Ekoloska biotehnologija

UVOD
Brza industrijalizacija, urbanizacija i razvoj ljudskog društva dovode do
ugrožavanja životne sredine i do prebrzog iskorišćavanja prirodnih resursa. Na
Svetskom samitu održivog razvoja koji je održan u Johanisburgu, 2002. godine
ustanovljeno je da su dva najveća problema na koja treba usmeriti pažnju: kontrola
zagađenja sredine i konzervacija prirode i prirodnih resursa.
U cilju sprečavanja štetnih efekata izazvanih zagađenjem, ulažu se značajni
napori za smanjenje nastajanja zagađenja i razvijaju poboljšane fizičke, hemijske i
biološke metode za tretman postojećg otpada, bilo u postrojenjima, inženjerskim
sistemima ili u prirodi (in situ). Jedan pristup za smanjenje problema kontaminacije je
smanjenje ili potpuno eliminisanje korišćenja štetnih ili toksičnih supstanci. Na taj način
se smanjuje mogućnost prodiranja zagađivača (kontaminanata) u prirodnu sredinu.
Međutim, u praksi ovo nije uvek lako postići jer je veliki deo naše socijalne i komunalne
strukture izgrađen korišćenjem ovih materijala (na primer, korišćenje automobila koji
dovode do zagađenja vazduha – teško je danas izbaciti automobile iz upotrebe).
Drugi način da se smanji nastanak zagađivača je primena novih tehnologija.
Međutim, u nekim slučajevima su troškovi nadogradnje postojećih operacija, kako bi se
uklopile nove tehnologije, veoma veliki. Zbog toga se dramatične promene ne mogu
očekivati brzo, ukoliko nisu uključeni komercijalni interesi.
Još jedna mogućnost smanjenja zagađenja je nametanje industriji da sama
tretira sopstveni otpad tako da se efluenti potpuno neutrališu pre odlaganja. Ovaj pristup
je prihvaćen u mnogim evropskim zemljama. Zbog povećanja troškova tretmana otpada,
kompanije se istovremeno trude da proizvodnju svog otpada svedu na minimalnu meru.
Skorijih godina se javio značajan interes za korišćenje bioloških pristupa za
tretman zagađivača u prirodi. Ovaj pristup se raširio u oblasti koja se naziva ekološka
biotehnologija (biotehnologija životne sredine). Ekološka biotehnologija je
multidisciplinarna integracija nauke i inženjerstva u okviru koje se koriste ogromni
biohemijski potencijali mikroorganizama, biljaka i njihovih delova, u cilju očuvanja
životne sredine i upravljanja raznim ekološkim problemima.
Sama biotehnologija je koristan instrument za poboljšanje proizvoda i procesa
u održivom razvoju. Primena biotehnologije i novih industrijskih biotehnoloških procesa
može značajno doprineti sprečavanju daljeg zagađenja i smanjenju otpada uz znatno
očuvanje energetskih resursa. Ekološka biotehnologija angažuje različite grupe
metodoloških pristupa za iskorišćavanje prirodnog biodiverziteta mikroorganizama i
njihovog enormnog metaboličkog kapaciteta. Tehnološki napredak u ekološkoj
2
biotehnologiji se odnosi na industrijsku preradu materijala pomoću mikroorganizama
kako bi se dobio željeni proizvod ili proizvod koji će biti koristan za druge namene.
Ekološka biotehnologija obuhvata korišćenje mikroorganizama za poboljšanje
kvaliteta životne sredine, transformacijom neželjenih i štetnih supstanci u netoksične
supstance i/ili razgradnjom određenih zagađivača kako bi se obnovila životna sredina. U
okviru ekološke biotehnologije se vrši otkrivanje i izolacija mikroorganizama sa
metaboličkim potencijalom koji se može iskoristiti za industrijsku primenu uz korišćenje
molekularnih metoda za procenu prirodne distribucije mikroorganizama u životnoj sredini
i ekoloških funkcija koje oni izvode.
Ekološka biotehnologija obuhvata sve biotehnološke pristupe koji se mogu
primeniti za upravljanje ekološkim problemima. Od opšteg interesa u ovoj oblasti su
primena genetičkih inženjerskih metoda, primena imobilizacionih tehnika za tretman
otpada i razvoj i poboljšanje bioreaktora za tretman otpadnih voda.
Tehnike genetičkog inženjerstva se primenjuju za poboljšanje efektivnosti
mikroorganizama koji se koriste za smanjenje količine toksičnih supstanci u životnoj
sredini. Napredak u genetici i genetskom inženjerstvu ima veliki uticaj na korišćenje
biotehnologije u kontroli zagađenja. Zabrinutost vezana za korišćenje genetski
modifikovanih organizama (GMO) i njihovog uticaja na životnu sredinu u velikoj meri
ograničava mogućnost njihovog uvođenja u prirodnu sredinu pri procesima remedijacije.
Za sada se rekombinantni mikroorganizmi koriste samo u bioreaktorima, a njihova šira
primena zavisi od poznavanja ekoloških funkcija i procene rizika koji se odnosi na
populacije uvedenih mikroorganizama.