Aki azt hitte, hogy teakeverékkel és „természetes alapanyagokkal” fogunk foglalkozni, az sajnos téved. Itt most olyan növényeket szeretnék sorba venni, amelyek megoldást jelenthetnek társadalmi szintű problémákra. A biotechnológiát szeretik színek szerint rendezni, ezeknek a területeit szeretném megmutatni, az aranyat és a lilát most direkt kihagyom, pusztán azért, mert nem kifejezetten illenek ide, a kékről meg már van egy egész cikk itt a blogon.

A zöld biotechnológia

A verseny a biotechnológia minden területén állandó. A leginkább terítéken levő terület (szó szerint) a zöld biotechnológia, egyben a legvitatottabb azoknak, akik csak a felszínt kapargatják, mert ennek van a legnagyobb visszhangja.  Jó példa erre Hawaii meg papaya (Carica papaya). A papaya Hawaii nagyon fontos exportcikke volt, de a nyolcvanas években megjelent Papaya Ringspot Virus tömegesen tette tönkre fákat, ezért előállítottak egy GM fajtát ami rezisztens erre a vírusra, ennek is vegyes a fogadtatása, Japánban például egyáltalán nem látják szívesen. De nekik van sajátjuk.

A bal oldali képen egy nem vírusrezisztens és egy rezisztens papaya ültetvény látható. A jobb oldali kép szerzője eléggé érdekesen méri a bukás fogalmát.

A környezetszennyezés egy eléggé top téma, és mivel ebben a besorolásban ide tartozik a környezeti biotechnológia is, meg kell említenem, hogy a bioremediációban eddig is hatékonyan vetettek be növényeket a talajok és az élővizek in situ tisztítására. Külön örömhír, hogy nem különösebben ritka növényekről van szó, csak olyanokról amikkel minden nap találkozunk pl. csenkesz, lóhere…stb. Ezeknek a hatékonyságát növelendő 2001-ben egy német kutatócsoport kísérletezett transzgénikus barna mustár, lúdfű, dohány és repce fajtákkal. Azonban ezeket még csak laboratóriumi körülmények között sikerült tesztelni, és egyelőre hatékonyabbnak bizonyult a mikrobák felhasználása.(A zöld biotechnológiával kapcsolatban további érdekes cikkek elérhetőek a blogon: például az arctic almáról, az élelmiszerpazarlásról, avagy a kukorica hozamáról).

A sárga biotechnológia

Nem is olyan régen a sárga biotechnológia még a zöldhöz tartozott, és ők voltak a második generációs transzgénikus növények, azaz azon fajták, amelyeket azzal a céllal állítottak elő, hogy a táplálkozási értéküket növeljék. Az aranyrizst azért találták ki, mert feltűnően sok ember nyomorog Ázsiában és Afrikában és naponta maximum egy tál rizst engedhet meg magának, az egyoldalú diéta pedig nem szokott jóra vezetni. Egyes becslések szerint évente kb. egymillió ember, főleg gyerekek vakulnak vagy halnak meg, mert nem kapják meg a megfelelő dózisú A-vitamint. Ezért gondoltak egyet, és némi génmódosítással előállítottak egy fajtát, ami béta-karotint termel. De hála a Greenpeace tudománytalan, öncélú hisztériakeltésének aggodalmában tett erőfeszítéseinek, ez a mai napig nem került termesztésbe. Hasonló törekvés volt a szójával, amikor brazil dió génekkel próbáltak javítani az aminosav összetételén, de sajnos a végtermék ugyanolyan allergén lett mint a brazil dió.

Kisebb hírverést kapott, de szépen menetelt a közelmúltban a lila paradicsom, a Cathie Martin professzorasszony (aki amúgy egy brit tudós) által vezetett csoport (ami brit tudósokból áll) fajtája az ’Indigo rose’ többek között antocianint termel, melynek egészségvédő tulajdonságát már többszörösen bizonyították. Antocianint a bogyós gyümölcsök is termelnek, de ezek a paradicsomnál sokkal drágábbak. Ezen kívül az Indigo rose-nak magas a lé hozama és sokáig polcon tartható, és nem mellesleg nagyon jól néz ki. Mielőtt bárki kiborulna, van szelekciós nemesítéssel előállított lila paradicsom is, de ennek alacsonyabb az antocianin-tartalma.

Balról jobbra: Cathie Martin munkatársával, az általuk nemesített ’Indigo rose’ és egy hagyományos paradicsommal, valamint az előbb említett, hagyományos nemesítéssel előállított ’Cherokee Purple’ fajtával.

A fehér biotechnológia

 A harmadik generációs transzgénikus növényeket, amelyek egyfajta bioreaktorok, az új besorolás piros azaz orvosi, és fehér azaz ipari biotechnológiára szedte szét.

A fehér biotechnológiát már régóta használ az emberiség, hiszen szoktunk erjeszteni, fermentálni ezt-azt (főleg szeszt), rávettünk pélául Escherichia coli-t, hogy inzulint termeljen, Streptococcus equi subsp. zooepidemicus-t hogy hialuronsavat termeljen, amit izületi bántalmak esetén alkalmaznak. Továbbá növényeket is meg lehet hasonló ipari szívességekre kérni.

Az egyik égető probléma amit meg kellene oldani, az az energiaforrásoké. Cukornádból jó kis bioetanolt lehet előállítani, és elmondhatjuk, hogy a forgalmazott benzin 10-20%-a már ilyen etanol, de mielőtt belelkesednénk, azért nem árt, ha tudjuk, hogy Henry Ford első automobilja 100% etanollal üzemelt, és Braziliában pedig ezek a cukornádból készült bioetanol üzemanyagok teljes mértékben versenyképesek. Itt is a költséghatékonyság követeli meg az innovációt, mert amíg drága, senki sem fogja megvenni.

A dolog ott vált nagyon érdekessé, amikor valaki ellenállhatatlan vágyat érzett, hogy poliésztert állítson elő növényekből, és meg is valósította. Ez azért olyan nagy szám, mert így lebomló műanyagokat lehet előállítani, ami, ha valaki elmúlt 10 éves, akkor tudja hogy az emberiség egyik legnagyobb vágya, és az elmúlt 20 évben sokan dolgoztak ezen. Az egyik sikeres jelölt a 3-hidroxisavakból (PHA) álló poliészter, amit sok baktérium állít elő energiatárolásra. A legnagyobb mennyiségben Ralstonia eutropha termel PHA-t, az acetil koenzimA-ból szintetizált 3-hidroxi-butirátot, ez száraz tömege 85%-át teszi ki, az pedig nem kevés. Akkor most miért is nem csak kizárólag lebomló műanyagokat használunk? Mert így is akár tízszer többe kerül mint a kőolaj alapú. Erre a tudomány a növények felé fordult, és próbálják a folyamatot gazdaságossá tenni, 1999-ben az AstraZeneca és a Monsanto vetette bele magát a projektbe, de sajnos hamar elment a kedvük a hatalmas költségek és a várható fogyasztói hiszti ellenállás miatt. A nagy áttörést a Dupont hozta, aki nem mellesleg a nejlon legrégebbi gyártója (milyen ironikus) az 1,3-propándiollal (PDO), ami egy puha és rugalmas anyag, és gyakorlatilag kukoricából állítják elő, a termék a Sorona® nevet kapta, és a cél, hogy széles körben felhasználják textíliák előállítására. A Cargill azonban eggyel tovább lépett, és a kukoricából fermentált tejsavból állítottak elő polimereket, NatureWorks™ néven, ez egy igazi áttörés mert a ruházattól kezdve a csomagolóanyagon át a bútorokig gyakorlatilag bármi előállítható belőle.

A piros biotechnológia

Az orvosi, avagy a piros biotechnológia már önmagában is egy kicsit félelmetesnek, növényes vonatkozásban pedig nagyon félelmetesnek hangzik, amolyan gyógynövény 2.0. Tulajdonképpen remekül hangzik, hogy még jobban kiaknázzunk egy tudományterületet, a gyógynövényekét, de ennél ez már kissé messzebb ment. Bár az orvosi biotechnológiának a transzgénikus növények felhasználása egy (egyelőre) viszonylag apró szelete, eredmények azért vannak. 2006-ban egy kanadai cég állt elő inzulin-termelő sáfrányos szeklicével (Carthamus tincturius). Hasonlót burgonyával csináltak, de tulajdonképpen se szeri se száma az olyan projekteknek amik vagy hatóanyagok kifejlesztésére, vagy az előállítás költségeinek csökkentésére fókuszálnak. Indiában például a kutatások kereszttüzében a Morinda citrifolia áll, ami nem más mint a noni gyümölcs. Igen, az a noni. A végén kiderül, hogy tényleg jó valamire, vagy talán beleteszik végre azt a sok jóságot ami a körülötte tomboló hype idején találtak ki róla.

Már sikerült interleukin2-t kifejeztetni burgonyával. Dohányban pedig sikeresen állítanak elő IgG és IgM antitesteket, de a veszettség elleni védekezésben is új távlatok nyíltak. A rákterápiák terén pedig a CD30 ellenes monoklonális antitestek előállítása halad amit lucernából nyernek, amivel a Non-Hodgkin szindróma kezelésében már a klinikai tesztelés első fázisában tartanak. A CD30 részt vesz a tumorsejtek energetikai folyamataiban, és a kemoterápiát kiegészítendő az antitest terápiában gyakran használják az CD30 ellenes monoklonális antitesteket, ezután is így lenne, csak költséghatékonyabban történne.

Barna biotechnológia

Kissé alulértékelt, de szintén hatalmas potenciállal bíró terület a barna biotechnológiáé, ami a száraz, sivatagos területek kihasználását célozza. Zseniális ötlet, mert ez a bolygó egyre kisebbnek tűnik, a sivatagok bevonása pedig hatalmas segítség lenne. A dolog eléggé gyerekcipőben jár, 2013-ban kezdtek el befektetőket toborozni, azóta nem jelent meg különösebb áttörés, de ki tudja.

Sötét biotechnológia

Tudom, hogy a téma sokakat már önmagában kiborít, hiszen istent játszunk, meg egyebek. De folyamatosan kontroll alatt tartjuk, nehogy ártsunk valakinek vagy valaminek. Azonban ez is túl szép és jó ahhoz, hogy a hadiipar ne tegye rá a kezét, így lett ez a sötét vagy fekete biotechnológia kategóriája, ha poénkodni akarnék, valahogy úgy képzelem el, mint a Plants vs Zombies játék karaktereit:

Ez egy aranyos játék, a valóságban azonban borsódzik a hátam, ha belegondolok, hogy miket művelhetnek az ilyen fegyverek. A hadiipar sajátossága, hogy az innovációit nem szereti kiteregetni, titkon reménykedem, hogy igazából nincsenek is neki, de kétlem, hogy 10 év alatt ne haladt volna sokat ez a terület. Viszont lehetnek pozitív hatásai, például háborús területek fitoremediációjában is részt vehetnek.

Be kell látni, hogy ezeket a kutatásokat elsősorban a profit hajtja, de nem elhanyagolható a mögöttük meghúzódó jó szándék. A laikusok, bár sokszor emlegetnek növényszörnyeket, és a természet megcsúfolását, vagy az örök slágert, miszerint “nincsenek hosszútávú kutatások” (vannak), de aki jártas a témában, annak ez semmivel sem ijesztőbb mint egy új autómodell, vagy a kerámiabevonat, és hát ezekről sincsen hosszútávú vizsgálat, a különbség a téma felkapottsága. Akinek meg esetleg jobb ötlete támad (nem, az ökológiai termesztés nem jobb, ezt már hosszútávon is bebizonyították), az ne fogja vissza magát!

A poszt a gyakornoki programunkra érkezett pályamunka, melynek szerzője LevendulaPóni.

A kék biotechnológia hazánkat kevéssé érintő tudományág, ugyanis a tengeri élőlényeket tanulmányozza és azok biotechnológiai célú felhasználását. Egy nagyon izgalmas tudományág, főleg ha figyelembe vesszük, hogy bolygónk kétharmadát víz borítja, a növekvő népesség ellátása pedig egy nagyobb terhet ró rá, tehát logikus, hogy új területeket keressünk, amivel gazdaságosan tudjuk termékeinket előállítani. A lehetőségek gyakorlatilag végtelenek: lehet egy új rákterápia, vagy bármilyen vegyi anyag, de akár egy víz alatti ültetvény (aquaculture). Mellette szól még, hogy a szárazföldi élőlényekhez képest meglehetősen kevés ismerettel rendelkezünk az óceánok élővilágáról, tehát ha elég türelmesek (értsd, pénzesek) vagyunk, a tengeri élőlények forradalmasíthatják iparunkat.

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →