ใครเคยได้ยินคำว่าเทคโนโลยีชีวภาพ? อืม…ฟังดูเหมือนจากในหนังเลยนะ แต่อย่าพลาดเทคโนโลยีชีวภาพยังถูกนำมาใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง เทคโนโลยีชีวภาพหมายถึงวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้ระบบชีวภาพและสิ่งมีชีวิตกับกระบวนการทางเทคนิคและอุตสาหกรรมเพื่อความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์
เห็นได้ชัดว่ามีการใช้เทคโนโลยีชีวภาพมากว่า 6,000 ปีแล้ว! ในเวลานั้นมนุษย์ได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อทำขนมปังชีสและเบียร์โดยอาศัยความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เริ่มให้บริการผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีที่ช่วยต่อสู้กับโรคหายากลดรอยเท้าทางชีวภาพลดความหิวโหยผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและทำให้กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพมากขึ้น
แล้วการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพที่เรามักพบในชีวิตประจำวันคืออะไร? ลองดูคำอธิบายในบทความนี้!
ยีสต์สำหรับการผลิตเอทานอลและการทำขนมปัง
คุณอาจเคยได้ยินคำว่าเอทานอล เอทานอลเป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่ผลิตโดยใช้วัตถุดิบที่มีข้าวโพดถั่วเหลืองข้าวฟ่างหรือข้าวบาร์เลย์ เอทานอลผลิตโดยการหมักด้วยความช่วยเหลือของยีสต์
ในเทคโนโลยีชีวภาพยีสต์สามารถเผาผลาญน้ำตาลในพืชและผลิตเอทานอลและคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจน เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันเบนซินหรือดีเซลซึ่งมาจากฟอสซิล
(อ่านเพิ่มเติม: การทำความเข้าใจเทคโนโลยีชีวภาพและการใช้งาน)
ไม่เพียงเท่านั้นยีสต์ยังใช้ในอุตสาหกรรมเบเกอรี่และเบียร์อีกด้วย ยีสต์ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้และสามารถทำให้แป้งขึ้น เมื่อแป้งถูกอบเป็นขนมปังที่อุณหภูมิสูงยีสต์ก็จะตายและเอทานอลในขนมปังก็ระเหยไปด้วย ช่องเล็ก ๆ ที่เหลืออยู่ในขนมปังทำให้เนื้อนุ่มและฟู
เพคติเนสในการทำน้ำผลไม้
ในการผลิตน้ำผลไม้โดยทั่วไปอุตสาหกรรมจะใช้เพคติเนสในการทำให้กระจ่างและการสกัด การสลายโมเลกุลของเพคตินที่เกิดขึ้นในเซลล์พืชยังทำหน้าที่เป็นกาวยึดเซลล์พืชเข้าด้วยกัน เมื่อเติมเอนไซม์ลงในน้ำผลไม้จะทำลายเซลล์และเนื้อเยื่อของพืชและสกัดออกมา กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในสภาวะอบอุ่นมากกว่าในสภาวะเย็นเนื่องจากถูกควบคุมโดยเอนไซม์
ไบโอเทอร์เจน
เราใช้ผงซักฟอกซักผ้า ในเทคโนโลยีชีวภาพไบโอเทอร์เจนมีเอนไซม์ที่สามารถช่วยขจัดคราบสกปรกออกจากเสื้อผ้าได้ เอนไซม์เหล่านี้มีที่มาจากจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียซึ่งสามารถอยู่รอดได้แม้ในน้ำร้อน
เอนไซม์บางชนิดที่ใช้ในไบโอเทอร์เจน ได้แก่ โปรตีเอสไลเปสและอะไมเลส เอนไซม์โปรตีเอสช่วยสลายคราบโปรตีนเช่นฮีโมโกลบินในเลือด ในขณะเดียวกันไลเปสยังช่วยสลายคราบไขมัน สุดท้ายอะไมเลสสามารถช่วยสลายคราบแป้งหรือแป้งได้
แลคเตสเพื่อผลิตนมที่ปราศจากแลคโตส
บางคนมีอาการแพ้แลคโตสซึ่งเป็นภาวะที่ร่างกายไม่สามารถย่อยแลคโตสได้ เกิดขึ้นเมื่อร่างกายไม่ผลิตเอนไซม์แลคเตสซึ่งใช้ในการสลายแลคโตสในนม ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพตอนนี้เราสามารถบริโภคนมที่ปราศจากแลคโตสได้แล้ว เคล็ดลับคือการเติมเอนไซม์แลคเตสลงในนมเพื่อให้แลคโตสถูกย่อยสลายก่อนและปลอดภัยสำหรับการบริโภคโดยผู้ที่แพ้แลคโตส
Penicillin จากPenicilliumพร้อม Fermenter
คุณเคยได้รับยาจากแพทย์เมื่อคุณป่วยหรือไม่? โดยปกติยาชนิดหนึ่งเป็นยาปฏิชีวนะ ยาปฏิชีวนะใช้เพื่อต่อสู้กับโรคที่เกิดจากแบคทีเรีย ยาปฏิชีวนะผลิตจากจุลินทรีย์บางชนิดเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์ในยาปฏิชีวนะไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
ยาปฏิชีวนะตัวแรกที่ Alexander Fleming ค้นพบอยู่ในรูปของเพนิซิลลิน Penicillin มาจากเชื้อราPenicillium chrysogenumซึ่งแปรรูปในภาชนะขนาดใหญ่ที่เรียกว่าถังหมัก เห็ดเหล่านี้ต้องการสารอาหารและออกซิเจนเพื่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการ เมื่อปริมาณสารอาหารลดลงเชื้อราจะปล่อยยาปฏิชีวนะลงในตัวกลาง
ถังหมักเป็นภาชนะที่ปลอดเชื้อขนาดใหญ่ที่มีเครื่องกวนท่อสำหรับเพิ่มวัฒนธรรมเริ่มต้นและท่ออากาศเพื่อเป่าอากาศเข้าไปในส่วนผสม
