Mirela Ivančić Šantek

Nenad Bolf (ur.)

Croatian

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

  OSVJEŽIMO ZNANJE, Kem. Ind. 69 (5-6) (2020) 326–327326OSVJEŽIMO ZNANJEUređuje: Nenad Bolfosvježimo znanjeBiotehnologija primjenjuje žive orga-nizme, stanice i njihove dijelove te molekularne analogone u razvoju novih tehnologija i proizvoda na dobrobit ljudi i očuvanja našeg planeta. Pojam bi-otehnologija prvi je upotrijebio mađarski poljoprivredni inženjer Karl Ereky 1919. godine kako bi opisao način proizvodnje u kojem se proizvod dobiva iz sirovine po-moću živih organizama. Biotehnologija je interdisciplinarno područje znanosti koje objedinjuje znanja iz prirodnih, biomedi-cinskih, biotehničkih i tehničkih znanosti kao što su biokemija, fiziologija, moleku-larna biologija, biokemijsko inženjerstvo itd. (slika 1). Prvi dokazi o primjeni mikroorganizama u pripravi hrane i pića stari su nekoliko tisu-ća godina i potječu iz vremena starih civi-lizacija s područja nekadašnje Mezopota-mije te Kine i Egipta. Kroz povijest ljudi su upotrebljavali mikroorganizme kako bi po-boljšali okus i produljili trajnost hrane iako nisu bili svjesni njihova postojanja. Prvi proizvodi tradicionalne biotehnologije bili su vino, pivo i kruh dobiveni fermentaci-jom pomoću kvasaca, fermentirani mli-ječni proizvodi, sir i jogurt, te voće i po-vrće dobiveni pomoću bakterija mliječne kiseline. Prva komercijalna biotehnološka proizvodnja započela je u Francuskoj u ka-snom srednjem vijeku kada se vinski ocat proizvodio polukontinuiranim postupkom iz vina pomoću bakterija octene kiseline. Nove konstrukcije bioreaktora koji su omogućili sterilne uvjete u radu i razvoj genetičkog inženjerstva potaknuo je brz razvoj bi-otehnologije u 20. stoljeću. U tablici 1 prikazani su najznačajniji biotehnološki proizvodi.BiotehnologijaM. Ivančić Šantek *Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilište u Zagrebu Pierrotijeva 6, 10 000 Zagreb* Prof. dr. sc. Mirela Ivančić Šantek  e-pošta: mivancicsantek@pbf.hr•proteinsko inženjerstvo•metaboličko inženjerstvo•uzgoj u bioreaktoru•monoklonska antitijela•tehnologija stanica i tkiva•primjena biosenzora•genetičko inženjerstvo•DNA čipovi•imunotehnologijacjepivabioremedijacijakemijsko inženjerstvobiokemijsko  inženjerstvoznanost o hranibioinformatikagenetikabiokemijamolekularna  biologijastanična  biologijaimunologijafiziologijaznanost o materijalimazaštita okolišabulk-kemikalije (biopolimeri, biogoriva, organske kiseline)fine kemikalije (vitamini, aminokiseline, antibiotici)medicinska dijagnostikasvojstva  biljaka i usjevazdravlje  životinjakvaliteta  hraneagrobiotehnologijabiomedicinska biotehnologijaprehrambena biotehnologijaindustrijska biotehnologijabiotehnologija  u zaštiti okolišabiofarmaceutici Primjena biotehnologijePostupci koji se primjenjuju u biotehnologijiDiscipline na kojima se temelji razvoj biotehnologijePLODOVIDEBLOKORIJENSlika 1 – Biotehnološko stabloTablica 1 – Najznačajniji biotehnološki proizvodiDo četrdesetih godina 20. stoljeća Do osamdesetih godina 20. stoljeća Nakon devedesetih godina 20. stoljeća• otapala • antibiotici • biofarmaceutici• pekarski kvasac • probiotici • rekombinantni proteini• organske kiseline • biopolimeri • monoklonska antitijela• aminokiseline • proteini jednostaničnih organizama (SCP) • biološki aktivne tvari iz biljaka• enzimi • rekombinantna cjepiva• biotenzidi • biogoriva• enzimiOSVJEŽIMO ZNANJE, Kem. Ind. 69 (5-6) (2020) 326–327  327Podjela biotehnologije prema području primjene (slika 2).• Industrijska ili bijela biotehnologija bavi se proizvodnjom finih kemikalija (proizvodi visoke tržišne vrijednosti koji se proizvode u malim volumenima) te bulk-kemikalija i biofar-maceutika (proizvodi niže tržišne vrijednosti koji se proizvode u velikim volumenima). Najvažniji proizvodi su antibiotici, or-ganska otapala, aminokiseline, dodatci hrani, pigmenti, cjepi-va, vitamini, bioplastika, biogoriva i enzimi. • Biomedicinska ili crvena biotehnologija primjenjuje orga-nizme, stanice ili njihove dijelove u istraživanju i proizvodnji medicinskih proizvoda koji se upotrebljavaju u dijagnostici, sprječavanju i liječenju bolesti. Osim proizvodnjom lijekova, cjepiva, terapeutskih antitijela, antibiotika i drugih biofarma-ceutskih proizvoda ta grana biotehnologije bavi se i genskom terapijom, genskim testiranjima, sekvencioniranjem genoma, staničnim linijama i tkivnim inženjerstvom.• Agrobiotehnologija ili zelena biotehnologija bavi se razvo-jem i proizvodnjom genetički preinačenih usjeva radi poveća-nja uroda, smanjenja troškova proizvodnje, poboljšanja zaštite od bolesti i štetnika, povećanja otpornosti na herbicide, po-boljšanja nutritivne vrijednosti, teksture, okusa i izgleda hrane, smanjenja sadržaja alergena u usjevima itd.• Plava biotehnologija bavi se istraživanjem slatkovodnih i morskih resursa s ciljem razvoja novih industrijskih proizvoda i usluga. Neki od tih proizvoda primjenjuju se u prehrambenoj, kozmetičkoj, farmaceutskoj, kemijskoj industriji te proizvodnji biogoriva.• Prehrambena ili žuta biotehnologija najstarija je grana bi-otehnologije, koja se dijeli na tradicionalnu i novu. Tradici-onalna prehrambena biotehnologija obuhvaća proizvodnju hrane i pića kao što su sir, vino i pivo, dok nova prehrambena biotehnologija primjenjuje metode genetičkog inženjerstva u poboljšanju nutritivnih i tehnoloških svojstava hrane.• Ljubičasta biotehnologija bavi se izumima, analizom i objav-ljivanjem rezultata znanstvenih istraživanja, patentnom zašti-tom i zaštitom prava intelektualnog vlasništva u biotehnologiji.• Bioinformatika ili zlatna biotehnologija je interdisciplinar-na znanost koja primjenjuje znanja iz biologije, računarskih i informacijskih znanosti, matematike i statistike u analizi i tu-mačenju podataka dobivenih analizom nukleinskih kiselina i proteina. • Smeđa biotehnologija bavi se razvojem novih poljoprivred-nih tehnologija i genetički preinačenih usjeva otpornih na sušu, bolesti i slanost tla s ciljem smanjenja gladi i bolesti sta-novništva u sušnim područjima i pustinjama. • Biotehnologija u zaštiti okoliša ili siva biotehnologija pri-mjenjuje mikroorganizme u tehnološkim postupcima obrade otpadnih voda i zbrinjavanja otpada te u bioremedijaciji one-čišćenog tla, površinskih i podzemnih voda i zraka.• Crna biotehnologija bavi se razvojem bioloških agensa koji mogu uzrokovati bolest ili smrt kod ljudi, životinja i biljaka. Primjenom genetičkog inženjerstva povećava se patogenost poznatih virusa, bakterija, toksina i drugih štetnih agensa koji se upotrebljavaju kao učinkovito biološko oružje.Literatura• H.‐P. Meyer, W. Minas, D. Schmidhalter, Industrial-scale fer-mentation. u Industrial Biotechnology: Products and Process-es, Weinheim, Wiley-VCH, 2016., str. 3–53, doi: https://doi.org/10.1002/9783527807833.ch1. • R. S. Singh, Industrial biotechnology: an overview. Advances in Industrial Biotechnology. IK International Publishing House Pvt. Ltd, India, 2014., str. 1–35.• M. C. S. Barcelos, F. B. Lupki, G. A. Campolina, D. L. Nelson, G. Molina , The colors of biotechnology: general overview and devel-opments of white, green and blue areas, FEMS Microbiol. Lett. 365 (2018) fny239, doi: https://doi.org/10.1093/femsle/fny239. • P. Kafarski, Rainbow code of biotechnology, Chemik 66 (2012) 811–816.• URL: https://steemit.com/steemstem/@jepper/all-the-colors-of-biotechnology (28. 5. 2020.).• URL: https://www.biologydiscussion.com/biotechnology/things-to-know/biotechnology-10-things-to-know-about-biotechnolo-gy/9625 (29. 5. 2020.).Biotehnologija Područje primjeneBijela Industrijska proizvodnja kemikalija i biofarmaceutikaCrvena Zaštita zdravlja ljudiPlava Bioprospecting vodenih resursaSiva Zaštita okolišaLjubičasta Istraživanje, patenti, zaštita intelektualnog vlasništvaŽuta Proizvodnja hraneCrna Razvoj biološkog oružjaZlatna BioinformatikaSmeđa Proizvodnja hrane u sušnim područjima i pustinjamaZelena AgrikulturaSlika 2 – Podjela biotehnologije prema području primjeneBIOTEHNOLOGIJA

Osvježimo znanje: Biotehnologija

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia