BIOTECNOLOGÍA MEDIOAMBIENTAL.

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Resumen La biotecnología medioambiental es empleada y usada para perfeccionar las tecnologías sobre el entorno natural y terrestre y para las mejoras de los suelos, también puede implicar tratar de aprovechar un proceso biológico para usos comerciales y de la explotación y el uso de microorganismos en procesos ambientales que se encuentra desde el siglo XIX.

Hacia finales de 1950 y principios de 1960, cuando se descubrió la estructura y función de los ácidos nucleicos, se puede distinguir entre biotecnología antigua tradicional y la biotecnología de segunda generación, la cual, en parte, hace uso de la tecnología del ADN recombinante. 

Palabras clave - Agua, biotecnología, biorremediación, microorganismos, residuos, biorreactores, fermentación, sustratos.

Abstract - The environmental biotechnology is used and used to perfect the technologies on the natural and terrestrial environment and for the progress of the soils, also he can imply trying to make use of a biological process for commercial uses and of the development and the use of microorganisms in environmental processes that one finds from the XIXth century.

Towards ends of 1950 and beginning of 1960, when there was discovered the structure and function of the acids nucleic, it is possible to distinguish between ancient traditional biotechnology and the biotechnology of the second generation, who, partly, makes use of the technology of the ADN recombinant.

Key Word - Biotechnology, bioremediation, microorganisms, residues, water.

1. INTRODUCCIÓN

Los productos que se han desarrollado gracias a la biotecnología medioambiental, han hecho posible limpiar los desechos peligrosos, de manera más eficiente con microorganismos que se alimentan de los contaminantes y así evitando los usos de químicos cáusticos.

Además de lo anteriormente dicho, las aplicaciones de biotecnología industrial han llevado que cada proceso sea limpio, y que se produzcan menos desperdicios, menos consumo de energía y agua en sector industriales.

1. CONTENIDO

1. ¿Qué es la biotecnología?

En el sentido más general, se denomina biotecnología a la aplicación de organismos vivos, sistemas o procesos biológicos a la solución de problemas de interés para la comunidad mediante la generación de innovaciones y su manufactura industrial. [1] pág. 281.

Según lo anterior podemos inferir en la gran utilidad que ha representado la biotecnología para la humanidad, desde sus inicios con procesos simples como la producción de cerveza, vinos y productos lácteos, cambio de manera permanente la forma en la cual se realizan aquellos procesos que se basan en la aplicación de organismos vivos y de los cuales en la actualidad nos fuese casi imposibles prescindir. Donde las bacterias son la piedra angular en la transformación de las materias primas de estas fabricaciones. A continuación observamos un pequeño ejemplo en el cual se evidencia el tipo de microorganismo que actúa como catalizador para la producción de tres compuestos diferentes.

Aunque debemos preguntarnos si hemos utilizado de la manera más adecuada dichos procesos o acaso en ocasiones solo continuamos en la búsqueda de mayor rentabilidad industrial y si acaso destinamos los recursos necesarios para la investigación en campos que en la actualidad se tornan prioritarios, tales como el medio ambiente y la contaminación, en respuesta a ello procederemos a ahondar en la ramificación de la biotecnología que se encarga de dichas problemáticas.

1. ¿Qué es biotecnología medioambiental?

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El cuidado y la preservación de los recursos naturales que a su vez, facilitan el desarrollo de las diversas actividades humanas dentro de  las sociedades desarrolladas se han transformado en uno de los retos más importantes del siglo xxi. dicha gestión del medio ambiente, debidamente coordinada y complementaria del desarrollo social, la definimos actualmente como sostenibilidad. Este nuevo y complejo concepto económico, social y ecológico entorno a las relaciones entre las sociedades y el medio ambiente se ha ido consolidando progresivamente como una demanda social imperativa. Al mismo tiempo, el gran desarrollo científico y tecnológico, particularmente en el ámbito de las ciencias de la vida, que se ha dado desde los años cincuenta del siglo pasado, nos ha permitido aplicar principios científicos y de ingeniería a la transformación de materiales por acción de agentes biológicos (microorganismos, enzimas, células de animales o de plantas, principalmente) con el fin de proveer a nuestra sociedad de bienes y servicios.

Así, definimos la biotecnología ambiental como el conjunto de actividades tecnológicas que nos permiten comprender y gestionar los sistemas biológicos (principalmente los sistemas microbianos) en el medio ambiente con el fin de proveer a la sociedad de productos y servicios. El desarrollo de la biotecnología ambiental continúa dependiendo en gran parte de los avances de diferentes áreas científicas así como del conocimiento de los materiales, pero ha ido adquiriendo en los últimos años un papel destacado entre las diferentes actividades de la biotecnología. Este hecho resulta comprensible si tenemos en cuenta que dentro de las necesidades determinadas por la sostenibilidad encontramos dos recursos que se han convertido en los principales retos del siglo xxi: el agua y la energía. ([8] page 183)

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Tal y como podemos observar en la anterior imagen la aplicación y desarrollo de microorganismos modificados para un fin específico, representa en la actualidad una necesidad vital, de manera que constituyen una herramienta de gran utilidad para el cuidado y la preservación del medio ambiente.

1. Ecología microbiología/biotecnología medioambiental

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La presencia y el funcionamiento de comunidades microbiológicas afecta a la vida cotidiana de muchas maneras, pero ninguna tanto como su papel en el tratamiento del suelo, residuos y agua. Históricamente, la necesidad de aportar a las poblaciones agua potable y los sistemas aceptables de eliminación de las aguas residuales han sido las principales preocupaciones sanitarias de los ingenieros (las soluciones dadas por ingenieros a estos problemas básicos sanitarios de las comunidades se estaban desarrollando ya antes de que hubiera ninguna apreciación de los papeles intrínsecos de los microorganismos). Más recientemente, las capacidades y el conocimiento de los microbiólogos están siendo cada vez más empleados para desarrollar nuevos sistemas.

La biotecnología ambiental incluirá la aplicación de sistemas y procesos biológicos para el manejo y tratamiento de los residuos. Muchos procesos biotecnológicos se han desarrollado con éxito para el tratamiento del agua, gas, suelo y residuos sólidos. Modernos desarrollos en la biotecnología medioambiental se han centrado ahora en la optimización de procesos y no volverán a aceptar procesos que no sean eficientes y que en muchas ocasiones simplemente transforman un problema en otro.

Todos los procesos biotecnológicos ambientales hacen uso de las actividades metabólicas (catabólicas y anabólicas) de los microorganismos, demostrando, de nuevo, la naturaleza indispensable de los microbios en nuestro ecosistema. [2] pág.152

1. Tratamiento de aguas contaminadas y residuales.

El crecimiento de la población y sus requerimientos, a nivel personal e industrial, hace que la demanda de agua por parte de todos sea cada vez mayor. Por tanto resulta de vital importancia hacer una correcta utilización de las aguas residuales a fin de liberar importantes volúmenes de agua limpia para el abastecimiento humano.

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Según John E. Smith, mientras muchas civilizaciones antiguas consideraban una necesidad proteger la calidad del agua utilizada para el consumo humano, no fue hasta 1855 cuando se demostró que el cólera se transmitía a través del agua contaminada con heces.

Por lo tanto, se introdujeron los sistemas de alcantarillado en el siglo XIX, lo cual permitió que se trataran las aguas residuales antes de verterse en sistemas naturales de agua, por lo tanto, los microorganismos juegan un papel importante en todo proceso de depuración de aguas residuales. De manera general, los desechos líquidos procedentes de diferentes sectores industriales (agroindustria, alimentaria, alguna petroquímica…) y de las aguas negras municipales, son tratados por vía biológica. Estos procesos biológicos que ocurren en la mayoría de los reactores, bajo unas condiciones determinadas y controladas, tienen lugar de manera natural en ríos, lagos y otros sistemas acuáticos.

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