة. تنتج الخميرة ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي ويمكن أن تجعل العجين يرتفع. عندما تُخبز العجينة في الخبز على درجات حرارة عالية ، تموت الخميرة ويتبخر الإيثانول الموجود في الخبز أيضًا. التجاويف الصغيرة المتبقية في الخبز تجعله خفيفًا ورقيقًا.
البكتيناز في صنع عصير الفاكهة
في إنتاج عصائر الفاكهة ، تستخدم الصناعة عمومًا البكتيناز للتوضيح والاستخراج. يعمل تكسير جزيئات البكتين الذي يحدث في الخلايا النباتية أيضًا كغراء لتثبيت الخلايا النباتية معًا. عندما تضاف الإنزيمات إلى عصير الفاكهة فإنها تدمر الخلايا والأنسجة النباتية وتستخرجها. تحدث هذه العملية بسرعة أكبر في الظروف الدافئة منها في الظروف الباردة لأنها تتحكم فيها الإنزيمات.
بيودتيرجين
نستخدم المنظفات لغسل الملابس. في التكنولوجيا الحيوية ، تحتوي المنظفات الحيوية على إنزيمات يمكن أن تساعد في إزالة البقع من الملابس. يتم الحصول على هذه الإنزيمات من الكائنات الحية الدقيقة ، مثل البكتيريا ، والتي يمكن أن تعيش حتى في الماء الساخن.
بعض الإنزيمات المستخدمة في المطهرات الحيوية هي البروتياز والليباز والأميلاز. تساعد إنزيمات البروتياز في تكسير بقع البروتين ، مثل الهيموجلوبين في الدم. وفي الوقت نفسه ، يساعد الليباز في تكسير بقع الشحوم. أخيرًا ، يمكن أن يساعد الأميليز في تكسير بقع النشا أو النشا.
اللاكتاز لإنتاج حليب خالٍ من اللاكتوز
يعاني بعض الأشخاص من عدم تحمل اللاكتوز ، وهي حالة يعجز فيها الجسم عن هضم اللاكتوز. وذلك لأن الجسم لا ينتج إنزيم اللاكتاز الذي يستخدم لتفكيك اللاكتوز في الحليب. باستخدام التكنولوجيا الحيوية ، يمكننا الآن استهلاك الحليب الخالي من اللاكتوز. الحيلة هي إضافة إنزيم اللاكتاز إلى الحليب ، بحيث يتم تكسير اللاكتوز أولاً ويكون آمنًا للاستهلاك من قبل أولئك الذين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز.
البنسلين من البنسليوم مع التخمير
هل سبق لك أن أعطاك طبيب دواء عندما كنت مريضًا؟ عادة ، أحد هذه الأدوية هو مضاد حيوي. تستخدم المضادات الحيوية لمحاربة الأمراض التي تسببها البكتيريا. يتم إنتاج المضادات الحيوية من ميكروبات معينة لمنع نمو الميكروبات الأخرى. ومع ذلك ، فإن الميكروبات الموجودة في المضادات الحيوية لا تضر الخلايا الحية.
أول مضاد حيوي اكتشفه ألكسندر فليمنج ، وبالتحديد على شكل بنسلين. يأتي البنسلين من فطر Penicillium chrysogenum الذي تتم معالجته في وعاء كبير يسمى المخمر. يحتاج هذا الفطر إلى العناصر الغذائية والأكسجين للنمو والتطور. عندما ينخفض إمداد المغذيات ، تطلق الفطريات المضادات الحيوية في الوسط.
المخمر نفسه عبارة عن حاوية كبيرة معقمة مزودة بمحرك ، وأنبوب لإضافة ثقافة بداية إليه ، وأنبوب هواء لتفجير الهواء في الخليط.
