بیوتکنولوژی چیست؟

زیست فناوری چیست؟

واژه‌ زیست‌فناوری یا بیوتکنولوژی نخستین بار در سال ۱۹۱۹ از سوی کارل ارکی (Karl Ereky ) به مفهوم کاربرد دانش‌های پزشکی و زیستی و اثر متقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر، به کار برده شد. و عده او را به عنوان پدر علم بیوتکنولوژی می شناسند.

بیوتکنولوژی چیست؟ كلمه بیوتكنولوژی از دو كلمه زنده و زندگی یا سامانه زنده و تكنولوژی به معنای یك روش علمی به منظور دستیابی به یك هدف علمی شكل گرفته است. بیوتكنولوژی به طور كلی به مجموعه‌ای از فناوریها اطلاق می‌شود كه سامانه‌های زنده یا بیولوژیكی گیاه، حیوان، میكروارگانیسم یا تركیبات مخصوص مشتق شده از این سامانه‌ها را به منظور تولید كالاها و خدمات صنعتی بكار می‌گیرد.

به طور کلی هر گونه دخالت هوشمندانه بشر در آفرینش به منظور بهبود و عرضه فرآورده‌های گوناگون با استفاده از جانداران زیست‌فناوری، در گروه زیست‌فناوری جای می‌گیرد. بیوتکنولوژی یا زیست فناوری از تركیب “علم بیولوژی” و “فن تکنولوژی” با رابطه‌های بسیار پیچیده بـه وجود آمده است. در حقیقت زیست فناوری‌ مجموعه‌ای‌ از روشهایی‌ برای‌ تولید، تغییر و اصلاح‌ فراورده‌ها، به‌نژادی‌ گیاهان‌ و جانوران‌ و تولید میکروارگانیسم‌های خاص برای‌ کاربردهای‌ ویژه‌ است که در آن از ارگانیسم‌های‌ زنده و مفید‌ استفاده‌ می‌کنند. بیوتکنولوژی‌ همانند زیست‌ شناسی‌، ژنتیک‌ یا مهندسی‌ بیوشیمی‌ یک‌ علم‌ پایه‌ یا کاربردی‌ نیست‌ که‌ بتوان‌ محدوده‌ و قلمرو آنرا بسادگی‌ تعریف‌ کرد، بلکه شامل‌ حوزه‌ای‌ مشترک‌ از علوم‌ مختلف‌ است‌ که‌ در اثر همپوشانی‌ و تلاقی‌ این‌ علوم‌ با یکدیگر بوجود آمده‌ است‌.

همچنین بیوتکنولوژی‌ معادل‌ زیست‌ شناسی‌ مولکولی‌، مهندسی‌ ژنتیک‌، مهندسی‌ شیمی‌ یا هیچ‌ یک‌ از علوم‌ سنتی‌ و مدرن‌ موجود نیست‌؛ بلکه‌ پیوند میان‌ این‌ علوم‌ در جهت‌ تحقق‌ بخشیدن‌ به‌ تولید بهینه‌ یک‌ محصول‌ “حیاتی‌” یا انجام‌ یک‌ فرآیند زیستی‌ به روشهای‌ نوین‌ و دقیق‌ با کارآئی‌ بسیار بالا می‌باشد.
بیوتکنولوژی‌ را می‌توان‌ به‌ درختی‌ شبیه‌ کرد که‌ ریشه‌های‌ آن را علومی‌ با قدمت‌ زیاد مانند زیست‌ شناسی‌ مولکولی‌، ژنتیک‌، میکروبیولوژی‌، بیوشیمی‌، ایمونولوژی‌، مهندسی‌ شیمی‌، مهندسی‌ بیوشیمی‌، گیاه‌شناسی‌، جانورشناسی‌، داروسازی‌، کامپیوتر و غیره تشکیل‌ می‌دهند.

به دلیل تأثیرات بسیار بیوتکنولوژی بر روی رفاه و آسایش بشر، دانشمندان بر این باورند كه در آینده بیوتکنولوژی یکی از ابزارهای قدرتمند برای موجودیت انسان به شمار خواهد آمد. امروزه دامنه فعالیت بیوتکنولوژی بسیار گسترده است و از تشخیص، پیشگیری و معالجه بیماری تا تولید مواد دارویی، منابع غذایی، محافظت از محیط زیست و حفظ انرژی بوده و زمینه‌های مختلف را شامل می‌شود. زیست فناوری نوین یکی از امیدهای قرن آینده برای رفع بسیاری از نیازهای مختلف بشر و راه حلی برای تامین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد جهان به شمار می‌رود و یکی از هفت رشته کلیدی فناوری جهان در قرن حاضر محسوب می‌شود.

گستردگی‌ کاربرد بیوتکنولوژی‌ در قرن‌ 21 بحدی‌ است‌ که‌، اقتصاد، بهداشت‌، درمان‌، محیط‌زیست‌، آموزش‌، کشاورزی‌، صنعت‌، تغذیه‌ و سایر جنبه‌های‌ زندگی‌ بشر را تحت‌ تأثیر شگرفت‌ خود قرار خواهد داد. بهمین‌ دلیل‌ دانشمندان جهان‌ قرن‌ 21 را قرن‌ بیوتکنولوژی‌ نامگذاری‌ کرده‌اند.

تقسیم بندی دوره های بیوتکنولوژی

در تقسیم‌بندی‌ زمانی‌ می‌توان‌ سه‌ دوره‌ برای‌ تکامل‌ بیوتکنولوژی‌ قائل‌ شد:

1) دوره تاریخی‌ که‌ بشر با استفاده‌ ناخودآگاه‌ از فرآیندهای‌ زیستی‌ به‌ تولید محصولات‌ تخمیری‌ مانند نان‌، لبنیات،‌ ترشیجات‌ و سرکه‌ و غیره‌ می‌پرداخت‌. مصریها در چهار هزار سال‌ قبل‌ با کمک‌ مخمر و خمیر مایه‌ نان‌ می‌پختند. در این‌ دوران‌ فرآیندهای‌ ساده‌ و اولیه‌ بیوتکنولوژی‌ و به‌ویژه‌ تخمیر توسط‌ انسان‌ بکار گرفته‌ می‌شد.

۲) دوره‌ اولیه‌ قرن‌ حاضر که‌ با استفاده‌ آگاهانه‌ از تکنیک‌های‌ تخمیر و کشت‌ میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های‌ مناسب‌ و متعاقباً استفاده‌ از فرمانتورها در تولید آنتی‌بیوتیکها، آنزیمها، اجراء مواد غذایی‌، مواد شیمیایی‌ آلی‌ و سایر ترکیبات‌، بشر به‌ گسترش‌ این‌ علم‌ مبادرت‌ ورزید. در آن‌ دوره‌ این‌ بخش‌ از علم‌ نام‌ میکروبیولوژی‌ صنعتی‌ به خود گرفت‌ و هم‌ اکنون‌ نیز روند استفاده‌ از این‌ فرآیندها در زندگی‌ انسان‌ ادامه‌ دارد. لیکن‌ پیش‌بینی‌ می‌شود به‌ تدریج‌ با استفاده‌ از تکنیکهای‌ بیوتکنولوژی‌ نوین‌ بسیاری‌ از فرآیندهای‌ فوق‌ نیز تحت‌ تأثیر قرار گرفته‌ و به‌ سمت‌ بهبودی‌ و کارآمدی‌ بیشتر تغییر پیدا کنند.

3) دوره‌ نوین‌ بیوتکنولوژی‌ که‌ با کمک‌ علم‌ “ژنتیک”‌ درحال‌ ایجاد تحول‌ در زندگی‌ بشر است‌. بیوتکنولوژی‌ نوین‌ مدتی‌ است‌ که‌ رو به‌ توسعه‌ گذاشته‌ و روز به وز دامنه‌ وسعت‌ بیشتری‌ به‌ خود می‌گیرد.

از سال‌ ۱۹۷۶ تاکنون روش‌های بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک با انتقال‌ ژنهایی‌ از یک‌ میکروارگانیسم‌ به‌ میکروارگانیسم‌ دیگر آغاز شده است. تا قبل‌ از آن‌ دانشمندان‌ در فرآیندهای‌ بیوتکنولوژی‌ از خصوصیات‌ طبیعی‌ و ذاتی‌ ارگانیسم یا میکروارگانیسم‌ها استفاده‌ می‌کردند، اما در حال حاضر در اثر پیشرفت‌ در رشته‌های زیست‌شناسی‌ مولکولی‌ و ژنتیک‌ و شناخت‌ عمیق‌تر اجزاء و مکانیسم‌های‌ سلولی‌ و مولکولی‌ متخصصین‌ علوم‌ زیستی ‌توانستند تا به‌ اصلاح‌ و تغییر خصوصیات‌ ارگانیسم یا میکروارگانیسم‌ها بپردازند و ارگانیسم‌ یا میکروارگانیسم‌هایی‌ باخصوصیات‌ کاملاً جدید بوجود آوردند تا با استفاده‌ از آنها بتوان‌ ترکیبات‌ جدید را با مقادیر بسیار بیشتر و کارائی‌ بالاتر تولید نمود.

برچسب ها : بیوتکنولوژی چیست؟

منبع:
بیوتکنولوژی، 1393، شیما اکبری، فصلنامه نقد کتاب، سال اول شماره 1 و 2.
بیوتکنولوژی، 1394، ماهنامه تحلیلی، خبری و آموزشی، شماره 68.

انواع گرایش های بیوتکنولوژی

از تلاقی‌ و پیوند علوم‌ مختلف‌ با بیوتکنولوژی،‌ نام‌ شاخه‌هایی‌ از بیوتکنولوژی‌ بدین ‌ترتیب‌ وضع‌ می‌شود: بیوتکنولوژی‌ پزشکی، بیوتکنولوژی‌ گیاهی (کشاورزی)‌، بیوتکنولوژی‌ دارویی‌، بیوتکنولوژی‌ میکروبی‌، بیوتکنولوژی‌ دریا، بیوتکنولوژی‌ غذایی، بیوتکنولوژی‌ صنعت و محیط زیست، بیوتکنولوژی حیوانی( دام و طیور)، بیوتکنولوژی‌ نفت و غیره را می‌توان نام برد.

بیوتکنولوژی گیاهی

بیوتكنولوژی گیاهی، كاربردهای حال و آینده مهندسی مواد خام حاصل از گیاهان است كه شامل: عملكرد محصولات، تغییر تركیب محصول (اسیدهای چرب، پلی ساكاریدها، پروتیین‌ها، طعم، رنگ، و …) بهبود تركیب تغذیه‌ای، تبیین ژنهای جدید (پروتیین‌ها، سیستم تثبیت نیتروژن) بهبود قابلیت نگهداری (انبارداری ، عمر نگهداری) كاهش مراحل فرایند، بهبود مقاومت، برطرف كردن مواد نامطلوب، تبدیل جریانات زاید فرایند می‌باشند.

بیوتكنولوژی حیوانی

مطالعه در بخش بیوتكنولوژی حیوانی نیز اهدافی دارد كه شامل بالابردن میزان به طور مثال شیر و گوشت حیوانات ، بهبود مقاومت (بیماری)، گوشت و شیر مناسب (شیر بدون لاكتوز یا كم چربی و تركیب پروتیین گوشت).

بیوتکنولوژی غذایی

كاربرد بیوتكنولوژی در صنایع غذایی مشاركت بین چند رشته علمی متفاوت از قبیل بیولوژی سلولی ژنتیك میكروبیولوژی، بیولوژی مولكولی، بیوشیمی، مهندسی شیمی و اقتصاد را می‌طلبد. جدای از افزایش حجم مواد غذایی با به كارگیری علم بیوتكنولوژی، یكی از مهمترین جنبه‌های این علم بالا بردن ایمنی و سلامتی مواد غذایی حاصل از میكروارگانیسم‌ها است. ممكن است محصولی از نظر جنبه‌های حسی و غیره از درجه بالایی برخوردار باشد ولی در سوخت و ساز بدن ایجاد اختلال كند. به عنوان مثال گیاهانی كه مقاوم به آفت كش شده‌اند، در ساختار آنها مواد حاصل از بی‌اثر كردن آفت كش باقی بماند و ایجاد حساسیت و بیماری كند. به همین خاطر نباید به بیوتكنولوژی مواد غذایی فقط از دید تولید بالا، خواص حسی و بهتر نگاه كرد. بلكه مراحل سوخت وسازی مواد غذایی در بدن باید مورد مطالعه قرار گیرد و ایمنی آنها تایید شود. با توجه به گستره و حیطه عمل بیوتكنولوژی ذكر تمام قابلیت‌ها و توانایی‌های بیوتكنولوژی در بخش كشاورزی و صنایع غذایی محدود به مقاله‌ها و كتابها نمی‌شود.

تغییرات و تحولات چشمگیر و روزمره بیوتكنولوژی همگام با دانش سریع روز، تاثیر عمیقی بر فرایندها، محصولات و كالاهای غذایی، دارویی و بهداشتی می‌گذارد و همگامی این پیشرفتها باعث توسعه و بهبود كالاها و خدمات صنعتی می‌شود.

بیوتکنولوژی میکروبی

بيوتكنولوژي ميكروبي یعنی استفاده از ويژگيهاي انواع ميكروبها در توليد و تجزيه مواد مختلف نظير هورمون هاي انساني . این کار به روش نوتركيبي، از تولید حشره كش هاي ميكروبي، توليد انواع ماكرو مولكولها و استخراج كاني ها تا زدودن مواد زايد سمي در شرايط متعارف، انجام مي شود.دانشجويان‌ گرايش‌ “بيوتکنولوژي‌ ميکروبي” در زمينه‌ بيوتکنولوژي‌ غذايي‌ و دارويي‌، توليد آنزيم‌ها، پروتئين‌ها، پلي‌ ساکاريدها، قارچ‌ها و مخمرها اطلاعات‌ لازم‌ را به‌ دست‌ مي‌آورند. دروس تخصصی ارائه شده برای این گرایش عبارتند از: میکروبیولوژی محیطی، فیزیولوژی میکروارگانیسم ها، پدیده های تخمیری، پروتئین ها و پلی ساکاریدهای میکروبی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی آرکی باکترها، آنتی بیوتیکها، بیوتکنولوژی قارچ ها.

بیوتکنولوژی پزشکی و دارویی

یکی از مهم ترین اهداف رشته ارشد بیوتکنولوژی پزشکی بهره گیری از روش های علمی و فنی به کمک عوامل بیولوژیک (مانند میکروارگانیسم ها، یاخته های گیاهی و جانوری و آنزیم ها و …) است. دانش آموختگان ارشد بیوتکنولوژی پزشکی به تولید کالا و خدماتی در زمینه های مختلفی چون کشاورزی، صنایع غذایی، دارویی و پزشکی می پردازند.

کاربرد زیست فناوری در زمینه علوم پزشکی و دارویی، موضوعات بسیار گسترده‌ای مانند ابداع روش‌های کاملاً جدید برای “تشخیص مولکولی مکانیسم‌های بیماری‌زایی و گشایش سرفصل جدیدی به نام پزشکی مولکولی”، “امکان تشخیص پیش از تولد بیماری‌ها و پس از آن”، “ژن‌‌درمانی و کنار گذاشتن (نسبی) برخورد معلولی با بیمار و بیماری”، “تولید داروها و واکسن‌های نوترکیب و جدید”، “ساخت کیت‌های تشخیصی”، “ایجاد میکروارگانیسم‌های دستکاری شده برای کاربردهای خاص”، “تولید پادتن‌های تک‌دودمانی (منوکلونال)” و غیره را در بر می‌گیرد.
به عنوان مثال دانش آموختگان رشته زیست فناوری پزشکی ( بیوتکنولوژی پزشکی ) قادر خواهند بود به طراحی و تولید واکسن های نوین زیستی، کیت های تشخیصی، آنتی بادی های نوترکیب به منظور درمان و مطالعات سرطان اقدام نمایند.

بیوتکنولوژی صنعت و محیط زیست

دوره کارشناسی ارشد زیست فناوری با گرایش صنعت و محیط زیست مجموعه ای از اصول علوم و فنون در زمینه های مهندسی ژنتیک ، علوم سلولی مولکولی ، توسعه سویه های صنعتی ، فناوری تخمیر ،تولید، جداسازی و خالص سازی مواد زیستی با ارزش ، اصول مهندسی در طراحی فرآیندهای زیستی و کاربرد زیست فناوری در محیط زیست ارائه می شود. فارغ التحصیلان این دوره می‌توانند در زیست فناوری صنعتی ( غذایی، دارویی، تولید اسیدها و حلال های آلی و …) و محیط زیست ، به ویژه در زمینه توسعه و طراحی واحدهای صنعتی و مباحث مهندسی درگیر در آن و همچنین ساخت تجهیزات مورد استفاده در زیست فناوری ، نیاز تخصصی کشور را تا حد زیادی تامین نمایند.

بیوتکنولوژی دریا

بیوتکنولوژی دریایی یکی از حوزه‌های در حال رشد است که با کمک آن، از موجوداتی مانند ماهی، جلبک و یا باکتری‌ها به‌طور مستقیم و غیرمستقیم استفاده می‌شود. مهمترین فواید بیوتکنولوژی دریایی به شرح زیر است:

۱- تولید فرآورده‌های جدید و اصلاح‌شده

۲- فراهم آوردن تکنیک‌های جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اکوسیستم‌های دریایی

۳- شیلات و پرورش آبزیان (Aquaculture) به صورت پایدار و مطمئن

با توجه به پتانسیل بالای موجود در دریا و تنوع موجودات آبزی، تاکنون محصولات فراوانی از آنها استحصال شده است. مانند مواد دارویی، آنزیم‌ها، مواد مولکولی بیولوژیک، کیت‌های تشخیصی، آفت‌کش‌های زیستی، تولید بیوماس جهت تولید انرژی و غیره.

اکثر این فرآورده‌ها، مانند ترکیبات هالوژنه (ترکیبات برم وید) هستند و نمی‌توان مشابه آن را از موجودات خشکی‌زی به‌دست آورد. علاوه بر این، میکروارگانیزم‌های دریایی، منبع غنی از ژن‌های جدیدی هستند که می‌توان از آنها برای تولید داروها و فرآورده‌های بیولوژیک جدید و دسترسی به اهداف دیگر مانند مانیتورینگ استفاده کرد.

برخی از مواد دارویی و آرایشی که از موجودات دریایی همچون باکتری‌ها، بی‌مهرگان و جلبک‌ها استخراج می‌شوند عبارتند از: داروهای ضدحساسیت (سودوپتروسین‌ها، تاپسنتین‌ها، سایتونمین، مانوآلید)، داروهای ضدسرطان (برایوستانین‌ها، دیسکودرمولاید، الیوتروبین و سارکودیکتین)، آنتی‌بیوتیک‌ها (مارینون) و ملانین‌ها که طیفی از رنگ‌ها هستند که در ساخت صفحات خورشیدی و لنزهای چشمی به‌کار می‌روند.

علاوه بر این‌، فرآورده‌های دیگری نیز از موجودات دریایی به دست می‌آیند: مثلاً قارچ‌کش‌ها و آنتی‌بیوتیک‌هایی که به مرور در بدن آزاد می‌شوند؛ افزودنی‌های غذایی مانند پپتیدهای آنتی‌اکسیدان که از ماهیچه میگو جداسازی شده‌اند؛ پیش‌ماده اسیدآمینه میکوسپورین (MAA) و دزوکسی‌گادوسول که از جلبک‌های دریایی استخراج می‌شوند. از این مواد به‌عنوان افزودنی‌های غذایی و همچنین برای ساخت مواد آرایشی استفاده می‌شود. همچنین، از نوعی خرچنگ (Horseshoe Crab)، ماده‌ای را استخراج کرده‌اند که با لیپوپلی‌ساکاریدهای (LPS) باکتری‌های گرم منفی، واکنش می‌دهد و می‌‌تواند در تشخیص عفونت‌های اولیه در انسان و به‌عنوان ردیاب LPS (پیروژن‌ها)، در فرآورده‌های بیوتکنولوژیک عمل کند.

بیوتکنولوژی نفت

در صنعت نفت نیز از بیوتکنولوژی بترتیب قدمت در تمیز کردن آلودگیهای نفتی، ازدیادبرداشت از مخازن زیر زمینی هیدروکربوری، جلوگیری از خوردگی، و رسوب زدائی مواد معدنی و آلی بهره برداری شده است . و دیگر کاربرد مهم آن در ممانعت از پیشرفت و گسترش معضل مخروطی شدن آب وگاز در اطراف چاه تولیدی میباشد که با انسداد لایه ای از خلل و فرج در سطوح زیرین و فوقانی لایه تولیدی مخزن بوقوع می پیوندد .

استفاده از بيوتكنولوژي درصنعت نفت، مبحث نسبتاً جديدي مي‌باشد كه در سال‌هاي اخير در دنيا مطرح شده است. در مطلب زير، مهندس محبعلي، رئيس واحد ميكروبيولوژي پژوهشگاه صنعت نفت، به تشريح توانمندي‌هاي بيوتكنولوژي در اين صنعت پرداخته است:
در ارتباط با كاربرد بيوتكنولوژي در صنعت نفت مي‌توان دو جنبه را مدنظر قرار داد
نمونه بارز از بحث ارتقاي كمي، موضوع MEOR يا Microbial Enhanced Oil Recovery مي‌باشد. مبحث ظريف‌تر در استفاده از توانمندي‌هاي بيوتكنولوژي در صنعت نفت، ارتقاي كيفي محصولات نفتي مي‌باشد؛ چون جنبه‌هاي مختلفي در اين زمينه وجود دارد كه هركدام ظرافت‌هاي خاص خود را مي‌طلبد. از مهمترين اين جنبه‌ها مي‌توان به حذف هترو اتم‌هاي گوگرد و نيتروژن اشاره نمود. در ذيل به بحث پيرامون هر يك از مباحث فوق پرداخته مي‌شود:

1- ارتقاي كمي 2- ارتقاي كيفي

1) استفاده از MEOR در ازدياد برداشت از مخازن نفت

MEOR در واقع افزايش برداشت از مخازن نفتي با استفاده از ميكروارگانيسم‌ها مي‌باشد. از آنجايي كه پس از استخراج اوليه و ثانويه نفت، قسمت اعظم آن (حدود 80 درصد) در چاه‌ها باقي مي‌ماند. لذا روش‌هاي مختلفي به منظور استخراج مابقي نفت بوجود آمده است كه از آن جمله مي‌توان از MEOR نام برد.

از آنجايي كه شرايط فيزيكي چاه‌هاي نفت با هم فرق مي‌كند، نمي‌توان براي همه آنها از يك نوع ميكروارگانيسم استفاده كرد. لذا براي هر چاه بايستي ميكروب خاص خود را بكار برد.

همچنين اهميت استفاده از MEOR در چاه‌هاي كم‌عمق بدليل دماي كمتر مخازن، بيشتر است.به‌عنوان مثال در آمريكا چون عمق چاه‌هاي نفت كم است، MEOR كاربرد زيادي مي‌تواند داشته باشد. ولي شرايط استفاده از MEOR در مخازن نفت كشور ما به علت عمق بيشتر كه طبيعتاً دماي بيشتري هم دارد حادتر مي‌باشد و استفاده از ميكروب‌ها را مشكل‌تر مي‌سازد. لذا در اين مورد بايستي به دنبال باكتري‌هاي مقاوم به حرارت گشت. به عامل محدودكننده دما بايد فاكتورهاي افراطي ديگر از جمله فشار، نمك و … افزود.

2) بكارگيري ميكروارگانيسم‌ها براي حذف گوگرد و نيتروژن از تركيبات نفتي

حدود 50 سال است كه ميكروبيولوژيست‌ها در زمينه حذف تركيبات هتروسايكليك و از جمله هترواتم گوگرد از برش‌هاي نفتي مشغول به تحقيق مي‌باشند. اولين پتنتي كه در اين زمينه وجود دارد، مربوط به تحقيقات زوبل (Zobel) در اوايل دهه 1950 ميلادي مي‌باشد. تحقيقات در اين زمينه ادامه يافت تا اينكه در سال 1989 مسير 4S در زمينه تجزيه تركيبات گوگردي توسط دكتر كيلبين (kilbane) در مؤسسه I.G.T (Institute Of Gas Technology) آمريكا، شناسايي شد.

لازم به‌ذكر است كه در اين مسير، باكتري‌ها بطور كاملاً اختصاصي و بدون صدمه به اسكلت كربنه، گوگرد را از تركيب مدل (دي بنزوتيوفن) جدا كرده و رها مي‌سازند. محصول نهايي اين واكنش منوهيدوركسي‌بي‌فنيل است كه در نفت و برش آلي حل شده و در نتيجه ضمن حفظ ارزش حرارتي سوخت، مرحله جداسازي نيز در رآكتور راحت‌تر انجام مي‌گيرد. پتنت اين مسير به شركت Energy Biosystem فروخته شد و اين شركت از آن موقع به‌بعد در زمينه گوگردزدايي از گازوئيل كار كرده است. بعدها اين شركت به ENCHIRA تغيير نام داده است كه طي 2 تا 3 سال اخير، زمينه فعاليت خود را به كار بر روي بنزين نيز شيفت داده است. از جمله كشورهاي ديگري كه در زمينه گوگردزدايي مشغول به تحقيق مي‌باشند، ژاپن، كره و كشور ما مي‌باشند.

در رابطه با حذف هترواتم ازت، موضوع بسيار جديدي است. مسير 4N نيز توسط دكتر كيلبين شناسايي و كشف شده است. طي اين مسير، ازت از تركيبات جدا شده و O2 جاي آن قرار مي‌گيرد كه ضمن حذف N2، سوخت نيز بهتر مي‌سوزد.

3) استفاده از ميكروب‌ها جهت توليد برش‌هاي نفتي

در اين مبحث از ميكروارگانيسم‌ها در توليد برش‌هاي نفتي از منابع تجديد شونده، استفاده مي‌شود. مثلاً جبلك‌هاي ميكروسكوپي خاصي كشف شده‌اند كه با استفاده از نور و CO2، برش نفتي توليد مي‌كنند. جلبك‌هايي را يافته‌اند كه 60 تا 70 درصد از جرم سلولي آنها را روغن تشكيل مي‌دهد و يا جلبك‌هايي را يافته‌اند كه در محيط‌كشت خود، برش نفتي توليد مي‌كنند. بنابراين از اين طريق مي‌توان اولاً سوخت تميزي را توليد كرد كه نيازي به پالايش آنچناني و در نتيجه تحميل هزينه گزاف ندارد، ثانياً نفت را از منابع تجديدشونده‌اي توليد كرد كه انطباق بيشتري با محيط داشته و آلودگي آن كمتر باشد و ثالثاً برش خالص و خاصي را از اين طريق توليد كرد. در اين رابطه مهندسي ژنتيك نقش بحراني و حساسي دارد.

4)فرق بيوكراكينگ با توليد برش‌هاي خالص به طريق ميكروبي

در بيوكراكينگ، تركيبات بزرگتر و بخصوص تركيبات پارافيني شكسته شده و تركيبات كوچكتري بوجود مي‌آيد كه در نتيجه آن وزن مولكولي برش نفتي تغيير يافته و نارواني، كاهش مي‌يابد و در نتيجه سوخت بهتر مي‌سوزد. در حالي‌كه توليد برش‌هاي خالص نفتي مقوله ديگري است كه در بالا ذكر شد.

از آنجايي‌كه مرتباً وابستگي صنعت در كشورهاي مختلف، به نفت بيشتر مي‌شود و درآينده، كشورهاي توليدكنندة نفت از جمله كشور ما، با كاهش ذخاير نفتي مواجه خواهند شد، لذا در آن زمان اگر ما تكنولوژي استفاده از MEOR را در اختيار داشته باشيم، مي‌توانيم از منابعي كه در حال حاضر در دسترس نيستند، استفاده نماييم. لازم به‌ذكر است كه حدود 80 درصد ذخاير نفت كه پس از استخراج اوليه و ثانويه در مخازن باقي مي‌ماند، عملاً قابل استفاده نمي‌باشد كه مي‌توان با استفاده از روش‌هاي بيوتكنولوژي، اين نفت باقيمانده را استخراج كرد.

در زمينة گوگردزدايي نيز اگر ما بتوانيم در مقياس صنعتي از بيوتكنولوژي استفاده كنيم، مشكل آلودگي هوا را در شهرهاي كشور، حل خواهيم كرد. از آنجايي‌كه ميزان گوگرد در برش‌هاي نفتي ما بسيار بالاست و با استانداردهاي رو به رشد جهاني مغايرت دارد، استفاده از فرآورده‌هاي نفتي، مشكلات زيست‌محيطي فراواني را براي ما به‌وجود خواهد آورد و در صورتي‌كه به حل آنها نپردازيم، ‌در آينده مجازات‌هاي ناشي از نقض قوانين زيست‌محيطي بين‌المللي و همچنين درخواست افكار عمومي، گريبانگير ما خواهد شد.

برچسب ها : بیوتکنولوژی چیست؟

نگاهی به زیست فناوری در ایران

در ایران نهادهایی همچون پژوهشكده‌های وابسته به نهادهای دولتی و دانشگاهی از جمله جهاد دانشگاهی برای ارتقای سطح این دانش در ایران فعال هستند و تاكنون فعالیت‌های قابل قبولی نیز در این زمینه در ایران اجرا شده به گونه‌ای كه توجه سازمان بهداشت جهانی را به خود جلب كرده است .به همین منظور سازمان بهداشت جهانی اجلاس كشورهای تحت پوشش منطقه مدیترانه شرقیEMRO را در زمینه تحقیقات وتولیدات ژنومیكس (یكی از شاخه‌های بیوتكنولوژی است) و بیوتكنولوژی در تهران برگزار كرد. در همین سال برگزاری كنفرانس در تهران، یعنی سال۱۳۸۳در زمینه بیوتكنولوژی شاهد موفقیت وحركت‌های مثبتی نسبت به سالهای قبل بود.

ورود بیوتكنولوژی به عنوان یكی از شاخه‌های اصلی صنایع نوین در وزارت صنایع و حمایت‌های مركز صنایع نوین موجب دلگرمی بسیاری از پژوهشگران فعال در این بود. این مركز در طی مدت كوتاهی كه از آغاز به كار آن می‌گذرد، توانسته است نقش بسیار سازنده‌ای را در حمایت از شركتهای فعال در زمینه بیوتكنولوژی و ترغیب پژوهشگران برای ورود به عرصه تولید ایفا كند. هم چنین حمایت‌های سازمان گسترش و نوسازی صنایع نیز در این سال قابل توجه بود. درهمین سال وزارت بهداشت نیز در بخش معاونت دارو و غذا سیاست توجه به بیوتكنولوژی را در اولویت كاری خود قرار داد. این وزارتخانه بااجرای سیاستهای مدون و تعریف شده خود می‌تواند اثر مهمی در رشد این فناوری داشته باشد كه از آن جمله می‌توان به تدوین راهنماهای دارویی بیوتكنولوژی، آیین‌نامه‌ها و شرایط نظارتی و همچنین تدوین آیین‌نامه تولید محصولات بااستفاده از امكانات اجاره‌ای اشاره كرد.

از دیگر موارد فعالیت بیوتكنولوژیك در ایران، به حمایت معاونت تحقیقات و فناوری وزارت بهداشت در ایجاد شبكه‌های بیوتكنولوژی و پزشكی مولكولی كه حركتی ملی و جامع نگر بوده است می‌توان اشاره كرد. هم چنین دفتر همكاریهای فناوری ریاست جمهوری درایجادارتباط با كشورهای خارج و تسهیل در امر بكارگیری نیروی خارجی در زمینه بیوتكنولوژی فعال شده كه این امر موجب حذف دیوان سالاری برای شركتها و وزارتخانه‌های مرتبط با بیوتكنولوژی شده‌است. در كل می‌توان گفت گرچه این مراكز تحقیقاتی فعال شده‌اند اما هنوز پتانسیل‌های بسیاری در ایران برای فعال شدن در حوزه بیوتكنولوژی وجود دارد.

در صورتی می‌توان نتیجه تحقیقات و عملكردها در این مراكز را مثبت ارزیابی كرد كه نتایج حاصل از آنها در وضع موجود و رفاه اجتماعی تاثیر گذار شود. هر چند با روندی كه امروزه در این حوزه در ایران طی می‌شود رسیدن به چنین چشم اندازی دور نیست.

ضرورت ایجاد رشته بیوتکنولوژی

با توجه به اهمیت بسیار علوم و فناوریهای نوین در توسعه پایدار کشور، ایجاد رشته های مرتبط در این زمینه ها در راستای تربیت نیروی انسانی مورد نیاز انسانی مورد نیاز داای اهمیتی ویژه است. یکی از مهمترین زمینه های علمی و فناوری نوین، زیست فناوری می‌باشد . زیست دارای شاخه های متفاوتی از جمله زیست فناوری با گرایش صنعت و محیط زیست است. آموزش و تربیت نیروی انسانی متخصص در این زمینه با توجه به کاربرد های گسترده آن ، میتواند کمک شایانی به رشد و رونق این زمینه علمی و فناوری در کشور نماید.

منبع:

https://fnst.ut.ac.ir/documents/2225554/3479031

برچسب ها : بیوتکنولوژی چیست؟