UMWELTBIOTECHNOLOGIE: GESCHICHTE, WAS SIE STUDIERT, ANWENDUNGEN - BIOLOGIE - 2025

Die Umweltbiotechnologie ist eine Disziplin, die sich der Entwicklung und Nutzung biologischer Systeme zur Korrektur und Lösung von Umweltverschmutzungsproblemen widmet. Es verwendet Prinzipien der Wissenschaft, Technologie und Gentechnik, um organische und anorganische Materialien zu behandeln, um die natürliche Umwelt zu verbessern und eine nachhaltige Entwicklung anzustreben.

Seine Anwendungen reichen von der biologischen Sanierung und Behandlung von Abwasser, Gasen und Giftmüll über den biologischen Abbau von Materialien, Agrobiotechnologie, Bioenergie, Biomining und die Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten.

Die Umweltbiotechnologie verwendet Mikroorganismen, um die von der Umweltverschmutzung betroffenen Umweltbedingungen wiederherzustellen. Quelle: pixabay.com

Derzeit ist seine wichtigste Funktion die Reinigung von Fußböden, Wasser und Luft durch nachhaltigere und wirtschaftlichere Verfahren.

Zum Beispiel können Düngemittel mit Sulfaten oder Nitraten hergestellt werden, um die Vermehrung von Mikroorganismen zu fördern, die die Zersetzung dieser Substanz begünstigen.

Kurz gesagt, die Umweltbiotechnologie hilft der Natur, Situationen des Ungleichgewichts zu überwinden und Ökosysteme wiederherzustellen, die in den meisten Fällen aufgrund menschlicher Handlungen eine Veränderung erfahren haben.

Geschichte der Umweltbiotechnologie

Die Biotechnologie ist in der Geschichte der Menschheit seit der Antike präsent, als verschiedene Techniken für den Umgang mit Tieren und Pflanzen eingesetzt wurden, um bestimmte Produkte wie Wein, Bier, Käse oder Brot zu erhalten.

Im 19. Jahrhundert entdeckte der französische Chemiker Louis Pasteur, dass Mikroorganismen die Ursache für die Fermentation sind und der Lebensmittel- und Gesundheitsindustrie große Vorteile bringen.

Jahre später beobachtete der britische Wissenschaftler Alexander Fleming die Auswirkungen von Penicillin-Bakterien bei der Behandlung von Infektionen, die die Entwicklung von Antibiotika in großem Maßstab ermöglichten.

1953 entdeckten die Wissenschaftler Rosalind Franklin, James D. Watson und Francis Crick von der University of Cambridge die DNA und die Funktionsweise des genetischen Codes. Dies führte zu einem beispiellosen Fortschritt auf dem Gebiet der molekularen Manipulation und führte zur modernen Biotechnologie.

Die Modifikation und Übertragung von Genen von einem Organismus auf einen anderen ermöglichte die Entwicklung besserer Produkte und Verfahren in den Bereichen Landwirtschaft und Medizin.

Im Laufe der Zeit und als Folge der negativen Auswirkungen der industriellen Ausbeutung auf die Umwelt wurden diese Techniken eingesetzt, um Probleme im Zusammenhang mit der Umweltverschmutzung zu lösen, was zur Umweltbiotechnologie führte.

Was studiert Umweltbiotechnologie?

Diese Disziplin umfasst zwei Hauptstudienbereiche: Biotechnologie einerseits und Ökologie andererseits.

Biotechnologie

Es ist eine Wissenschaft, die lebende Organismen untersucht und analysiert, um mithilfe von Technologie ihre Ressourcen und Kapazitäten zu nutzen, um sie zur Verbesserung von Produkten und anderen Zwecken zu nutzen.

Es wird hauptsächlich in den Bereichen Lebensmittel, Medizin, Pharmakologie und Umweltschutz eingesetzt.

Durch seine Verwendung ist es möglich, effizientere Medikamente, widerstandsfähigere Materialien, gesündere Lebensmittel, erneuerbare Energiequellen und weniger umweltschädliche industrielle Prozesse zu erhalten.

Ökologie

Es ist der Teil der Biologie, der die Beziehungen von Lebewesen untereinander und zu der Umgebung, in der sie leben, untersucht. Eines seiner Hauptinteressen sind die Veränderungen, die Ökosysteme durch die Aktivitäten des Menschen erfahren.

In diesem Sinne ist Ökologie seit mehreren Jahren mit den politischen und sozialen Bewegungen verbunden, die auf der ganzen Welt für die Verteidigung und den Schutz der Umwelt kämpfen.

Ihre Maßnahmen zielen auf die Erhaltung und Regeneration natürlicher Ressourcen, den Schutz wild lebender Tiere und die Verringerung der vom Menschen verursachten Umweltverschmutzung ab.

In diesem Rahmen sucht die Umweltbiotechnologie unter anderem nach Lösungen für den Verlust der biologischen Vielfalt, den Klimawandel, die Verfügbarkeit neuer erneuerbarer Energiequellen und die Ausdünnung der Ozonschicht.

Anwendungen

In der Landwirtschaft ermöglicht die Umweltbiotechnologie die Erzeugung von Nahrungsmitteln mit mehr Vitaminen, Mineralien und Proteinen sowie Pflanzen, die resistenter gegen Insektenbefall sind. Quelle: pixabay.com

Die Hauptanwendungen der Umweltbiotechnologie betreffen die biologische Sanierung, Abwasserbehandlung, den biologischen Abbau von Materialien und die Agrobiotechnologie.

Bioremediation

Dieser Begriff bezieht sich auf die Verwendung von Mikroorganismen zur Behandlung eines Stoffes oder zur Wiederherstellung der von der Kontamination betroffenen Umweltbedingungen.

Beispielsweise können bestimmte Bakterien, Pilze und gentechnisch veränderte Pflanzen toxische Elemente aus Boden, Wasser oder Luft absorbieren und abbauen.

Einer der bekanntesten Fälle ist die genetische Veränderung des Bakteriums Deinococcus radiodurans, das eine große Strahlungsbeständigkeit besitzt, so dass es die im Atommüll vorhandenen Quecksilberionen und Toluol absorbiert.

Bestimmte Pilze haben ihrerseits eine hohe Toleranz gegenüber Bleikonzentrationen und werden zur Reinigung von mit diesem Schwermetall kontaminierten Böden verwendet.

Abwasserbehandlung

Umweltbiotechnologie kann auch verwendet werden, um physikalische, chemische und biologische Schadstoffe aus menschlichem Abwasser zu entfernen.

Durch den Einsatz von Wasserpflanzen, Mikroalgen und biologischen Abbauprozessen ist es möglich, den Abfall zu reinigen und seine Qualität zu verbessern.

Agrobiotechnologie

In der Landwirtschaft verwendet die Umweltbiotechnologie lebende Organismen oder Mikroorganismen, um den Zustand der Pflanzen zu verbessern und die Produktion zu steigern.

So können beispielsweise Lebensmittel mit mehr Vitaminen, Mineralien und Proteinen sowie Pflanzen erzeugt werden, die resistenter gegen Insektenbefall sind, ohne dass chemische Produkte verwendet werden müssen, die die Umwelt schädigen.

Darüber hinaus ist es möglich, landwirtschaftliche Rückstände oder Abwässer bei der Erzeugung von Energie und Biokraftstoffen wiederzuverwenden.

Biologischer Abbau von Materialien

Die Umweltbiotechnologie ermöglicht auch die Entwicklung biologisch abbaubarer Materialien, die sich auf natürliche Weise durch die Einwirkung biologischer Wirkstoffe wie Tiere, Pilze und Bakterien zersetzen.

Der Abbau dieser Elemente kann auf zwei Arten erfolgen: durch Organismen, die zum Leben Sauerstoff benötigen (aerober Abbau) oder durch Organismen, die keinen Sauerstoff in ihrem Stoffwechsel benötigen (anaerober Abbau).

Diese Art von Verfahren trägt zur Minimierung des Abfallaufkommens bei und verhindert die Beständigkeit von Schadstoffen in der Umwelt.

Andere mögliche Anwendungen der Umweltbiotechnologie sind unter anderem die Behandlung von festen Abfällen und Gasen, Bioenergie und Biomining, die Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten sowie biogeochemische Kreisläufe.

Verweise

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Umweltbiotechnologie. Editorial Tebar. Madrid. Spanien.
2. Bécares, E. (2014). Umweltbiotechnologie, das Aschenputtel der Biotechnologie? AmbioSciences. Zeitschrift für wissenschaftliche Verbreitung, herausgegeben von der Fakultät für Biologie und Umweltwissenschaften der Universität León.
3. ISEB. Internationale Gesellschaft für Umweltbiotechnologie. Verfügbar unter: inecol.edu.mx
4. Blanch, Anicet. Umweltbiotechnologie. Biotechnologische Anwendungen zur Verbesserung der Umwelt. Universität von Barcelona.
5. Rittmann, BE (2006). Mikrobielle Ökologie zur Steuerung von Prozessen in der Umweltbiotechnologie. Trends Biotechnol.
6. Umweltbiotechnologie, Wikipedia. Verfügbar unter: Wikipedia.org