الفصل الثاني تطبيقات التقانة الحيوية
- تتبع مراحل عملية الإخصاب الصناعي.
- وصف كيفية تحويل الفضلات إلى وقود حيوي.
- بيان استخدامات التقانة الحيوية في مجال الصناعة.
- استنتاج مبررات تطوير الأغذية المعدلة وراثياً.
- إعطاء أمثلة لمنتجات يستخدم فيها التعديل الوراثي.
- تعداد ثلاثة من المخاطر المحتملة للأغذية المعدلة وراثياً.
مجال الطب والصيدلة:
- يعمل هرمون الأنسولين الذي تنتجه خلايا البنكرياس على تنظيم نسبة السكر في الدم، وعند نقصه يصاب الإنسان بمرض السكري، ولمعالجة مرض السكري كان يتم الحصول على الأنسولين من بنكرياس البقر بكميات قليلة وبطرق معقدة، وذات تكلفة عالية؛ ما دفع العلماء للبحث عن طرق جديدة من خلال الهندسة الوراثية، وفيها يتم أخذ خلايا من غدة البنكرياس في الإنسان، ويحضر مقطع من DNA المحتوي على جين الأنسولين الموجود في البنكرياس، ويتم الاستفادة من البكتيريا التي تحتوي على البلازميدات، حيث يتم استخراج بلازميد من خلية بكتيرية، ويقطع في مكان معين، ثم يضاف إليه مقطع الـ DNA المحضر من البنكرياس، ويعاد إدخاله إلى البكتيريا؛ مما يؤدي إلى تكاثرها مع مقاطع الـ DNA المدمجة.
- ولسرعة تكاثر البكتيريا أمكن إنتاج الأنسولين بكميات تجارية.
مجال البيئة:
- للتقانة الحيوية دور في تقليص تلوث التربة بالمواد الكيميائية، واستخدام النباتات لمكافحة التلوث بالمعادن الثقيلة، ومراقبة البيئة لاكتشاف الملوثات، والتخلص من النفايات السامة بطرق آمنة وفاعلة.
- ومن جهة أخرى فإن التقانة الحيوية مؤهلة لإنتاج مواد بلاستيكية جديدة قابلة للتحلل البيولوجي.
- ومن إنجازات التقانة الحيوية التقليدية الغاز الحيوي الذي ينتج من تخمير الفضلات العضوية لإنتاج طاقة نظيفة، وهو غاز يسهم في تخليص البيئة من مشكلة النفايات، وتعتمد كثير من البلدان مثل الصين على هذا الوقود الحيوي في توليد الكهرباء، ويستخدم الكحول الناتج من تخمر قصب السكر وقوداً للسيارات، كما في البرازيل التي يزرع فيها قصب السكر بكثرة.
مجال الصناعة:
- استطاعت التقانة الحيوية تحويل عدد من النباتات إلى مصانع صغيرة للحصول على مصادر جديدة للمواد الخام اللازمة لصناعة البلاستيك، والدهانات، والألياف الصناعية، والمواد اللاصقة، والمنظفات، وغيرها.
- وتمتاز التقانة الحيوية بأنها صديقة للبيئة، لأنها قابلة للتحلل البيولوجي ومصادرها متجددة، وحديثاً قامت مجموعة من العلماء بتطوير مادة لاصقة من نشا الذرة، ومن المتوقع أن تشكل هذه المادة بديلاً اقتصادياً وبيئياً للمواد اللاصقة ذات الأصل البترولي.
- ومن جهة أخرى أُنتجت منظفات ذات أصل نباتي، وقد أثبتت هذه المنظفات كفاءة عالية في إزالة الشحوم والتنظيف، كما تمكن العلماء من استخلاص مادة رغوية من البكتين الموجود في قشور الحمضيات، ويمكن استخدام هذه المادة في صناعة المنظفات بعد إضافة بعض العوامل السطحية إليها.
مجال الزراعة:
- تسهم التقانة الحيوية في المجال الزراعي في زيادة الإنتاج النباتي والحيواني، من خلال تحسين السلالات وزراعة الأنسجة (Culture Tissue).
- ويقصد بزراعة الأنسجة تنمية الأنسجة أو الخلايا وزراعتها بمعزل عن الكائن الحي، وذلك في بيئات نمو مناسبة مثل الآجار.
- وتتم من خلال وضع جزء من النبات، قد يكون من البذرة أو الجذر أو الساق أو الأوراق في بيئة مغذية ومناسبة.
المخاطر المحتملة للأغذية المعدلة وراثياً على صحة الإنسان:
- الأغذية المعدلة وراثياً تصبح ناقلة لجينات دخيلة حملتها من أنواع غريبة عنها، تتوفر لها فرصة الانتقال إلى الخلايا البشرية والاندماج معها؛ مما قد يسبب تأثيرات سرطانية.
- إثارة الحساسية بنقل الجينات من الأغذية المثيرة للحساسية، مثل أحد أنواع فول الصويا المعدل وراثياً.
- انتقال الحمض الأميني التريبتوفان الذي يُعد مسكناً طبيعياً وعقاراً منوماً من خلال بعض الأغذية المعدلة وراثياً إلى بعض الأشخاص، مما قد يسبب تلف الأجهزة العصبية.
- نمو غير طبيعي في أعضاء رئيسة في الجسم مثل الكليتين والطحال عند تناول بعض أنواع البطاطا المعدلة وراثياً.