Введение
Биотехнология, применяемая к природной среде
Environmental biotechnology is biotechnology that is applied to and used to study the natural environment. Environmental biotechnology could also imply that one try to harness biological process for commercial uses and exploitation. The International Society for Environmental Biotechnology defines environmental biotechnology as "the development, use and regulation of biological systems for remediation of contaminated environments (land, air, water), and for environment friendly processes (green manufacturing technologies and sustainable development)". Environmental biotechnology can simply be described as "the optimal use of nature, in the form of plants, animals, bacteria, fungi and algae, to produce renewable energy, food and nutrients in a synergistic integrated cycle of profit making processes where the waste of each process becomes the feedstock for another process".
Экологическая биотехнология – это область биотехнологии, которая применяется для изучения и использования в естественной среде. Экологическая биотехнология также может подразумевать использование биологических процессов в коммерческих целях и для извлечения выгоды. Международное общество экологической биотехнологии определяет экологическую биотехнологию как "разработка, применение и регулирование биологических систем для восстановления загрязненных сред обитания (земли, воздуха, воды), а также для экологически безопасных процессов (зеленых производственных технологий и устойчивого развития)". Экологическую биотехнологию можно описать как "оптимальное использование природных ресурсов, таких как растения, животные, бактерии, грибы и водоросли, для производства возобновляемой энергии, продуктов питания и питательных веществ в рамках синергетического, интегрированного цикла прибыльных процессов, где отходы одного процесса становятся сырьем для другого".
Environmental biotechnology is biotechnology that is applied to and used to study the natural environment. Environmental biotechnology could also imply that one try to harness biological process for commercial uses and exploitation. The International Society for Environmental Biotechnology defines environmental biotechnology as "the development, use and regulation of biological systems for remediation of contaminated environments (land, air, water), and for environment friendly processes (green manufacturing technologies and sustainable development)". Environmental biotechnology can simply be described as "the optimal use of nature, in the form of plants, animals, bacteria, fungi and algae, to produce renewable energy, food and nutrients in a synergistic integrated cycle of profit making processes where the waste of each process becomes the feedstock for another process".
Значение для сельского хозяйства, продовольственной безопасности, смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему и ЦРТ
IAASTD призвала к развитию мелкомасштабных агроэкологических земледельческих систем и технологий для достижения продовольственной безопасности, смягчения последствий изменения климата, адаптации к изменению климата и реализации Целей развития тысячелетия. Экологическая биотехнология доказала свою важную роль в агроэкологии, в частности, в создании безотходного сельского хозяйства и, что наиболее существенно, благодаря функционированию более 15 миллионов биогазовых установок по всему миру.
Значение для промышленной биотехнологии
Рассмотрим сточные воды крахмального завода, смешанные с местным водоемом, таким как озеро или пруд. Мы обнаруживаем значительные отложения крахмала, которые не так легко подвергаются разложению микроорганизмами, за редкими исключениями. Микроорганизмы из загрязненного участка исследуются на наличие геномных изменений, позволяющих им более эффективно разлагать/использовать крахмал, чем другие микробы того же рода. Затем модифицированные гены идентифицируются. Полученные гены клонируются в промышленно важные микроорганизмы и используются в экономически выгодных процессах, таких как фармацевтическая промышленность, ферментация и т.д.
Аналогичные ситуации могут возникать при разливах нефти в море, требующих очистки, где микробы, выделенные из богатых нефтью сред, таких как нефтяные скважины, нефтеперекачивающие трубопроводы и т.п., обладают потенциалом разлагать нефть или использовать ее в качестве источника энергии. Таким образом, они служат средством для ликвидации последствий разливов нефти. Микробы, выделенные из почв, загрязненных пестицидами, могут использовать пестициды в качестве источника энергии и, следовательно, при смешивании с биоудобрениями могут служить защитой от повышения уровня токсичности пестицидов в сельскохозяйственных условиях. С другой стороны, эти вновь введенные микроорганизмы могут нарушить баланс в данной среде. Взаимная гармония, в которой существовали организмы в этой конкретной среде, может измениться, и мы должны быть предельно осторожны, чтобы не нарушить существующие взаимосвязи. Учет как преимуществ, так и недостатков проложит путь к усовершенствованной версии экологической биотехнологии.
Применение и последствия
Люди давно манипулируют генетическим материалом посредством селекции и современной генетической модификации для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и т.д. Однако это может приводить к неожиданным и негативным последствиям для здоровья и окружающей среды. Экологическая биотехнология изучает баланс между применением этих технологий и последствиями манипулирования генетическим материалом. Учебники освещают как возможности применения, так и потенциальные последствия. Тексты по экологической инженерии, посвященные очистке сточных вод и биологическим принципам, все чаще рассматриваются как учебники по экологической биотехнологии. В них обычно рассматриваются области применения биотехнологий, в то время как обсуждение их последствий встречается реже и, как правило, ограничивается книгами, посвященными потенциальному воздействию и даже катастрофическим сценариям.