Биотехнология – это манипулирование живыми организмами, системами и процессами на благо общества, окружающей среды и промышленности.
Глобальный рынок биотехнологий вырос за последние несколько лет благодаря оживлению экономики, увеличению финансирования научных исследований и правительственным инициативам.
США - первая страна в развитии и консолидации биотехнологий; однако развивающиеся страны, такие как Индия и Бразилия, становятся перспективными рынками в области биотехнологии, в частности сельскохозяйственной и промышленной биотехнологии
В 2012 знаменитый ученый Кафарски разработал цветовой код, чтобы различать основные области биотехнологий: белый (промышленный), зеленый (сельскохозяйственный), синий (морской и пресноводный), красный (фармацевтический), коричневый (пустынная биотехнология), фиолетовый (патенты и изобретения).
Совсем недавно появилась новая область прикладной энтомологии – биотехнология насекомых, которая охватывает использование насекомых в открытии лекарственных средств и которая получила желтый код.
Белая биотехнология: потенциал промышленной биотехнологии
Белая биотехнология сосредоточена на производстве и обработке химических веществ, материалов и энергии с использованием живых клеток, таких как дрожжи, грибы, бактерии, растения и ферменты для синтеза продуктов в промышленных масштабах.
Она стремится уменьшить воздействие на окружающую среду, переходя от основанных на нефти методов к устойчивым процессам.
По оценкам ученых, использование промышленных биотехнологий может привести к сокращению выбросов углекислого газа на 50%, энергопотребления на 20% и потребления воды на 75%.
Производство больших объемов химических веществ, таких как органические кислоты и спирты, с помощью белой биотехнологии способствует экономии энергии, сокращению выбросов газов и обеспечению промышленных инноваций и поставок. Этот фактор является важной особенностью недавнего развития крупномасштабных процессов.
Органические кислоты, такие как лимонная кислота, молочная кислота и уксусная кислота, являются основными пищевыми добавками, производимыми в настоящее время в промышленных масштабах с использованием белой биотехнологии.
Другим важным классом являются подсластители, такие как ксилитол, сорбит и аспартам. В последние годы мировой спрос на эти подсластители значительно вырос в ответ на потребительский спрос на продукты с нулевым содержанием калорий.
Другие основные продукты включают аминокислоты и витамины, некоторые из которых производятся полностью или почти полностью с помощью белых биотехнологий. Аминокислоты являются важными молекулами как для человека, так и для животных, поскольку они содержат белки и играют респектабельную роль в обменных процессах.
Используя сочетание синтетической биологии и биотехнологии, можно синтезировать новые метаболические пути для производства новых продуктов.
Основные области применения зеленой биотехнологии
Основным вкладом современной биотехнологии в сельское хозяйство является возможность создания новых видов путем переноса генов между различными организмами для создания растения, представляющего технологический или экономический интерес.
Основными характеристиками ГМ культур являются устойчивость к насекомым и гербицидам, повышение продуктивности и устойчивости растений к неблагоприятным почвенным и климатическим условиям.
Также зеленая биотехнология работает за счет повышения производительности и развития адаптивных растений с большим энергетическим потенциалом, стремясь, в частности, к производству биотоплива.
Голубая биотехнология: морское биоразнообразие как источник основных соединений
Голубая биотехнология или морская биотехнология направлена на изучение и использование морского биоразнообразия в качестве источника новых продуктов, биоразведку окружающей среды и использование молекулярной биологии и микробной экологии в морских организмах для достижения полезных результатов для человечества.
Биополимеры морского происхождения, например, используются в биоразлагаемых пластмассах, фармацевтической и медицинской продукции, биодостаточных веществах и стоматологических биоматериалах.
Коричневая биотехнология
Она направлена только на изучение пустынь и сильно засушливых территорий. Коричневая биотехнология изучает необходимые химические процессы, происходяшие в таких засушливых регионах с целью их восстановления. А также изучает действие этих мест на различные виды организмов (микроорганизмы, млекопитающие и насекомые).