MILIEUBIOTECHNOLOGIE: GESCHIEDENIS, WAT HET BESTUDEERT, TOEPASSINGEN - BIOLOGIE - 2026

De milieubiotechnologie is een discipline die zich toelegt op de ontwikkeling en het gebruik van biologische systemen om vervuilingsproblemen in het milieu te corrigeren en op te lossen. Het past principes van wetenschap, technologie en genetische manipulatie toe om organische en anorganische materialen te behandelen, waarbij wordt gestreefd naar verbetering van de natuurlijke omgeving en gericht op duurzame ontwikkeling.

De toepassingen variëren van bioremediatie en de behandeling van afvalwater, gassen en giftig afval tot de biologische afbraak van materialen, agrobiotechnologie, bio-energie, biomining en de bestrijding van plagen en ziekten.

Milieubiotechnologie gebruikt micro-organismen om de door vervuiling aangetaste milieuomstandigheden te herstellen. Bron: pixabay.com

Op dit moment is de belangrijkste functie het reinigen van vloeren, water en lucht door middel van duurzamere en zuinigere processen.

In het geval van een olielekkage op het land kunnen bijvoorbeeld meststoffen met sulfaten of nitraten worden gemaakt om de reproductie van micro-organismen te bevorderen die de afbraak van deze stof bevorderen.

Kortom, milieubiotechnologie helpt de natuur situaties van onbalans te boven te komen en ecosystemen te herstellen die op de een of andere manier zijn veranderd, in de meeste gevallen als gevolg van menselijk handelen.

Geschiedenis van milieubiotechnologie

Biotechnologie is aanwezig in de geschiedenis van de mensheid sinds de oudheid, toen verschillende technieken voor het hanteren van dieren en gewassen werden gebruikt om bepaalde producten te verkrijgen, zoals wijn, bier, kaas of brood.

In de 19e eeuw ontdekte de Franse chemicus Louis Pasteur dat micro-organismen de oorzaak waren van fermentatie, wat grote voordelen opleverde voor de voedings- en gezondheidsindustrie.

Jaren later observeerde de Britse wetenschapper Alexander Fleming de effecten van penicillinebacteriën bij de behandeling van infecties, wat de ontwikkeling van antibiotica op grote schaal mogelijk maakte.

In 1953 ontdekten wetenschappers Rosalind Franklin, James D. Watson en Francis Crick van de Universiteit van Cambridge DNA en de werking van de genetische code. Dit zorgde voor een ongekende vooruitgang op het gebied van moleculaire manipulatie, waardoor de moderne biotechnologie is ontstaan.

De modificatie en overdracht van genen van het ene organisme naar het andere maakte de ontwikkeling mogelijk van betere producten en processen op het gebied van landbouw en geneeskunde.

Na verloop van tijd, en als gevolg van de negatieve impact van industriële exploitatie op het milieu, begonnen deze technieken te worden gebruikt om problemen in verband met vervuiling op te lossen, waardoor milieubiotechnologie ontstond.

Wat bestudeert milieubiotechnologie?

Deze discipline omvat twee grote studiegebieden: biotechnologie enerzijds en ecologie anderzijds.

Biotechnologie

Het is een wetenschap die levende organismen onderzoekt en analyseert om, door middel van technologie, gebruik te maken van hun middelen en capaciteiten om ze te gebruiken bij de verbetering van producten en andere doeleinden.

Het wordt voornamelijk gebruikt op het gebied van voeding, geneeskunde, farmacologie en zorg voor het milieu.

Door het gebruik ervan is het mogelijk om efficiëntere medicijnen, resistentere materialen, gezonder voedsel, hernieuwbare energiebronnen en minder vervuilende industriële processen te verkrijgen.

Ecologie

Het is het deel van de biologie dat de relaties van levende wezens met elkaar en met de omgeving waarin ze leven bestudeert. Een van zijn belangrijkste interesses zijn de veranderingen die ecosystemen ondergaan door de activiteiten van de mens.

In die zin is ecologie al jaren gerelateerd aan de politieke en sociale bewegingen die over de hele wereld strijden voor de verdediging en zorg voor het milieu.

Haar acties zijn gericht op het behoud en herstel van natuurlijke hulpbronnen, de bescherming van dieren in het wild en het verminderen van door de mens veroorzaakte vervuiling.

Binnen dit kader probeert milieubiotechnologie oplossingen te vinden voor onder meer het verlies aan biodiversiteit, klimaatverandering, de beschikbaarheid van nieuwe hernieuwbare energiebronnen en het dunner worden van de ozonlaag.

Toepassingen

In de landbouw maakt milieubiotechnologie het mogelijk om voedsel te genereren met meer vitamines, mineralen en eiwitten, en planten die beter bestand zijn tegen insectenaanvallen. Bron: pixabay.com

De belangrijkste toepassingen van milieubiotechnologie zijn die in verband met bioremediatie, afvalwaterzuivering, biologische afbraak van materialen en agrobiotechnologie.

Bioremediatie

Deze term verwijst naar het gebruik van micro-organismen om een ​​stof te behandelen of om de omgevingscondities die door de verontreiniging zijn beïnvloed, te herstellen.

Bepaalde bacteriën, schimmels en genetisch gemanipuleerde planten hebben bijvoorbeeld het vermogen om giftige elementen uit bodem, water of lucht te absorberen en af ​​te breken.

Een van de bekendste gevallen is die van de genetische modificatie van de bacterie Deinococcus radiodurans, die een groot vermogen heeft om straling te weerstaan, zodat hij de in kernafval aanwezige kwikionen en tolueen absorbeert.

Van hun kant hebben bepaalde schimmels een hoge tolerantie voor loodconcentraties en worden ze gebruikt om bodems te reinigen die door dit zware metaal zijn verontreinigd.

Rioolwaterzuivering

Milieubiotechnologie kan ook worden gebruikt om fysische, chemische en biologische verontreinigende stoffen uit menselijk afvalwater te verwijderen.

Door het gebruik van waterplanten, microalgen en biologische afbraakprocessen is het mogelijk om het afval te zuiveren en de kwaliteit ervan te verbeteren.

Agrobiotechnologie

In de landbouw gebruikt milieubiotechnologie levende organismen of micro-organismen om de conditie van gewassen te verbeteren en de productie te verhogen.

Het maakt het bijvoorbeeld mogelijk om voedsel te genereren met meer vitamines, mineralen en eiwitten, en planten die beter bestand zijn tegen insectenaanvallen, zonder dat er chemicaliën nodig zijn die het milieu schaden.

Daarnaast maakt het hergebruik van landbouwresten of effluenten mogelijk bij de productie van energie en biobrandstoffen.

Biologische afbraak van materialen

Milieubiotechnologie maakt ook de ontwikkeling mogelijk van biologisch afbreekbare materialen die op natuurlijke wijze worden afgebroken door de werking van biologische agentia, zoals dieren, schimmels en bacteriën.

De afbraak van deze elementen kan op twee manieren plaatsvinden: via organismen die zuurstof nodig hebben om te leven (aërobe afbraak) of via organismen die geen zuurstof nodig hebben in hun metabolisme (anaërobe afbraak).

Dit type proces helpt om het afvalniveau te minimaliseren en voorkomt de blijvende aanwezigheid van verontreinigende stoffen in het milieu.

Anderzijds zijn andere mogelijke toepassingen van milieubiotechnologie die welke verband houden met onder meer de behandeling van vast afval en gassen, bio-energie en biomining, de bestrijding van plagen en ziekten en biogeochemische cycli.

Referenties

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Milieubiotechnologie. Redactionele Tebar. Madrid. Spanje.
2. Bécares, E. (2014). Milieubiotechnologie, de Assepoester van de biotechnologie? AmbioSciences. Wetenschappelijk verspreidingsmagazine uitgegeven door de Faculteit Biologische en Milieuwetenschappen van de Universiteit van León.
3. ISEB. Internationale Vereniging voor Milieubiotechnologie. Beschikbaar op: inecol.edu.mx
4. Blancheer, Anicet. Milieubiotechnologie. Biotechnologische toepassingen ter verbetering van het milieu. Universiteit van Barcelona.
5. Rittmann, BE (2006). Microbiële ecologie om processen in milieubiotechnologie te beheren. Trends Biotechnol.
6. Milieubiotechnologie, Wikipedia. Beschikbaar op: Wikipedia.org