Экологическая биотехнология — это биотехнология , которая применяется и используется для изучения природной среды . Экологическая биотехнология может также подразумевать попытку использования биологического процесса для коммерческого использования и эксплуатации. Международное общество экологической биотехнологии [1] определяет экологическую биотехнологию как «разработку, использование и регулирование биологических систем для восстановления загрязненных сред ( земля , воздух , вода ) и для экологически чистых процессов (зеленые производственные технологии и устойчивое развитие )». [2]
Экологическую биотехнологию можно просто описать как «оптимальное использование природы в форме растений , животных , бактерий , грибов и водорослей для производства возобновляемой энергии , продуктов питания и питательных веществ в синергетическом интегрированном цикле процессов получения прибыли , где отходы каждого процесса становятся сырьем для другого процесса» [3] .
IAASTD призвал к развитию мелкомасштабных агроэкологических систем и технологий земледелия для достижения продовольственной безопасности , смягчения последствий изменения климата , адаптации к изменению климата и реализации Целей развития тысячелетия . Было показано [ требуется ссылка ] , что экологическая биотехнология играет значительную роль в агроэкологии в форме безотходного сельского хозяйства и, что наиболее важно, посредством эксплуатации более 15 миллионов биогазовых установок по всему миру.
Рассмотрим стоки крахмального завода, которые смешались с местным водоемом, таким как озеро или пруд. Мы находим огромные залежи крахмала, которые не так легко поддаются разложению микроорганизмами, за исключением нескольких исключений. Микроорганизмы из загрязненного места сканируются на предмет геномных изменений, которые позволяют им разлагать/использовать крахмал лучше, чем другие микробы того же рода. Затем идентифицируются измененные гены. Полученные гены клонируются в промышленно значимые микроорганизмы и используются для экономически выгодных процессов, таких как фармацевтическая промышленность, ферментация... и т. д.
Похожие ситуации могут возникнуть в случае морских разливов нефти , требующих очистки, где были обнаружены микробы, выделенные из богатых нефтью сред, таких как нефтяные скважины, нефтепроводы и т. д., которые потенциально могут разлагать нефть или использовать ее в качестве источника энергии. Таким образом, они служат средством для устранения разливов нефти.
Микробы, выделенные из почв, загрязненных пестицидами, могут использовать пестициды в качестве источника энергии и, следовательно, при смешивании с биоудобрениями могут служить страховкой от повышенного уровня токсичности пестицидов в сельскохозяйственных культурах.
С другой стороны, эти вновь введенные микроорганизмы могут создать дисбаланс в соответствующей среде. Взаимная гармония, в которой существовали организмы в этой конкретной среде, может столкнуться с изменением, и мы должны быть крайне осторожны, чтобы не нарушить взаимные отношения, уже существующие в среде, как выгоды, так и недостатки, что проложит путь для импровизированной версии экологической биотехнологии.
Люди уже давно манипулируют генетическим материалом посредством селекции и современной генетической модификации для оптимизации урожайности и т. д. Также могут быть неожиданные, негативные последствия для здоровья и окружающей среды. Экологическая биотехнология — это баланс между приложениями, которые обеспечивают их, и последствиями манипулирования генетическим материалом. [4] Учебники рассматривают как приложения, так и последствия. Тексты по экологической инженерии, посвященные очистке сточных вод и биологическим принципам, теперь часто считаются текстами по экологической биотехнологии. Они, как правило, рассматривают приложения биотехнологий, тогда как последствия этих технологий рассматриваются реже; обычно в книгах, посвященных потенциальным воздействиям и даже катастрофическим событиям.