Биотехнология: Разлика между версии

'''Биотехнологиите''' са [[Технология|технологии]], използващи живи [[Организъм|организми]], [[Биология|биологични]] системи или техни производни за създаването или модифицирането с определена цел на продукти или процеси.<ref>{{cite web | publisher = SCBD | year = 2006 | url = http://www.cbd.int/convention/articles/?a=cbd-02 | title = Article 2. Use of Terms | work = Convention on Biological Diversity | accessdate = 21 декември 2010 | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref> Те намират приложение в широк кръг области – от [[земеделие]]то до [[медицина]]та и [[Тежка промишленост|тежката промишленост]].

Най-старото приложение на биотехнологиите е [[селско стопанство|селското стопанство]], което само по себе си се вмества в дефиницията за биотехнологиите като приложение на биологични системи за създаване на желан продукт. Още с одомашняването на растенията и животните през [[неолитна революция|неолитната революция]] селското стопанство се превръща в основния метод за производство на храни. Макар и бавно, през следващите хилядолетия селскостопанската технология претърпява непрекъснато развитие – селектират се нови сортове и породи, различни организми и биологични продукти се използват за [[наторяване]], [[азотфиксация]] или [[Пестицид|контрол на вредителите]]. В хода на това развитие хората променят генетиката на домашните растения и животни чрез пренасянето им в различна среда или чрез хибридизация. По този начин, например, при [[царевица]]та са получени сортове с по-едри или по-сладки зърна.<ref name="Thieman">{{cite book | last = Thieman | first = W.J | year = 2008 | title = Introduction to Biotechnology | publisher = Pearson/Benjamin Cummings | location = | pages = | isbn = 0321491459 | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref>

Съвременните биотехнологични изследвания в земеделието са насочени главно към създаването на [[Генетично модифициран организъм|генетично модифицирани сортове]]. При тези техники един или повече [[ген]]и на изходния сорт се модифицират, за да му придадат нови свойства. Макар най-очевидното приложение на подобни модификации да е прякото увеличаване на добивите, при днешното развитие на биотехнологиите то е трудно постижимо. Много от генетичните характеристики, свързани с продуктивността на земеделските култури, се контролират от голям брой гени, всеки от които има малък принос към общия резултат.<ref name="Bruce">{{cite book | last = Bruce | first = D | coauthors = A. Bruce | year = 1999 | title = Engineering Genesis: The Ethics of Genetic Engineering | publisher = Earthscan Publications | location = London | pages = | isbn = 1853835706 | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref> Съвременните генетични технологии са най-ефективни при модифициране на отделен ген, а най-сложните продукти, като сортовете [[СмартСтакс]] променят до 8 гена.

По тези причини в практиката намират по-голямо приложение генетично модифицирани сортове, при които повишената продуктивност се постига чрез увеличаване на устойчивостта към определени външни фактори, като засушаване, вредители или соленост на почвата. Например, правят се опити растителният ген [[At-DBF2]] на ''[[Arabidopsis thaliana]]'' да бъде включен в генетичната структура на [[домат]]ите и [[тютюн]]а, за да се увеличи тяхната устойчивост на соленост, засушаване и екстремни температури.<ref>{{cite journal | doi = 10.1038/news990527-9 | title = Drought stress | first = Sara | last = Abdulla | journal = Nature News | date =27 май 1999 | lang = en | lang-icon = yes }}</ref>

Основно направление в земеделските биотехнологии, доминиращо при въведените в употреба през 1996 – 2001 година сортове, е създаването на устойчивост към [[хербицид]]и. Тя позволява по-широката употреба на такива хербициди, които унищожават плевелите, но оставят основната култура незасегната, като намаляват необходимостта от механична и ръчна обработка на почвата. Разработени са трансгенни сортове, устойчиви към хербициди като [[глифозат]], [[глюфозинат]] и [[бромоксинил]].<ref>{{cite web | last = Gianessi | first = L. P | coauthors = C. S. Silvers, S. Sankula, J. E. Carpenter | year = 2002 | url = http://croplife.intraspin.com/Biotech/plant-biotechnology-current-and-potential-impact-for-improving-pest-management-in-u-s-agriculture-an-analysis-of-40-case-studies/ | title = Plant Biotechnology: current and potential impact for improving pest management in U.S. agriculture. An analysis of 40 case studies | publisher = CropLife International | accessdate = 22 декември 2010 | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref>

Докато хербицидната устойчивост на сортовете благоприятства по-широкото използване на пестициди, други направления в биотехнологиите са насочени към намаляване на нуждите от агрохимически продукти. Генетично модифицирани сортове произвеждат [[инсектицид]]ни [[Bt токсин]]и, които в естествени условия се отделят от почвената бактерия ''[[Bacillus thuringiensis]]'' (Bt). Тази технология намира особено широко приложение при борбата с гъсениците на ''[[Ostrinia]]'' при [[царевица]]та, замествайки успешно използваните по-рано химически инсектициди. Според оценки за 2001 година основните генетично модифицирани култури ([[соя]], царевица и [[памук]]) заемат 62,6&nbsp;ha обработваеми площи, като от тях 77% са с хербицидно устойчиви сортове, 15% – с Bt-сортове и 8% със сортове с устойчивост и на хербициди, и на насекоми.<ref>{{cite web | last = James | first = C | year = 2002 | url = http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/29/default.html | title = Global Review of Commercialized Transgenic Crops: 2002, ISAAA Brief No. 27 – 2002, at 11 – 12 | publisher = ISAAA | accessdate = 22 декември 2010 | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref>

Друга група генетични модификации е насочена към промяна в свойствата на самия земеделски продукт. Така протеините в зеленчуци или зърнени култури могат да бъдат променени, за да внесат в диетата липсващи съставки.<ref name="Bruce"/> Например трансгенният сорт [[златен ориз]] съдържа повишено количество [[бета каротин]] и разработен за региони с недостиг на [[витамин A]] в традиционните храни. Друго свойство на продуктите, което е честа цел на модифицирането, е тяхната трайност. Първият генетично модифициран хранителен продукт е сорт домати със забавено презряване.<ref>{{cite book | last = Martineau | first = B | year = 2001 | title = First Fruit: The Creation of the Flavr Savr Tomato and the Birth of Biotech Food | publisher = McGraw-Hill | location = New York | pages = | isbn = | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref>

Първото приложение на чисто биологична технология в промишлеността датира от 1917 година, когато [[Хаим Вайцман]] във [[Великобритания]] използва бактерията ''[[Clostridium acetobutylicum]]'' за производството на [[ацетон]], стратегически важен продукт във времето на [[Първа световна война|Първата световна война]].<ref name="Springham_biotechnology">{{cite book | last = Springham | first = D | coauthors = G. Springham, V. Moses, R.E. Cape | year = 1999 | title = Biotechnology: The Science and the Business | publisher = Taylor & Francis | location = | pages = 1 | isbn = 9057024071 | url = http://books.google.com/books?id=9GY5DCr6LD4C&dq=biotechnology | ref = harv| lang = en | lang-icon = yes }}</ref> Малко по-късно биотехнологиите стават основата на промишленото производство на [[Антибиотик|антибиотици]].<ref name="Thieman"/>