Εφαρμογές της βιοτεχνολογίας 🔬
Ο άνθρωπος έχει την ικανότητα να παρατηρεί, να ερευνά και να αξιοποιεί την εμπειρία και τα αποτελέσματα της έρευνάς του σε πρακτικές εφαρμογές της καθημερινής ζωής. Εδώ και χιλιάδες χρόνια εκμεταλλεύεται τις ιδιότητες ορισμένων οργανισμών, με στόχο τη βελτίωση της ζωής του. Καλλιεργεί φυτά, εκτρέφει ζώα και, με τη μέθοδο επιλεγμένων διασταυρώσεων, δημιουργεί οργανισμούς με επιθυμητές ιδιότητες‑φαινοτύπους. Χρησιμοποιεί επίσης διάφορους οργανισμούς, όπως βότανα, ως πρώτη ύλη για την παρασκευή φαρμάκων και καλλυντικών. Επιπλέον, με τη βοήθεια συγκεκριμένων μικροοργανισμών παρασκευάζει διάφορα χρήσιμα προϊόντα, τρόφιμα και ποτά, όπως το ψωμί, η μπίρα, το κρασί, το τυρί και το γιαούρτι.
Η τεχνολογία κατά την οποία αξιοποιούνται οργανισμοί, βιολογικά συστήματα ή βιολογικές διαδικασίες για την παραγωγή ενός προϊόντος ή την πραγματοποίηση μιας διεργασίας ονομάζεται βιοτεχνολογία.
Παρόλο που ακούγεται σαν σύγχρονος όρος, η βιοτεχνολογία δεν είναι καθόλου νέα υπόθεση. Οι άνθρωποι εκμεταλλεύονται μικροοργανισμούς για την παρασκευή τροφίμων και ποτών εδώ και χιλιάδες χρόνια, πολύ πριν καν γνωρίζουν ότι υπάρχουν μικροοργανισμοί.
🧀 Παραγωγή γιαουρτιού και τυριού
Τα διάφορα γαλακτοκομικά προϊόντα, όπως το γιαούρτι και το τυρί, παράγονται από γάλα στο οποίο έχουν προστεθεί κατάλληλοι μικροοργανισμοί. Το «ξίνισμα» του γάλακτος, που προκαλείται από τη δράση βακτηρίων, υπήρξε πιθανότατα η αφορμή για την παρασκευή αυτών των γνωστών γαλακτοκομικών προϊόντων. Το γιαούρτι και το τυρί παράγονται από τους κτηνοτρόφους εδώ και πάρα πολλά χρόνια με ενζυμική επεξεργασία του γάλακτος.
Οι διάφοροι τύποι γιαουρτιών διαφέρουν μεταξύ τους. Οι διαφορές τους οφείλονται:
- στο διαφορετικό είδος γάλακτος που χρησιμοποιείται (π.χ. αγελαδινό ή πρόβειο, με πολλά ή λίγα λιπαρά)
- στον χρόνο που γίνεται η επεξεργασία του από μικροοργανισμούς
- στην προσθήκη διάφορων άλλων συστατικών, όπως είναι οι χυμοί φρούτων
Κάτι ανάλογο ισχύει και για τους διάφορους τύπους τυριών. Η παραγωγή τυριού ξεκινά όπως και η παραγωγή γιαουρτιού, μόνο που, όταν το γάλα αρχίζει να πήζει, αφαιρείται όλο το υγρό, συνήθως τοποθετώντας το μέσα σε ειδικές σακούλες. Για να αποκτήσει τη χαρακτηριστική του γεύση, κάθε τύπος τυριού πρέπει να ωριμάσει: πρέπει δηλαδή να προστεθούν σε αυτό και άλλοι μικροοργανισμοί, συνήθως μύκητες, με τη δράση των οποίων το τυρί θα αποκτήσει τελικά τη χαρακτηριστική του γεύση και μυρωδιά.
Ένα συνηθισμένο λάθος είναι να θεωρείται ότι το γιαούρτι και το τυρί παράγονται με εντελώς διαφορετική διαδικασία. Στην πραγματικότητα ξεκινούν με τον ίδιο τρόπο, από γάλα με προσθήκη μικροοργανισμών· η βασική διαφορά είναι ότι στην παρασκευή του τυριού αφαιρείται το υγρό μετά την πήξη του γάλακτος, και συχνά ακολουθεί επιπλέον ωρίμανση με μύκητες.
🍷 Παραγωγή κρασιού και μπίρας
Για την παραγωγή κρασιού χρησιμοποιούνται αρχικά οι χυμοί από τα σταφύλια, ενώ για την παραγωγή μπίρας χρησιμοποιούνται κυρίως σπόροι κριθαριού. Και τα δύο πρώτες ύλες περιέχουν σάκχαρα, τα οποία μετατρέπονται σε αλκοόλη με τη βοήθεια ενζύμων που παράγονται από διάφορους μικροοργανισμούς.
| Ποτό | Πρώτη ύλη |
|---|---|
| Κρασί | Χυμός σταφυλιών |
| Μπίρα | Σπόροι κριθαριού |
🍞 Η ζύμωση στην παρασκευή του ψωμιού
Τα σάκχαρα που υπάρχουν στο αλεύρι μετατρέπονται με τη δράση των μικροοργανισμών σε αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Στο διοξείδιο του άνθρακα οφείλεται το φούσκωμα του ψωμιού: το αέριο που παράγεται εγκλωβίζεται μέσα στη ζύμη και τη διογκώνει, δίνοντάς της τη χαρακτηριστική αφράτη υφή της.
Στη ζύμη του ψωμιού παράγεται πράγματι λίγη αλκοόλη, μαζί με το διοξείδιο του άνθρακα που τη φουσκώνει. Ωστόσο, κατά το ψήσιμο η υψηλή θερμοκρασία του φούρνου εξατμίζει σχεδόν όλη την αλκοόλη, γι' αυτό και το έτοιμο ψωμί δεν προκαλεί μέθη.
🌍 Οι σύγχρονες εφαρμογές της βιοτεχνολογίας
Πέρα από την παρασκευή τροφίμων και ποτών, ο άνθρωπος αξιοποιεί οργανισμούς και βιολογικές διαδικασίες και σε άλλους τομείς της καθημερινής ζωής, όπως στην παρασκευή φαρμάκων και καλλυντικών, χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη διάφορους οργανισμούς, για παράδειγμα βότανα. Η βιοτεχνολογία, δηλαδή, δεν περιορίζεται στην παραγωγή τροφίμων· βασίζεται στην ίδια γενική αρχή, την αξιοποίηση οργανισμών, βιολογικών συστημάτων ή βιολογικών διαδικασιών, για να καλύψει πολύ ευρύτερες ανθρώπινες ανάγκες.