Biotecnologia

Biotecnologia

Con il termine biotecnologia si intende una branca della biologia riguardante che riguarda l’utilizzo di esseri viventi per ottenere beni o servizi utili all’umanità.
Il termine microbiologia deriva dal greco βίος, bìos = “vita”, τέχνη, téchne = “arte”, nel senso di “perizia”, “saper fare”, “saper operare”, e λόγος, lògos = “studio”.
In generale la biotecnologia è l’applicazione tecnologica che si serve dei sistemi biologici, degli organismi viventi o di derivati di questi per produrre o modificare prodotti o processi per un fine specifico.
Nella biotecnologia si fa uso integrato della biochimica, della microbiologia e delle scienze dell’ingegneria genetica per realizzare applicazioni tecnologiche partendo dalle proprietà dei microrganismi, delle colture cellulari o di altri agenti biologici.
Si occupa cioè della produzione industriale di sostanze elaborate da organismi viventi batteri, lieviti, cellule vegetali e animali.
I principali settori di applicazione delle biotecnologie sono: sanitario (produzione di proteine umane, di vaccini); agro-alimentare (utilizzo di enzimi per migliorare la resa e la qualità dei prodotti alimentari, produzione di fertilizzanti, fitofarmaci); chimico (chimica fine, processi catalitici, recupero di sottoprodotti della produzione di base); ambientale (trattamento biologico dei rifiuti, biosensori per rilevare l’inquinamento); energetico (utilizzo di materiale agricolo di scarto, dell’energia solare).
Le biotecnologie rappresentano, inoltre, un metodo in più a disposizione dell’agricoltura: poiché esse rendono possibile l’inserimento nelle piante di specifici geni, anche provenienti da specie assai diverse, la cui funzione è nota per trasmettere le informazioni nelle generazioni successive. Il miglioramento genetico quindi non è altro che un sistema per ottimizzare la selezione naturale e accrescere il rendimento e la resistenza alle malattie. Le biotecnologie non sono un’invenzione prettamente legata ai nostri tempi, bensì hanno origine ed impiego da molti secoli per la fermentazione del vino e della birra o per la lievitazione.
In generale le biotecnologie vengono classificate in circa 10 branche, la maggior parte delle quali è identificata nel gergo internazionale, per convenzione, con uno dei colori dell’arcobaleno:
– Red biotechnology o “biotecnologie mediche, farmaceutiche e veterinarie”: è il settore delle biotecnologie che si occupa dei processi biomedici e farmaceutici. Si occupa di scoprire, estrarre, isolare o fabbricare principi attivi, di produrre vaccini e di sviluppare nuove tecniche di analisi e diagnosi delle malattie e le relative terapie geniche e cellulari (in particolare l’impiego della metodica della CRISPR per la terapia genica e l’utilizzo delle cellule staminali per la medicina rigenerativa) da applicarsi sia sull’uomo che su altri animali. Sono sue sottobranche le “biotecnologie molecolari” e le “biotecnologie cellulari”, identificate con lo stesso colore;

– Green biotechnology o “biotecnologie agrarie o vegetali”: è il settore delle biotecnologie che si occupa dei processi agricoli. Si dedica alla messa a punto di prodotti OGM, di antiossidanti, bioreattori e bioinsetticidi e all’ideazione di nuove tecniche di coltivazione (come per esempio la micropropagazione) e di metodi atti a migliorare le fermentazioni;
– Yellow biotechnology o “biotecnologie alimentari”: è il settore delle biotecnologie che si occupa di studiare gli alimenti, la loro composizione e le loro proprietà, con particolare interesse verso la salute umana ed animale. Inoltre ricerca in essi l’eventuale presenza di contaminanti e tossici e si dedica allo studio di aspetti della loro filiera. Può indirizzarsi infine alla produzione di particolari alimenti, come i cibi GM, funzionali, gluten-free, senza lattosio e light (ossia con un ridotto contenuto di acidi grassi saturi). Le Green biotechnology e le Yellow biotechnology vengono spesso considerate insieme come “biotecnologie agroalimentari” ed identificate con il colore verde;
– White biotechnology o “biotecnologie industriali”: è il settore delle biotecnologie che si occupa dei processi di interesse industriale. Le principali applicazioni in questo settore prevedono l’utilizzo di enzimi al fine di accelerare le reazioni chimiche e a migliorarne la resa;
– Grey biotechnology o “biotecnologie ambientali”: è il settore delle biotecnologie che si occupa della salvaguardia e della tutela dell’ambiente e della biodiversità. Si concentra sulla rilevazione, rintracciabilità e rimozione di inquinanti, xenobioti e contaminanti nocivi dai vari ambienti dell’ecosistema, sul biorisanamento e sul riciclaggio dei rifiuti, avvalendosi principalmente di enzimi o impiegando organismi quali batteri, funghi o piante. Si dedica inoltre alla messa a punto di biocombustibili. Le Brown biotechnology o “biotecnologie del suolo” sono una sua sottobranca che si occupa della bonifica del suolo, in particolare di quelli aridi e desertici, attingendo da specie che sono altamente resistenti a queste tipologie di terreni;
– Blue biotechnology o “biotecnologie marine”: è il settore delle biotecnologie che si occupa di applicare le conoscenze e le tecniche proprie della biologia molecolare agli organismi marini e di acqua dolce al fine di sviluppare beni e servizi utili per la società;
– Gold biotechnology o “biotecnologie bioinformatiche e nanobiotecnologie”: è il settore riguardante la bioinformatica, disciplina volta alla realizzazione di banche dati da utilizzarsi per la conservazione e la ricerca di informazioni biologiche per molteplici finalità. Tale settore comprende anche le nanotecnologie, entrambi correlati alle biotecnologie;
– Black/Dark biotechnology o “biotecnologie bioterroristiche”: è il settore delle biotecnologie legato al bioterrorismo. Studia le proprietà dei microrganismi e delle sostanze per utilizzarle nella realizzazione di armi biologiche o per neutralizzarne gli effetti nocivi;
– Violet biotechnology o “biotecnologie legali ed etiche”: è il settore che si incentra sullo studio degli aspetti legali, morali ed etici che riguardano le biotecnologie;
– Orange biotechnology o “biotecnologie divulgative”: è il settore delle biotecnologie che si occupa di diffondere verso la società le conoscenze, le scoperte e le nozioni proprie di questa disciplina e di formare in questo settore.