Anvendelse af bioteknologi til oprydning af vores miljø

Nogle af de områder, hvor bioteknologi har vist sig at være meget effektiv i miljøoprensning, er:

Deponeringsanlæg:

Fast affald tegner sig for en stigende andel af affald fra bysamfund. Mens en del af dette volumen består af glas, plast og andet ikke-bionedbrydeligt materiale, er en betydelig del af dette fremstillet af nedbrydeligt fast organisk materiale, som madaffald fra store fjerkræ og svinebedrifter.

I store ikke-urbaniserede lokalsamfund er en fælles metode til bortskaffelse af sådant biologisk nedbrydeligt affald den billige Anaerob-deponeringsteknologi. I denne proces deponeres det faste affald i lavtliggende steder med lav værdi.

Affaldsemballagen er komprimeret og dækket af et lag jord hver dag. Disse lossepladser rummer en lang række bakterier, hvoraf nogle er i stand til at nedbryde forskellige typer affald. Den eneste mangel i denne proces er, at disse bakterier tager lang tid at nedbryde affaldet.

Moderne bioteknologi har dog gjort det muligt for forskere at studere de tilgængelige bakterier, som er involveret i nedbrydning af affaldet - herunder farlige stoffer. De mest effektive stammer af disse bakterier kan klones og reproduceres i store mængder og til sidst påføres de specifikke steder. Dette sikrer hurtig nedbrydning af affaldsmaterialet.

Kompostering:

Kompostering er en anaerob mikrobielt drevet proces, der omdanner organisk affald til stabilt hygiejnisk humus som materiale. Dette materiale kan så sikkert returneres til det naturlige miljø. Denne metode er faktisk en lav fugt, fast substratgæringsproces.

I storskala operationer, der i vid udstrækning bruger indenlandske faste affald, anvendes det endelige produkt mest til jordforbedring. I de mere specialiserede operationer, der bruger rå substrater (som halm, husdyrgødning osv.) Bliver komposten (slutprodukt) substratet til produktion af champignon.

Det primære formål med en komposteringsoperation er at opnå en endelig kompost med en ønsket produktkvalitet i en begrænset periode og inden for begrænset kompost. Den grundlæggende biologiske reaktion i komposteringsprocessen er oxidationen af ​​de blandede organiske substrater for at fremstille kuldioxid, vand og andre organiske biprodukter. Det er dog vigtigt at sikre, at en komposteringsanlæg fungerer under miljømæssigt sikre forhold.

Kompostering er længe blevet anerkendt ikke kun som et middel til sikker behandling af fast organisk affald, men også som en teknik til genbrug af organisk materiale. Denne teknik vil i stigende grad spille en vigtig rolle i fremtidige affaldshåndteringsordninger, da det muliggør genanvendelse af organisk materiale fra husholdningsaffald, landbrug og madindustriaffald.

Bioremediering:

Forskellige produkter (kemikalier), der genereres af modemteknologierne, udgør en stor trussel mod de naturlige nedbrydningsprocesser og de naturlige mekanismer til opretholdelse af økologisk balance. Mange af disse forurenende stoffer er komplekse i naturen og er derfor vanskelige at nedbryde. Sådanne forurenende stoffer akkumuleres i det naturlige miljø til en alarmerende hastighed.

Anvendelsen af ​​bioteknologi har bidraget til miljøforvaltning af sådanne farlige forurenende stoffer ved bioremediering. Denne proces kaldes også bio-restaurering eller biobehandling. Bioremediering indebærer anvendelse af naturligt eksisterende mikroorganismer for at fremskynde nedbrydning af biologiske stoffer og nedbrydning af forskellige materialer.

Denne proces tilføjer væsentlig fart i processen med oprydning. Det grundlæggende princip for bioremediering er nedbrydning af organiske forureninger i simple organiske forbindelser som kuldioxid, vand, salte og andre uskadelige produkter.

Bioremediering kan hjælpe med at rydde op på miljøet på to måder:

Fremme af mikrobiel vækst in situ (i jorden) kan opnås ved tilsætning af næringsstoffer. Mikroberne akklimatiserer sig til disse giftige affald (såkaldte næringsstoffer). I løbet af en periode bruger mikroberne disse forbindelser, og dermed nedbryder disse forurenende stoffer.

En anden mulighed er at genetisk manipulere mikroorganismer, som kan nedbryde organiske forurenende molekyler. For eksempel brugte bioremedieringeniører fra en amerikansk organisation "Flavobacterium" -arten til at fjerne pentachlorphenol fra forurenet jord.

Anvendelsen af ​​mikrober har også vist sig effektiv ved oprydning af toksiske steder. En amerikansk mikrobiolog har opdaget en GS-15 mikrobe, som kan spise uran fra spildevandet af et atomvåbenfabrik. GS-15-mikroorganismerne konverterer uran i vand til uopløselige partikler, der udfælder og sætter sig i bunden.

Disse partikler kan efterfølgende opsamles og bortskaffes. GS-15-bakterien metaboliserer også uran direkte, hvilket giver dobbelt så meget energi som det ville generere normalt i nærværelse af jern. Denne organisme har en meget hurtig væksthastighed og kan være yderst nyttig i affaldsbehandling af uranminedrift.

Bioremediering anvender biologiske agenser, som gør farligt affald til ikke-farlige eller mindre farlige stoffer. Selv den døde biomasse huser nogle svampe, der kan fælde metalliske ioner i vandige opløsninger. Dette skyldes deres specielle cellevægs sammensætning. Mange gæringsindustrier producerer svampebiomasse på uønskede biprodukter, der kan bruges til dette formål.

Biomassen af ​​svampen Rhizopus arrhizus kan absorbere 30-130 mg cadmium / g tør biomasse. Svampe har ioner i sin cellevæg som aminer, carboxyl og hydroxylgrupper. 1, 5 kg myceliumpulver kunne bruges til at genvinde metaller fra 1 ton vand lastet med 5 gram cadmium.

'Algasorb', et produkt, der er patenteret af Bio-Recovery Systems Company, absorberer tungmetalioner fra spildevand eller grundvand på tilsvarende måde. Fangstdøde alger i silicagelpolymermateriale producerer Algasorb. Det beskytter algerceller mod at blive ødelagt af andre mikroorganismer. Algasorb fungerer på samme måde som kommerciel ionbytterharpiks, og tungmetaller kan fjernes ved mætning.

Kontrol af forurening ved selve kilden er en yderst effektiv tilgang til et renere miljø. Tungmetaller som kviksølv, cadmium og bly er ofte til stede som forurenende stoffer i spildevandet i modembranchen. Virkningerne af kviksølv som forurenende stof har været kendt i nogen tid nu.

Disse metaller kan akkumuleres af nogle alger og bakterier og dermed fjernes fra miljøet. For eksempel kan 'Pseudomonas aeruginosa' akkumulere uran og 'Thiobacillus' kan akkumulere sølv. Flere virksomheder i USA sælger en blanding af mikrober og enzymer til oprydning af kemisk affald, herunder olie, vaske- og rengøringsmidler, papirmølleaffald og pesticider.

For sent bruges planter også til at rydde op metalbelastede steder. Disse planter absorberer metallerne i deres vakuoler. Denne proces kaldes Phytoremediation. Metallerne kan genvindes ved at forbrænde planterne. Denne praksis med at dyrke sådanne træer nær de industrielle anlæg, der frigiver tungmetaller i miljøet, har vist sig at være yderst effektiv.

biosensorer:

Biosensorer er biofysiske enheder, der kan registrere og måle mængderne af specifikke stoffer i forskellige miljøer. Biosensorer omfatter enzymer, antistoffer og endda mikroorganismer, og disse kan anvendes til kliniske, immunologiske, genetiske og andre forskningsformål.

Biosensorproberne bruges til at detektere og overvåge forurenende stoffer i miljøet. Disse biosensorer er ikke destruktive, og kan udnytte hele celler eller specifikke molekyler som enzymer som biomimetiske til påvisning. Deres andre fordele omfatter hurtig analyse, specificitet og nøjagtig reproducerbarhed.

Biosensorer kan oprettes ved at forbinde et gen til et andet. For eksempel kan kviksølvresistensgen (mer) eller toluennedbrydning (tol) -gen forbindes med generne, der koder for proteiner, der viser bioluminescens i en levende bakteriecelle.

Biosensorcellen, når den anvendes i a. bestemt forurenet sted, kan signalere ved at udstråle lys - hvilket ville tyde på, at lave niveauer af uorganisk kviksølv eller toluen er til stede på det forurenede sted. Dette kan måles yderligere ved anvendelse af fiberoptiske fluorimetre.

Biosensorer kan også fremstilles ved hjælp af enzymer, nukleinsyrer, antistoffer eller andre reportermolekyler bundet til syntetiske membraner som molekylære detektorer. Antistoffer, der er specifikke for en bestemt miljøforurening, kan kobles til ændringer i fluorescens for at øge følsomheden af ​​detektion.

I Indien har det centrale elektrokemiske forskningsinstitut ved Karaikudi udviklet en glukose biosensor baseret på enzym glucoseoxidase. Dette enzym immobiliseres på en elektrodeoverflade som virker som en elektrokatalysator til oxidation af glucose. Biosensoren giver igen et reproducerbart elektrisk signal til glukosekoncentration så lav som 0, 15 mm (milimolær) og virker i flere uger uden tilsyneladende nedbrydning af enzymet.

En anden lignende anvendelse af biosensorerne er 'Bio-overvågning', som kan defineres som måling og vurdering af giftige kemikalier eller deres metabolitter i et væv, udskillelse eller en hvilken som helst anden beslægtet kombination. Det indebærer optagelse, distribution, biotransformation, ophobning og fjernelse af giftige kemikalier. Dette hjælper med at minimere risikoen for industriarbejdere, som er direkte udsat for giftige kemikalier.

Bionedbrydning af xenobiotiske forbindelser:

Xenobiotika er menneskeskabte forbindelser af nyere oprindelse. Disse omfatter farvestoffer, opløsningsmidler, nitrotoluener, benzopyren, polystyren, eksplosive olier, pesticider og overfladeaktive stoffer. Da disse er unaturlige stoffer, har de mikrober, der er til stede i miljøet, ikke en specifik mekanisme til deres nedbrydning.

Derfor har de tendens til at fortsætte i økosystemet i mange år. Nedbrydningen af ​​xenobiotiske forbindelser afhænger af molekylets stabilitet, størrelse og volatilitet og det miljø, hvori molekylet eksisterer (som pH, modtagelighed overfor lys, vejrforhold osv.). Bioteknologiske værktøjer kan bruges til at forstå deres molekylære egenskaber og hjælpe med at designe passende mekanismer til at angribe disse forbindelser.

Olie spise bugs:

Ulykkelige olieudslip udgør en stor trussel for havmiljøet. Sådanne udslip har direkte indvirkning på marine organismer. For at imødegå dette problem har forskere nu udviklet levende organismer til at rense olieudslippet. De mest almindelige oliefyrende mikroorganismer er bakterier og svampe.

Dr Anand Chakrabarty, en førende amerikansk videnskabsmand af indisk oprindelse, har med succes skabt bakterieformer, som kan nedbryde olie til individuelle kulbrinter. Disse bakterier omfatter Pseudomonas aureginos ', hvor et gen for nedbrydning af olie er blevet introduceret i Pseudomonas.

Når olien er blevet helt fjernet fra overfladen, dør disse færdige olieredannende bugs til sidst, da de ikke længere kan støtte deres vækst. Dr Chakrabarty var den første videnskabsmand for at få patent på sådanne levende organismer.

Penicilliumarter har også vist sig at have olienedbrydende egenskaber, men effekten har brug for meget mere tid end den genetisk manipulerede bakterie. Mange andre mikroorganismer som Alcanivorax-bakterierne kan også nedbryde olieprodukter.

Designer Bugs:

Mere end hundrede tusind (en lakh) forskellige kemiske forbindelser produceres i verden hvert år. Mens nogle af disse kemikalier er bionedbrydelige, er andre som chlorerede forbindelser resistente over for mikrobiel nedbrydning.

For at tackle disse polychlorerede biphenyler (PCB'er) har forskere nu isoleret en række PCB-nedbrydende bakterielle (Pseudomonas pseudoalkali) gener KF 707. En hel klasse gener, der er omtalt som bph-making enzymer, er også blevet isoleret. Disse enzymer er ansvarlige for nedbrydningen af ​​PCB.

Andre genetisk manipulerede bakterier nedbryder også forskellige områder af chlorerede forbindelser. For eksempel er en anaerob bakteriestamme Desulfitlobacterium sp. Y51 dechlorater PCE (polychlorethylen) til cw-12-dichlorethylen (cDCE) i koncentrationer i området fra 01-160 ppm.

Japanske forskere er kommet med en teknologi kaldet 'DNA shuffling', som indebærer blanding af DNA'et af to forskellige stammer af PCB nedbrydende bakterier. Dette resulterer i dannelsen af ​​kimære bph gener, der producerer enzymer, der er i stand til at nedbryde et stort udvalg af PCB'er. Disse gener introduceres yderligere i kromosomet af oprindelige PCB-nedbrydende bakterier, og den således opnåede hybridstamme er et ekstremt effektivt nedbrydningsmiddel.

Gen er også blevet isoleret fra bakterier, der er resistente over for kviksølv kaldet som mer gener. Disse mer gener er ansvarlige for total nedbrydning af organiske mercuriale forbindelser. Bph-gener og tod-gener for toluennedbrydende bakterier (pseudomonas putida Fl) har vist lignende genorganisationer. Begge disse gener koder for enzymer, der viser en tres procent lighed. Ved at udveksle enzymernes underenheder er det muligt at konstruere et hybrid enzym. Et sådant hybrid enzym skabt er hybrid deoxygenase, som er sammensat af TodCl - Bph A2 - Bph A3 - Bph A4.

Dette blev udtrykt i E. coli. Det blev observeret, at denne hybriddeoxygenase var i stand til hurtigere nedbrydning af trichlorethylen (TCE) -baserede forbindelser. TodCl-genet fra toluennedbrydende bakterier er blevet introduceret med succes i kromosomet af bakteriestammen KF707. Denne stamme resulterede derefter i effektiv afgradering af TCE. Denne KF707 stamme kunne også dyrkes på toluen eller benzen etc.

Biomining:

Blandt de ældste industrier i verden er minedrift kilden til alarmerende niveauer af miljøforurening. Modembioteknologi bruges nu til at forbedre miljøet omkring mineområder gennem forskellige mikroorganismer. For eksempel er en bakterie Thiobacillus ferooxidans blevet brugt til at udbinde kobber fra mine udkast. Dette har også bidraget til at forbedre opsvinget.

Denne bakterie er naturligt til stede i visse svovlholdige materialer og kan bruges til at oxidere uorganiske forbindelser som kobbersulfidmineraler. Denne proces frigiver syre og oxiderende opløsninger af ferricioner, der kan vaske ud metaller fra råmalmen. Disse bakterier tygger malmen og frigiver kobber, der efterfølgende kan opsamles. Sådanne bioprocesser tegner sig for næsten en fjerdedel af den samlede kobberproduktion verden over. Biobearbejdning bruges også til at ekstrahere metaller som guld fra meget lavtliggende sulfidiske guldmalmer.

Bioteknologi tilbyder også midler til forbedring af bio-minedriftens effektivitet ved at udvikle bakteriestammer, der kan modstå høje temporarer. Dette hjælper disse bakterier med at overleve biobearbejdningen, der genererer meget varme.

En anden mulighed er at genetisk manipulere bakteriestammer, der er resistente over for tungmetaller som kviksølv, cadmium og arsen. Hvis generne, som beskytter disse mikrober fra tungmetaller, klones og overføres til de modtagelige stammer, kan effektiviteten af ​​bio-minedrift øges manifolden.

Forureningsbekæmpelse:

Ved hjælp af modembioteknologi kan naturligt forekommende biokatalysatorer bruges til at afgifte skadelige kemikalier, der frigives i miljøet. Sådanne biokatalysatorer har hjulpet med at fjerne kræftfremkaldende forbindelser som methylenchlorid fra industriaffald.

Disse særlige bakterier udsættes for affaldet i en bioreaktor, hvor bakterierne bruger det skadelige kemikalie og omdanner det til vand, kuldioxid og salte, hvilket fuldstændig ødelægger den kemiske forbindelse. En bakterieart Geobacter metallireducens bruges også til at fjerne uran fra dræningsvand i minedrift og fra forurenet grundvand.

Isoleringen og efterfølgende karakterisering af forskellige vigtige gener vil hjælpe med at udvikle stammer, der kan nedbryde en lang række forurenende stoffer. Brug af molekylære manipulationer kan også hjælpe skræddersy bakterier til at bruge dem til at fjerne specifikke toksikanter.

Behandling af industriaffald:

Affald fra Pulp Industry:

Affald fra papir- og papirindustrien indeholder høje niveauer af cellulose og lignocellulose, som udgør massive behandlingsproblemer. Cellulose er ekstremt resistent over for enzymnedbrydning og bliver resistent over for både kemisk og enzymatisk angreb, når det er bundet til lignin. Da lignin og kulhydrater er sammenknyttede i træ, bliver det svært at delignificere massen.

Forskere har nu udviklet enzymatisk pulpblegning, som forhindrer dannelse af blegemiddelaffald ved at eliminere eller reducere klorforbruget. Det reducerer også vandet i pulping og blegning. Denne proces involverer anvendelse af en xylanaseproducerende organisme Bacillus stearthermophilus, som er isoleret fra jord.

Mikroorganismer producerer sædvanligvis xylanaser sammen med andre polymerer som cellulase og hemicellulose. Rekombinant DNA-teknologi anvendes nu kun til at udtrykke kun xylanase-generne i ikke-cellulolytiske værter. Den første cellulasefri xylanase blev rapporteret fra actinomycete Chainia fra ørkenerne i Rajasthan.

Forskellige andre xylanaser blev efterfølgende rapporteret. Xylanaser anvendes i vid udstrækning på grund af deres højtemperaturstabilitet og høj alkalisk optimum. Denne egenskab hjælper i sin tætte binding til substratet. Alkalisk xylanase er blevet rapporteret fra Bacillus stearthermophilus, som er aktiv ved pH 9 og 65 ° C. Dette er blevet testet for blegning af træmasse med lovende resultater.

Et andet affald fra træpulpingsprocessen er sulfitaffald, der indeholder lignosulfat (60%), sukker (36%) og en blanding af andre organiske forbindelser. Dette kan behandles med gær (Candida albicans), som fermenterer sukker og producerer næsten et ton gær for hver to tons sukker i spiritus.

Affald fra Mejeriindustrien:

Vallevæsken er et væsentligt biprodukt i fremstillingen af ​​ost. Whey er tilbage, efter at ostemassen er blevet adskilt, og for hver kilde produceret ost produceres der op til ni liter af denne væske (valle).

Selvom valle indeholder potentielt værdifulde næringsstoffer, er dets anvendelse begrænset til dyrefoder og nogle forarbejdede fødevarer som is. Med verdensvalleproduktionen nærmer sig fem millioner tons om året, begynder enorme affaldsproblemer at jagte mejeribranchen.

Ved udledning til kommunalt spildevand vil der resultere i massiv biologisk iltforbrug (BOD). Denne væske har et lactoseindhold på op til 4-5%, som metaboliseres dårligt af de fleste af de organismer, der anvendes til kommerciel gæring. For at gøre sagen værre er valle fortyndet (92% vand) og indebærer høje omkostninger ved indsamling.

Whey bortskaffelse håndteres nu af forskellige bioteknologiske tilgange. Disse omfatter:

1. Behandling af valle med rigtige stammer af mikrober og næringsstoffer,

2. Direkte fermentering af lactose til ethanol,

3. Brug af gær som 'Kluyvewmyces fraglis' og 'Candida intermedi'

4. Hydrolyse af lactose til glucose og galactose. (Fermentering resulterer i sød sirup, som anvendes i fødevareindustrien).

Affald fra farvestofindustrien :

Tekstil- og farvestofindustrien producerer en række farvestoffer og pigmenter, der frigives i miljøet i spildevandsstrømme. Selvom de fleste farvestoffer ikke er giftige eller kræftfremkaldende for fisk eller pattedyr, udgør nogle af dem alvorlige farer.

Kemiske metoder til behandling af farvede spildevand har vist sig at være vellykkede, mens den mikrobielle fjernelse af farvestoffer og pigmenter stadig er meget begrænset. Mikroorganismer har vist sig at nedbryde farvestoffer først efter tilpasning til koncentrationer, der er meget højere end normalt fundet i forskellige strømme.

Bio-skrubning:

Udledning af skadelige giftige og lugtige gasser er et alvorligt miljøproblem. Reducerede svovlforbindelser (thiosulfat, hydrogensulfid) genereres fra en række industrielle processer inden for fotografiske og pulpindustrien, olieraffinering og rensning af naturlige gasser. Disse forbindelser er biprodukter fra anaerob fordøjelse af animalsk affald med et højt organisk indhold. De fleste uorganiske reducerede svovlforbindelser kan anvendes enten aerobt eller anaerobt.

pesticider:

De fleste kommercielt anvendte kemiske pesticider og gødninger har vist sig at være farlige over et bestemt tærskelniveau. Disse kemikalier, når de nedbrydes af mikroorganismer eller ultraviolet lys, frigiver forurenende stoffer i miljøet. Bioteknologiske værktøjer kan hjælpe i sådanne situationer.

Ukrudtsbekæmpelse:

Nye herbicider er blevet udviklet, som vil være selektive for målet og harmløse for de ikke-målorganismer. Genetisk manipulerede herbicidresistente planter er også blevet udviklet i en række afgrøder, hvilket ville hjælpe med brugen af ​​miljøvenlige herbicider. Genetisk konstruerede insektresistente planter er også blevet udviklet med succes i visse afgrødearter, hvilket fremmer den begrænsede anvendelse af pesticider i fremtiden.

Skadedyrsbekæmpelse og biologisk pesticid:

Bakteriepesticider syntetiseres nu ved at overføre bakterielt gen (Bacillus thrungiensis) Bt til planter. Dette gen koder for et protein, som, når det indtages ved at fodre insekter, resulterer i opløsning af insektets fordøjelseskanalen (midterparten) og frigiver protoxiner. Dette fører til forstyrrelser i ligevægten og dræber i sidste ende insektet.

Disse "biologiske pesticider" udvikles til at målrette insekter skadedyr (kugleorm og knoglemask) ved at overføre Bt-genet til en jordbakterie (Pesudomonas-arter). Flere amerikanske virksomheder er involveret i udvikling og markedsføring af biologiske pesticider og er kommet op med genetisk manipulerede levende bakterier til belægning af frø inden plantning. Mykogen dræber rekombinante bakterier og anvender dem på blade af afgrødeplanter. Begge disse tilgange beskytter toksinet mod nedbrydning af mikroorganismer og ultraviolet lys, når det påføres afgrødeplanterne.

Virale Pesticider:

Virale pesticider er miljømæssigt sikre og har lavere risiko for toksicitet. Disse pesticider kan også bruges mod skadedyrsstammen, som ellers er blevet resistente over for kemiske pesticider. En række entomopatogene vira (virusinfekterende insekter) er blevet anvendt som sikre og effektive pesticider. Disse vira dræber specifikke skadedyrsarter og har ingen negative virkninger på nyttige insektbestemmere, insekt, der giver nyttige produkter, parasitter eller rovdyr. De er sikre selv i langskala spray operationer.

Restaurering af fordømte områder:

Øget menneskelig aktivitet har skabt kaos i jordens ellers velafbalancerede økosystem. Mere end halvdelen af ​​verdens samlede areal er truet af problemer med saltholdighed, surhedsgrad og metal toksicitet. Bioteknologiske værktøjer bruges til at genoprette det forringede økosystem. Nogle af metoderne baseret på plantebioteknologi omfatter genplantning, der involverer mikropropagering og anvendelse af mycorrhiza.

Mikropropagering har resulteret i stigende plantedæksel, hvilket igen hjælper med at forhindre erosion og også øger klimastabiliteten. Specifikke plantearter er blevet plantet i områder, der er mere tilbøjelige til at udslette.

For eksempel er forskellige plantearter Casuraina blevet plantet i mangelfulde jordbund, hvilket vil øge jordens frugtbarhed og forbedre brændeproduktionen. Nogle plantearter, som kan vokse i høje saltvandsmasser, kan også plantes i sådanne områder. Disse arter omfatter Prosopis spiagera, Butea monosperma og Terminalia bellerica.

Biodiversitet og Bevarelse:

Menneskelig aktivitet har også vist sig at være ødelæggende for arternes mangfoldighed, og den menneskeskabte udryddelse af arter har været stigende ved eksponentielle satser. Behovet for at udvide befolkningen med en ulige fordeling af rigdom har altid resulteret i uholdbar og udnyttende anvendelse af eksisterende ressourcer. Et af de største bekymringer i dag er bevarelsen af ​​vores eksisterende flora og fauna (planter, dyr og mikrober).

Bioteknologiske anvendelser har åbnet nye og forbedrede metoder til bevarelse af plante- og dyregenetiske ressourcer og har accelereret evalueringen af ​​kimplasamlingssamling til specifikke egenskaber. Vedligeholdelse af en bred genetisk base, som er et vigtigt element i biodiversitet, er afgørende for bioteknologiens fremtid og bæredygtig anvendelse af biologiske ressourcer. Nye teknologier kan øge værdien af ​​verdens biodiversitet, hvis de tillader øget anvendelse af den genetiske mangfoldighed af både vilde og tamme arter.

Plantevævskultur er blevet betragtet som en nøgleteknologi til at øge produktionsevnen af ​​mange planter af udvalgte sorter for at forbedre og øge deres produktion og forhindre dem i udryddelse.

Imidlertid er plantens art iboende sådan, at de fleste afgrødegenetiske ressourcer bevares ex situ (uden for det naturlige habitat). Der er meget få ex situ metoder til bevaring, som kan skelne den del af planten, der skal konserveres (hele organ, frø, væv eller genetisk materiale). Men de nyere bioteknologiske anordninger kan hjælpe med at bevare frøene som den foretrukne metode til ex situ bevaring. Her er man nødt til at overvinde problemet med dvale.

En anden vellykket metode til bevarelse af biodiversitet er bevarelsen af ​​kimplasma ved kryopreservering (frysning af vævet i flydende nitrogen ved -196 ° C). Det grundlæggende princip her er at bringe den metaboliske aktivitet til en fuldstændig stop, samtidig med at vævet lever (i passiv form).

Bioteknologiske værktøjer har således banet vejen for at genskabe og bevare vores biodiversitet på multidimensionale måder. Disse værktøjer vil helt sikkert være det ultimative svar på den voksende udfordring i et nedbrydende miljø.

Bio-gødninger:

Disse er også blevet brugt til at reducere omkostningerne ved gødningsapplikationer og reducere de miljømæssige farer, der er forårsaget af kemiske gødninger. For nylig er marine planter (tang) blevet anvendt som biogødning. De har vist sig at være meget opmuntrende og dermed mindske byrden ved at bruge kemiske gødninger.