Bioteknologian sovelluksia
![]()
Luonnonvarojen hyödyntäminen on ihmisen kannalta tarpeellista, mutta siinä ei saa mennä liiallisuuksiin.
Bioteknologia tarjoaa keinoja sekä luonnon monimuotoisuuden hyödyntämiseen, tutkimiseen että suojeluun.
Bioreaktorit tuottamaan vetyä
Turun yliopistossa työskentelevän professori Eva-Mari Aron tutkimusryhmä, Integroidun fotosynteesi- ja mikrobitutkimuksen huippuyksikkö (2008-2013), selvittää muun muassa, miten sinileviä eli syanobakteereja saataisiin jalostettua tuottamaan tehokkaasti biovetyä. Sitä voitaisiin käyttää energianlähteenä, sekä pienimuotoisesti että laajemmin. Syanobakteereilla on luontainen fotosynteesiin perustuva kyky tuottaa vetyä käyttämällä lähtöaineina vettä ja auringon valoa. Vety on siis puhdas luonnontuote.
Vedestä vetyä tuottavia bioreaktoreita on kehitteillä muun muassa Saksassa, mutta reaktoreiden hyötysuhde on vielä pieni.
Lue lisää Aron ryhmän tutkimuksesta (engl.) >>>
Eva-Mari Aron luento : Aurinkoenergiaa fotosynteettisesti mikro-organismeista (engl.) >>>
Biokaasua jätteistä
Suomessa toimii useita kymmeniä biokaasua tuottavia laitoksia. Biokaasu on uusiutuvaa energiaa, joka on koostumukseltaan hyvin samankaltaista kuin fossiilinen maakaasu.
Biokaasua syntyy eloperäisen aineksen hajotessa hapettomissa olosuhteissa. Kun happea ei ole, hajoaminen tapahtuu mädäntymällä anaerobisten bakteerien vaikutuksesta. Hajoamisprosessin viimeisessä vaiheessa syntyy metaania metaanibakteerien hajotustoiminnan tuloksena.
Tärkeimpiä biokaasulähteitä ovat jätevedenpuhdistamojen lietteet, kaatopaikkojen hallittu kaasunkeräys, maatalouden lannat ja helposti hajoavat biomassat sekä elintarviketuotannon sivutuotteet. Useimmat Suomen biokaasulaitoksista toimivat jätevesilaitoksilla, mutta tuotantoa on myös maatiloilla ja teollisuudessa.
Lue lisää >>>
Polttoainetta levästä ja taatelipalmusta
Meksikolais-yhdysvaltalaisen yhteistyöhankkeen tavoitteena on tuottaa leväpohjaista etanolia. Levän käytön hyötyjä ovat raaka-aineen saatavuus ja se, että tuotantoon tarvitaan ainoastaan auringon lämpöä, merivettä ja hiilidioksidia. Levätehdas tarvitsee kuitenkin suuret maa-alat, mikä rajoittaa sen sijoittamismahdollisuuksia.
Taatelipalmua voidaan hyödyntää tuottamalla sen mahlasta bioetanolia. Tuotteen etuna on, että taatelipalmun perinteisessä kasvuympäristössä eivät monet muut lajit selviydy. Taatelipalmu kestää suolapitoista maata ja korkeita lämpötiloja sekä tarvitsee vain hyvin vähän vettä.
Parempi tuottavuus, vähemmän ympäristöhaittoja
Geenitekniikan menetelmillä voidaan analysoida ja muuttaa eliöiden perimää esimerkiksi maa-, metsä-, riista- ja kalatalouden tarpeisiin.
Geenitekniikan avulla on mahdollista kehittää muun muassa entistä tuottavampia, taudinkestäviä lajikkeita ja ympäristöystävällisempiä viljelymenetelmiä.
Viljelyvarmuuden paraneminen, vähäisempi torjunta-aineiden käyttö ja maaperän eroosion väheneminen säästävät luonnon monimuotoisuutta.
Monimuotoisuuden turvaamisen uudet haasteet
Muuntogeenisten eliöiden (GMO) yleistyminen asettaa biologisen monimuotoisuuden turvaamiselle ja kestävälle käytölle uudentyyppisiä haasteita. Jotkut jalostusominaisuudet voivat tuoda valintaetua, jonka ansiosta eliöt saattavat pystyä vakiintumaan sukulaiskasvien luonnonesiintymiin.
Kielteiset vaikutukset pyritään ehkäisemään perusteellisella riskinarvioinnilla ja varovaisuudella (varovaisuusperiaate). Kansainvälisesti merkittävin muuntogeenisiä eliöitä koskeva ympäristösopimus, Cartagenan bioturvallisuuspöytäkirja, perustuu näille periaatteille.
Alan säätely ja ohjaus>>>
Perimän turvaamista tuleville sukupolville
Geenitekniikan menetelmiä käytetään monin tavoin myös luonnonvarojen, luonnonvarojen hyödyntämisen ja luonnon monimuotoisuuden tutkimuksessa.
Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT on ollut aloitteentekijänä RIBESCO-hankkeessa, jossa on kehitetty elintarviketuotannossa käytettävien herukoiden –
musta-, puna- ja valkoherukan sekä karviaisen – kasvullisia geenipankkikokoelmia EU:n Itämeren alueen maiden yhteistyönä.
Hankkeella halutaan turvata herukoiden geenivarat ja kehittää niiden säilytystäherukoiden monimuotoisuuden ylläpitämiseksi. Näin pyritään varmistamaan herukoiden selviytyminen ilmaston muuttuessa.
Herukoiden marjoilla on tieteellisesti osoitettu olevan lukuisia terveysvaikutuksia. Laaja-alaisen geenivaran turvaaminen lajikejalostukseen ja sitä kautta tulevaisuuden marjantuotantoon on tärkeää alkutuottajille, elintarvikkeiden jalostajille sekä erityisesti tulevaisuuden kuluttajille ja kansanterveydelle.
Lue lisää RIBESCOsta ja sen tuloksista >>>
Lue myös:
Ympäristömyönteinen bioteknologia (Biotekniikan neuvottelukunnan julkaisuja 1/2009) >>>
Lohen monimuotoisuus >>>
DNA:n syntetiikkamenetelmät kehittyvät nopeasti. Sekvenssien perusteella pystytään jossain vaiheessa, ja jo suhteellisen pian, rakentamaan hävinneitä geenejä tai jopa kokonaisia genomeja uudelleen. Hävinnyttä monimuotoisuutta on siis mahdollista jossain määrin myös palauttaa. Bioteknologian menetelmillä on tässä keskeinen rooli.
Neandertalin ihmisen perimän selvittämisestä >>>
Lisää bioteknologian luonnonvarasovelluksista:
Biopuhdistus EKSTRA
Bioalan sovellukset EKSTRA
Biomassa EKSTRA
Älykäs ja vastuullinen luonnonvaratalous, Valtioneuvoston selonteko eduskunnalle 2010 >>>
Kysyimme asiantuntijoilta
Ovatko nykyiset DNA-menetelmät riittäviä määrittämään geneettistä monimuotoisuutta?
Lue vastaus >>>
Mihin tulisi keskittyä: lajien suojeluun varmuuden varalta, DNA-menetelmien parantamiseen vai tulosten pohjalta tehtävien johtopäätösten parantamiseen?
Lue vastaus >>>
Millaisia uusia sovellusnäkymiä bioteknologialla on maa- ja metsätaloudessa?
Lue vastaus >>>
Millaisia uusia sovellusnäkymiä bioteknologialla on kasvien monimuotoisuuden säilyttämisessä?
Lue vastaus >>>
Millaista käytännön hyötyä on bioteknologiasta metsäpuiden tutkimuksessa?
Lue vastaus >>>
Voiko geenitekniikan avulla kehittää Suomessa paremmin menestyviä viljalajeja?
Lue vastaus >>>
