Uso de Biotecnologia para Limpar o Meio Ambiente

Algumas das áreas onde a biotecnologia se mostrou muito eficaz na limpeza ambiental incluem:

Tecnologias de aterro:

Os resíduos sólidos são responsáveis ​​por uma proporção crescente dos resíduos gerados pelas sociedades urbanas. Embora parte deste volume consista em vidro, plástico e outro material não biodegradável, uma proporção considerável é feita de material orgânico sólido decomponível, como resíduos de alimentos de grandes granjas de aves e suínos.

Em grandes comunidades não urbanizadas, um método comum para descartar esses resíduos biodegradáveis ​​é a Tecnologia de Aterro Anaeróbico de baixo custo. Nesse processo, os resíduos sólidos são depositados em locais baixos e de baixo valor.

O depósito de resíduos é comprimido e coberto por uma camada de solo todos os dias. Estas áreas de aterro abrigam uma grande variedade de bactérias, algumas das quais são capazes de degradar diferentes tipos de resíduos. A única falha nesse processo é que essas bactérias demoram consideravelmente para degradar os resíduos.

No entanto, a moderna biotecnologia permitiu aos cientistas estudar as bactérias disponíveis, que estão envolvidas na degradação dos resíduos - incluindo substâncias perigosas. As cepas mais eficientes dessas bactérias podem ser clonadas e reproduzidas em grandes quantidades e, eventualmente, aplicadas aos locais específicos. Isso garante a rápida degradação do material residual.

Compostagem:

A compostagem é um processo anaeróbio dirigido por micróbios que converte resíduos orgânicos em material húmido sanitário estável. Este material pode então ser devolvido com segurança ao ambiente natural. Este método é na verdade um processo de fermentação de substrato sólido de baixa umidade.

Em operações de larga escala que usam resíduos sólidos domésticos, o produto final é usado principalmente para o melhoramento do solo. Nas operações mais especializadas usando substratos crus (como palha, esterco animal etc.), o composto (produto final) torna-se o substrato para a produção de cogumelos.

O principal objetivo de uma operação de compostagem é obter o composto final com a qualidade desejada do produto em um período de tempo limitado e dentro de um composto limitado. A reação biológica básica do processo de compostagem é a oxidação dos substratos orgânicos mistos para produzir dióxido de carbono, água e outros subprodutos orgânicos. No entanto, é importante garantir que uma usina de compostagem funcione sob condições ambientalmente seguras.

A compostagem é reconhecida há muito tempo não apenas como um meio de tratar com segurança resíduos orgânicos sólidos, mas também como uma técnica de reciclagem de matéria orgânica. Essa técnica terá um papel cada vez mais importante nos futuros esquemas de gerenciamento de resíduos, uma vez que possibilita a reutilização de material orgânico derivado de resíduos domésticos, agrícolas e de alimentos.

Biorremediação:

Vários produtos (químicos) gerados pelas tecnologias modernas representam uma grande ameaça para os processos naturais de decomposição e os mecanismos naturais de manutenção do equilíbrio ecológico. Muitos desses poluentes são complexos por natureza e, portanto, difíceis de decompor. Esses poluentes estão se acumulando no ambiente natural a uma taxa alarmante.

A aplicação da biotecnologia ajudou na gestão ambiental de tais contaminantes perigosos pela biorremediação. Este processo é também referido como bio-restauração ou bio-tratamento. A biorremediação envolve o uso de microrganismos naturalmente existentes para acelerar a decomposição de substâncias biológicas e a degradação de vários materiais.

Este processo adiciona impulso substancial ao processo de limpeza. O princípio básico da biorremediação é a decomposição de contaminantes orgânicos em compostos orgânicos simples como dióxido de carbono, água, sais e outros produtos inofensivos.

A biorremediação pode ajudar a limpar o meio ambiente de duas maneiras:

A promoção do crescimento microbiano in situ (no solo) pode ser alcançada pela adição de nutrientes. Os micróbios se aclimatam a esses resíduos tóxicos (os chamados nutrientes). Durante um período de tempo, os micróbios usam esses compostos, degradando esses poluentes.

Outra opção é projetar geneticamente microrganismos, que podem degradar moléculas poluentes orgânicas. Por exemplo, engenheiros de biorremediação de uma organização americana usaram a espécie 'Flavobacterium' para remover o pentaclorofenol do solo contaminado.

O uso de micróbios também se mostrou eficiente na limpeza de locais tóxicos. Um microbiologista americano descobriu um micróbio GS-15, que pode consumir urânio das águas residuais de uma fábrica de armas nucleares. Os microorganismos GS-15 convertem o urânio em água em partículas insolúveis que se precipitam e se depositam no fundo.

Essas partículas podem ser coletadas e descartadas posteriormente. A bactéria GS-15 também metaboliza o urânio diretamente, produzindo assim duas vezes mais energia do que geraria normalmente na presença de ferro. Este organismo tem uma taxa de crescimento muito rápida e pode ser extremamente útil no tratamento de resíduos da mineração de urânio.

A biorremediação emprega agentes biológicos, que tornam os resíduos perigosos em compostos não perigosos ou menos perigosos. Até mesmo a biomassa morta abriga alguns fungos que podem aprisionar íons metálicos em soluções aquosas. Isto é devido à sua composição especial da parede celular. Muitas indústrias de fermentação produzem biomassa fúngica em subprodutos indesejados, que podem ser usados ​​para este fim.

A biomassa do fungo Rhizopus arrhizus pode absorver de 30 a 130 mg de cádmio / g de biomassa seca. O fungo tem íons em sua parede celular como aminas, grupos carboxila e hidroxila. 1, 5 kg de micélio em pó pode ser usado para recuperar metais a partir de 1 tonelada de água carregada com 5 gramas de cádmio.

O 'Algasorb', um produto patenteado pela Bio-recovery Systems Company, absorve íons de metais pesados ​​de águas residuais ou subterrâneas de maneira semelhante. A captura de algas mortas em material polimérico de sílica gel produz Algasorb. Protege as células de algas de serem destruídas por outros microorganismos. O Algasorb funciona da mesma maneira que a resina comercial de troca iônica, e os metais pesados ​​podem ser removidos na saturação.

Controlar a poluição em sua própria fonte é uma abordagem extremamente eficaz para um ambiente mais limpo. Metais pesados ​​como mercúrio, cádmio e chumbo estão frequentemente presentes como poluentes nas águas residuais da indústria moderna. Os efeitos do mercúrio como poluente já são conhecidos há algum tempo.

Estes metais podem ser acumulados por algumas algas e bactérias e, portanto, removidos do meio ambiente. Por exemplo, 'Pseudomonas aeruginosa' pode acumular urânio e 'Thiobacillus' pode acumular prata. Várias empresas nos EUA vendem uma mistura de micróbios e enzimas para limpar resíduos químicos, incluindo óleo, detergentes, resíduos de fábricas de papel e pesticidas.

Ultimamente, as plantas também estão sendo usadas para limpar locais infestados de metais. Essas plantas absorvem os metais em seus vacúolos. Esse processo é conhecido como fitorremediação. Os metais podem ser recuperados queimando as plantas. Essa prática de cultivar essas árvores perto de plantas industriais que liberam metais pesados ​​no meio ambiente se mostrou extremamente eficaz.

Biossensores:

Os biossensores são dispositivos biofísicos que podem detectar e medir as quantidades de substâncias específicas em uma variedade de ambientes. Os biossensores incluem enzimas, anticorpos e até microrganismos, e estes podem ser utilizados para fins clínicos, imunológicos, genéticos e outros fins de pesquisa.

As sondas do biossensor são usadas para detectar e monitorar poluentes no ambiente. Esses biossensores são de natureza não destrutiva e podem utilizar células inteiras ou moléculas específicas, como enzimas, como biomiméticas para detecção. Suas outras vantagens incluem análise rápida, especificidade e reprodutibilidade precisa.

Biossensores podem ser criados ligando um gene a outro. Por exemplo, o gene de resistência ao mercúrio (mer) ou o gene da degradação do tolueno (tol) podem ser ligados aos genes que codificam proteínas que apresentam bioluminescência dentro de uma célula bacteriana viva.

A célula biossensora, quando usada em a. local particularmente poluído, pode sinalizar emitindo luz - o que sugeriria que baixos níveis de mercúrio inorgânico ou tolueno estão presentes no local poluído. Isso pode ser medido ainda mais usando fluorímetros de fibra ótica.

Os biossensores também podem ser criados usando enzimas, ácidos nucléicos, anticorpos ou outras moléculas repórter ligadas a membranas sintéticas como detectores moleculares. Anticorpos específicos para um determinado contaminante ambiental podem ser acoplados a mudanças na fluorescência, de modo a aumentar a sensibilidade de detecção.

Na Índia, o Instituto de Pesquisa Eletroquímica Central de Karaikudi desenvolveu um biossensor de glicose baseado na enzima glicose oxidase. Esta enzima é imobilizada em uma superfície de eletrodo atuando como um eletro-catalisador para a oxidação da glicose. O biossensor, por sua vez, fornece um sinal elétrico reproduzível para uma concentração de glicose tão baixa quanto 0, 15 mm (milimolar), e funciona por várias semanas sem degradação aparente da enzima.

Outra aplicação similar dos biossensores é o "Bio-monitoramento", que pode ser definido como a medição e avaliação de substâncias químicas tóxicas ou seus metabólitos em um tecido, excreta ou qualquer outra combinação relacionada. Envolve a absorção, distribuição, biotransformação, acumulação e remoção de produtos químicos tóxicos. Isso ajuda a minimizar o risco para os trabalhadores industriais que estão diretamente expostos a produtos químicos tóxicos.

Biodegradação de Compostos Xenobióticos:

Xenobióticos são compostos feitos pelo homem de origem recente. Estes incluem corantes, solventes, nitrotoluenos, benzopireno, poliestireno, óleos explosivos, pesticidas e surfactantes. Por serem substâncias não naturais, os micróbios presentes no meio ambiente não possuem um mecanismo específico para sua degradação.

Por isso, eles tendem a persistir no ecossistema por muitos anos. A degradação de compostos xenobióticos depende da estabilidade, tamanho e volatilidade da molécula e do ambiente em que a molécula existe (como pH, suscetibilidade à luz, intemperismo, etc.). Ferramentas biotecnológicas podem ser usadas para entender suas propriedades moleculares e ajudar a projetar mecanismos adequados para atacar esses compostos.

Erros de comer óleo:

Derrames acidentais de petróleo representam uma grande ameaça para os ambientes oceânicos. Tais derrames têm um impacto direto nos organismos marinhos. Para combater esse problema, os cientistas agora desenvolveram organismos vivos para limpar os derramamentos de óleo. Os microrganismos mais comuns que comem óleo são bactérias e fungos.

Dr. Anand Chakrabarty, um cientista líder nos EUA de origem indiana, criou com sucesso formas bacterianas que podem degradar o petróleo em hidrocarbonetos individuais. Estas bactérias incluem Pseudomonas aureginos, onde um gene para a degradação do óleo foi introduzido nas Pseudomonas.

Uma vez que o óleo tenha sido completamente removido da superfície, esses percevejos que se alimentam de óleo acabam morrendo, já que não podem mais suportar seu crescimento. O Dr. Chakrabarty foi o primeiro cientista a obter uma patente para esses organismos vivos.

Descobriu-se também que espécies de Penicillium possuem características de degradação do óleo, mas seu efeito precisa de muito mais tempo do que a bactéria geneticamente modificada. Muitos outros microorganismos, como as bactérias Alcanivorax, também são capazes de degradar produtos petrolíferos.

Erros de Designer:

Mais de cem mil (um lakh) diferentes compostos químicos são produzidos no mundo a cada ano. Enquanto alguns destes produtos químicos são biodegradáveis, outros como compostos clorados são resistentes à degradação microbiana.

Para lidar com esses policlorobifenilos (PCBs), os cientistas isolaram uma série de genes bacterianos degradantes de PCB (Pseudomonas pseudoalkali), o KF 707. Uma classe inteira de genes, conhecida como enzimas produtoras de bifes, também foi isolada. Essas enzimas são responsáveis ​​pela degradação de PCBs.

Outras bactérias geneticamente modificadas também estão degradando diferentes faixas de compostos clorados. Por exemplo, uma cepa bacteriana anaeróbia Desulfitlobacterium sp. O Y51 desclora o PCE (Policloroetileno) em cw-12-dicloroetileno (cDCE), em concentrações que variam de 01 a 160 ppm.

Cientistas japoneses criaram uma tecnologia chamada 'DNA shuffling', que envolve misturar o DNA de duas diferentes cepas de bactérias degradadoras de PCB. Isso resulta na formação de genes bph quiméricos, que produzem enzimas capazes de degradar uma grande variedade de PCBs. Estes genes são ainda introduzidos no cromossoma das bactérias degradadoras de PCB originais e a estirpe híbrida assim obtida é um agente de degradação extremamente eficaz.

Os genes também foram isolados de bactérias resistentes ao mercúrio, chamadas genes mer. Estes genes mer são responsáveis ​​pela degradação total de compostos mercuriais orgânicos. Os genes bph e tod-genes para as bactérias degradadoras de tolueno (pseudomonas putida Fl) mostraram organizações gênicas similares. Ambos os genes codificam enzimas que mostram uma similaridade de sessenta por cento. Ao trocar as subunidades das enzimas, é possível construir uma enzima híbrida. Uma dessas enzimas híbridas criadas é a desoxigenase híbrida, que é composta de TodCl - Bph A2 - Bph A3 - Bph A4.

Isso foi expresso em E.coli. Observou-se que esta desoxigenase híbrida foi capaz de degradação mais rápida de compostos à base de tricloroetileno (TCE). O gene todCl de bactérias degradadoras de tolueno foi introduzido com sucesso, no cromossomo da linhagem bacteriana KF707. Esta deformação resultou em degradação eficiente de TCE. Esta cepa KF707 também pode ser cultivada em tolueno ou benzeno, etc.

Biomining:

Entre as indústrias mais antigas do mundo, a mineração é a fonte de níveis alarmantes de poluição ambiental. Atualmente, a biotecnologia moderna está sendo usada para melhorar o ambiente em torno das áreas de mineração através de vários microorganismos. Por exemplo, uma bactéria Thiobacillus ferooxidans foi usada para retirar o cobre dos resíduos da mina. Isso também ajudou a melhorar a recuperação.

Esta bactéria está naturalmente presente em certos materiais contendo enxofre e pode ser usada para oxidar compostos inorgânicos como minerais de sulfeto de cobre. Este processo libera soluções ácidas e oxidantes de íons férricos que podem lavar metais do minério bruto. Essas bactérias mastigam o minério e liberam cobre que pode ser coletado posteriormente. Esses métodos de bioprocessamento representam quase um quarto do total da produção mundial de cobre. O bio-processamento também é usado para extrair metais como o ouro de minérios de ouro sulfídico de muito baixo teor.

A biotecnologia também oferece os meios para melhorar a eficiência da bio-mineração, desenvolvendo cepas bacterianas que podem resistir a altas temporárias. Isso ajuda essas bactérias a sobreviverem ao bio-processamento, o que gera muito calor.

Outra opção é manipular geneticamente cepas bacterianas resistentes a metais pesados ​​como mercúrio, cádmio e arsênico. Se os genes que protegem esses micróbios de metais pesados ​​forem clonados e transferidos para as cepas suscetíveis, a eficiência da biomineração pode ser maior.

Controle de poluição:

Com a ajuda da biotecnologia moderna, os biocatalizadores que ocorrem naturalmente podem ser usados ​​para desintoxicar substâncias químicas nocivas que estão sendo liberadas no meio ambiente. Esses biocatalizadores ajudaram a eliminar compostos cancerígenos como o cloreto de metileno dos resíduos industriais.

Essas bactérias especiais são expostas aos resíduos em um biorreator, onde as bactérias consomem o químico nocivo e o convertem em água, dióxido de carbono e sais, destruindo assim completamente o composto químico. Uma espécie de bactéria Geobacter metallireducens também é usada para remover o urânio de águas de drenagem em operações de mineração e de águas subterrâneas contaminadas.

O isolamento e subsequente caracterização de vários genes importantes ajudará no desenvolvimento de cepas que podem degradar uma ampla gama de poluentes. O uso de manipulações moleculares também pode ajudar na adaptação de bactérias para a remoção de substâncias tóxicas específicas.

Tratar Resíduos Industriais:

Resíduos da indústria de celulose:

Resíduos das indústrias de papel e celulose contêm altos níveis de celulose e lignocelulose, que representam problemas maciços de tratamento. A celulose é extremamente resistente à degradação enzimática e torna-se resistente a ataques químicos e enzimáticos quando ligada à lignina. Como a lignina e os carboidratos estão interligados na madeira, torna-se difícil deslignificar a polpa.

Os pesquisadores já desenvolveram o branqueamento da polpa enzimática, que impede a formação de resíduos de lixívia, eliminando ou reduzindo o consumo de cloro. Também reduz a água na polpação e branqueamento. Este processo envolve o uso de um organismo produtor de xilanase Bacillus stearthermophilus, que é isolado do solo.

Microrganismos geralmente produzem xilanases juntamente com outros polímeros como celulase e hemicelulose. A tecnologia de DNA recombinante está sendo usada agora para expressar apenas os genes da xilanase em hospedeiros não celulolíticos. A primeira xilanase livre de celulase foi relatada a partir do actinomiceto Chainia dos desertos do Rajastão.

Várias outras xilanases foram posteriormente relatadas. As xilanases estão sendo amplamente utilizadas por causa de sua alta estabilidade de temperatura e ótima alta alcalina. Esta propriedade ajuda na sua ligação firme ao substrato. Xylanase alcalina foi relatada a partir de Bacillus stearthermophilus, que é ativo em pH 9 e 65 ° C. Isso foi testado para o branqueamento de polpa de madeira com resultados promissores.

Outro resíduo do processo de polpação de madeira é o licor de resíduos de sulfito, que contém ligno-sulfato (60%), açúcar (36%) e uma mistura de outros compostos orgânicos. Isso pode ser tratado com levedura (Candida albicans), que fermenta o açúcar, produzindo quase uma tonelada de fermento para cada duas toneladas de açúcar no licor.

Resíduos da indústria leiteira:

O fluido de soro é um subproduto substancial na fabricação de queijo. O soro de leite é deixado depois que a coalhada é separada e, para cada quilo de queijo produzido, são gerados até nove litros desse fluido (soro de leite).

Embora o soro contenha nutrientes potencialmente valiosos, seu uso é limitado à ração animal e a alguns alimentos processados ​​como sorvete. Com a produção mundial de soro chegando a cinco milhões de toneladas por ano, enormes problemas de descarte de lixo estão começando a assombrar a indústria de laticínios.

Quando a descarga no sistema de esgoto municipal resultaria em demanda biológica de oxigênio em massa (DBO). Este fluido tem um teor de lactose de até 4-5%, que é pouco metabolizado pela maioria dos organismos utilizados na fermentação comercial. Para piorar, o soro é diluído (92% de água) e envolve altos custos de coleta.

O descarte de soro agora está sendo tratado por várias abordagens biotecnológicas. Esses incluem:

1. Tratar o soro com cepas apropriadas de micróbios e nutrientes,

2. fermentação direta de lactose em etanol,

3. Utilizando leveduras como «Kluyvewmyces fraglis» e «Candida intermedi»,

4. Hidrólise da lactose a glicose e galactose. (Fermentação resulta em xarope doce, que é usado na indústria de alimentos).

Resíduos da indústria de corantes :

As indústrias têxtil e de tintas produzem uma série de corantes e pigmentos, que são liberados no meio ambiente em efluentes. Embora a maioria dos corantes não sejam tóxicos ou carcinogênicos para peixes ou mamíferos, alguns deles apresentam riscos sérios.

Os métodos químicos para o tratamento de efluentes coloridos mostraram-se bem sucedidos, enquanto a remoção microbiana de corantes e pigmentos ainda é muito limitada. Verificou-se que os microrganismos degradam os corantes apenas após a adaptação a concentrações muito mais altas do que as normalmente encontradas em diferentes fluxos.

Bio-esfregando:

A descarga de gases tóxicos e odoríferos nocivos é um grave problema ambiental. Compostos de enxofre reduzidos (tiossulfato, sulfeto de hidrogênio) são gerados a partir de uma variedade de processos industriais em indústrias fotográficas e de polpa, refino de petróleo e purificação de gases naturais. Estes compostos são subprodutos da digestão anaeróbica de resíduos animais com alto conteúdo orgânico. A maioria dos compostos de enxofre reduzido inorgânicos pode ser utilizada aerobicamente ou anaerobicamente.

Pesticidas:

A maioria dos pesticidas químicos e fertilizantes usados ​​comercialmente se mostraram perigosos além de um certo nível de limiar. Esses produtos químicos, quando degradados por microorganismos ou luz ultravioleta, liberam poluentes no meio ambiente. Ferramentas biotecnológicas podem ajudar em tais situações.

Controle de ervas daninhas:

Novos herbicidas foram desenvolvidos, os quais serão seletivos para o alvo e inofensivos para os organismos não-alvo. Plantas resistentes a herbicidas geneticamente modificadas também foram desenvolvidas em várias culturas, o que ajudaria no uso de herbicidas favoráveis ​​ao meio ambiente. Plantas resistentes a insetos geneticamente modificadas também foram desenvolvidas com sucesso em certas espécies de culturas, sugerindo assim o uso restrito de pesticidas no futuro.

Controle de Pragas e Bio-pesticida:

Os pesticidas bacterianos estão agora sendo sintetizados pela transferência do gene bacteriano (Bacillus thrungiensis) Bt para as plantas. Este gene codifica uma proteína que, quando ingerida pela alimentação de insetos, resulta na solubilização do trato digestivo do inseto (intestino médio) e libera protoxinas. Isso leva a perturbações no equilíbrio e, finalmente, mata o inseto.

Esses 'pesticidas biológicos' estão sendo desenvolvidos para atacar pragas de insetos (verme e verme), transferindo o gene Bt para uma bactéria do solo (espécie Pesudomonas). Várias empresas americanas estão envolvidas no desenvolvimento e comercialização de pesticidas biológicos e criaram bactérias vivas geneticamente modificadas para o revestimento de sementes antes do plantio. O Mycogen mata as bactérias recombinantes e as aplica às folhas das plantas cultivadas. Ambas as abordagens protegem a toxina da degradação por microorganismos e luz ultravioleta quando aplicadas às plantas cultivadas.

Pesticidas Virais:

Os pesticidas virais são ambientalmente seguros e apresentam menor risco de toxicidade. Esses pesticidas também podem ser usados ​​contra as cepas de pragas, que se tornaram resistentes a pesticidas químicos. Vários vírus entomopatogênicos (vírus que infectam insetos) têm sido usados ​​como pesticidas seguros e eficazes. Estes vírus matam espécies de pragas específicas e não têm efeitos adversos em polinizadores de insetos úteis, inseto produzindo produtos úteis, parasitas ou predadores. Eles são seguros mesmo em operações de pulverização em larga escala.

Restauração de Áreas Desamparadas:

O aumento da atividade humana criou estragos no ecossistema equilibrado da Terra. Mais da metade da área total do mundo agora está sendo ameaçada por problemas de salinidade, acidez e toxicidade de metais. Ferramentas biotecnológicas estão sendo usadas para restaurar o ecossistema degradado. Alguns dos métodos baseados em biotecnologia vegetal incluem reflorestamento, envolvendo micropropagação e uso de micorrizas.

A micropropagação resultou no aumento da cobertura vegetal, o que, por sua vez, ajuda a prevenir a erosão e também aumenta a estabilidade climática. Espécies vegetais específicas foram plantadas em áreas mais propensas ao desnudamento.

Por exemplo, diferentes espécies de plantas de Casuraina foram plantadas em solos com deficiência de nitrogênio, o que aumentará a fertilidade do solo e aumentará a produção de lenha. Algumas espécies de plantas que podem crescer em solos com alto teor salino também podem ser plantadas nessas áreas. Estas espécies incluem Prosopis spiagera, Butea monosperma e Terminalia bellerica.

Biodiversidade e Conservação:

A atividade humana também se mostrou devastadora para a diversidade de espécies, e a extinção induzida por espécies humanas tem aumentado em taxas exponenciais. A necessidade de expandir a população com uma distribuição desigual da riqueza invariavelmente resultou no uso insustentável e explorador dos recursos existentes. Uma das maiores preocupações hoje é a preservação de nossa flora e fauna existentes (plantas, animais e micróbios).

As aplicações biotecnológicas abriram novos e melhores métodos de preservação de recursos genéticos de plantas e animais e aceleraram a avaliação da coleta de plasma germinativo para características específicas. A manutenção de uma ampla base genética, que é um elemento importante da biodiversidade, é essencial para o futuro da biotecnologia e para o uso sustentável dos recursos biológicos. Novas tecnologias podem aumentar o valor da biodiversidade mundial se permitirem o aumento do uso da diversidade genética de espécies selvagens e domesticadas.

A cultura de tecidos vegetais tem sido considerada como uma tecnologia chave para aumentar a capacidade de produção de muitas plantas de variedades selecionadas, de modo a melhorar e aumentar sua produção e evitar sua extinção.

No entanto, a natureza inerente das espécies vegetais é tal que a maioria dos recursos genéticos das culturas são conservados ex situ (fora do habitat natural). Existem muito poucos métodos de preservação ex situ, que podem distinguir a parte da planta a ser conservada (órgão inteiro, sementes, tecidos ou material genético). Mas os novos dispositivos biotecnológicos podem ajudar a preservar as sementes como o método preferido de conservação ex situ. Aqui é preciso superar o problema da dormência.

Outro método bem sucedido de conservação da biodiversidade é a conservação do plasma germinativo por criopreservação (congelando o tecido em nitrogênio líquido a -196 ° C). O princípio básico aqui é parar completamente a atividade metabólica enquanto mantém o tecido vivo (de forma passiva).

As ferramentas biotecnológicas abriram caminho para restaurar e preservar nossa biodiversidade de formas multidimensionais. Essas ferramentas definitivamente serão a resposta definitiva para o crescente desafio de um ambiente de esgotamento.

Bio-fertilizantes:

Estes também foram usados ​​para reduzir o custo das aplicações de fertilizantes e reduzir os riscos ambientais causados ​​pelos fertilizantes químicos. Recentemente plantas marinhas (algas marinhas) foram usadas como fertilizantes biológicos. Eles provaram ser muito encorajadores e, assim, reduzir o ônus do uso de fertilizantes químicos.