خلاصه مقاله ای از :
اطلاعات کلی از بیوتکنولوژی و جایگاه ان در ایران و جهان و اهمیت ان و معرفی منابع
مقدمه:
كمتر دانشي به اندازه مهندسي ژنتيك با ساختار اصلي و قانونمند سامانه هستي درگير شده است. مهندسي ژنتيك و دست ورزي گياهان زراعي و توليد گياهان با مقاومت مطلق در مقابل آفات و امراض نباتي و بي نياز از كاربرد سموم خطرناك تحولي را در كشاورزي ايجاد كرده است كه تنها با «انقلاب سبز» قابل مقايسه است. کلمه بيوتكنولوژی اولین بار در مجمع سازمان ملل متحد ، در شهر لیدز انگلستان و در سال 1920 به کار برده شد . بيوتكنولوژی یکی از مدرن ترین شاخه های زیست شناسی است که مجموعه ای از علوم بیوشیمی ، میکروبیولوژی سلولی ، بیولوژی ، مهندسی ژنتیک و ... را شامل می شود.
مهندسی ژنتیک یکی از ابزارهای کارآمد بیوتکنولوژی می باشد که هدف از آن، شناخت ساختمان و کارآیی ژن ، تولید پروتئین و مواد اولیه مفید دیگر به وسیله روش های متداول و نوظهور و تولید گیاهان و حیوانات تراریخته با ویژگی های مطلوب می باشد. مهندسی ژنتيک يک فناوری يا يک تکنيک است که با استفاده از علوم مختلف طی دستورزی يا دستکاری ژنتيکی موجودات زنده در سطح مولکول DNA تغييراتی در موجودات ايجاد میشود. مهندسی ژنتيك بخشی از بيوتكنولوژی مدرن امروزی است كه از دهه ۸۰ ميلادی به طور جدی مطرح شده است.
تعریف بیوتکنولوژی:
منشا بیوتکنولو ژی به دوران ما قبل تاریخ بر می گردد، زمانی که از میکروارگانیزم ها برای فرایندهایی همچون تخمیر ، تولید ماست و پنیر از شیر، تولید سرکه از ملاس ، تولید بوتانول و استون از نشاسته توسط clostridium acetobutilycum و یا تولید آنتی بیوتیک هایی نظیر پنیسیلین از penicillium notatum استفاده کرده اند. معذالک با کشف آنزیم های برشی در دهه 1970 بیوتکنولوژی پیشرفت قابل ملاحظه ای کرد و به ابداع فنون متنوعی در فرآوری ژن انجامید ، به طوری که به عنوان مهمترین انقلاب علمی این قرن در نظر گرفته می شود در واقع بیوتکنولوژی محصول تعامل بین علم بیولوژی و تکنولوژی است. به منظور تعریف بیوتکنولوژی پیشنهاداتی ارایه شده است و محققین مختلف تفاسیر متفاوتی از این فنآوری ارایه داده اند. معذالک تعاریف زیر به نظر می رسد که مناسب ترین تعاریف باشند:
1- کاربرد علم و مهندسی در استفاده مستقیم یا غیر مستقیم از موجودات زنده و یا اجزا و تولیدات آنها در حالت طبیعی یا تغییر یافته آن موجودات
2- استفاده تلفیقی از علوم بیوشیمی میکروبیولوژی و مهندسی به منظور نایل شدن به استفاده صنعتی از قابلیت های میکروارگانیزم ها، سلول های بافت کشت شده و اجزای متعلق به آنها (فدراسیون بیوتکنولوژی اروپا )
3- استفاده کنترل شده از عوامل بیولوژیکی از قبیل میکروارگانیزم ها یا اجزای سلولی برای استفاده مفید (فرهنگستان علوم ایالات متحده )
4- تولید فرآورده ها از طریق فرآیند زیستی که مستلزم فنون مهندسی است (فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران )
فواید بیوتکنولوژی
در چند سال اخیر توانسته ایم آنچه را که تنها در فکر می گذشت به فعل در آوریم . به طور نمونه دانشمندان یاد گرفته اند که چگونه با تغییر ژنتیکی بعضی گیاهان مقاومت آنها را در برابر برخی علفکش ها افزایش دهند یا با استفاده از بیوتکنولوژی توانسته اند واکسن های مطمئن و کارآ تری را علیه بیماری های ویروسی و باکتریایی نظیر هاری کاذب، اسهال و تب برفکی بسازند. بیوتکنولوژی امروزه توانسته است بر روی ژن موجودات زنده کار کند و در جهت هدف های پیش بینی شده تغییراتی را ایجاد کند که از این منظر عبارت از دخالت مستقیم در محتوای اطلاعات وراثتی سلول های زنده و توفیق در تولید گونه های جدید و بهتر است.
روش های جدید بیوتکنولوژی در علم کشاورزی شامل کشت سلولی، کشت بافت و پروتوپلاست گیاهی ، هیبرید سلول های سوماتی، دستکاری و انتقال جنین و DNA نوترکیب در شناسایی تبیین ماهیت انتقال و کنترل ژن استبيوتكنولوژي، روشهاي جديد بهينه سازي گياهان به طور مقرون بهصرفه و از طرق مختلف را ممكن ساخته است ، كه براي نمونه ميتوان بهافزايش مقاومت در مقابل خطرات و بيماريها، راههاي جديد مبارزه باعلفهاي هرز، مقاومت بيشتر در مقابل فشارهاي جوي و محيطي ازجمله خشكسالي، سرما و نمك و مواد شيميايي (مثل آلومينيم)، استفاده بهتر از مواد مغذي مثل نيتروژن، بهبود كيفي فرآوردهها از طريق ايجادتغييراتي در ويژگيهاي موادي مثل اسيدهاي چرب، اسيدهاي آمينه،طعم، مزه و قابليت حفظ كيفيت به هنگام ذخيرهسازي و بهبود درچگونگي متابوليسم گياهي (مثل استفاده از نيتروژن فتوسنتز)، توليد گل و دانه و تقسيم مواد غذايي بين ساقه و دانه اشاره نمود.
اهمیت بیوتکنولوژی
امروزه بيوتكنولوژي و به ويژه نوع مدرن آن، يكياز ابزارهاي نيرومند تكنولوژيك محسوب ميشود كه خود به دليل ظرفيت، توان بالقوه و قابل توجهاش، اثرات شگرفي بر جامعه از حيثاقتصادي ، علمي و اجتماعيگذاردهاست.
هدف و انگيزه اغلب كشورهاي در حال توسعه از به كارگيري بيوتكنولوژي اين است كه بتوانند آن را در خدمت توسعه و بهبود وضعيت صنايع كشاورزي دارويي و غذايي در آورند. در اين ميان آگاهي و شناختعمومي جامعه از اثرات بيوتكنولوژي بيشتر محدود و معطوف به كاربردها، محصولات و فرآوردههاي بيوتكنولوژي مدرن است، در حاليكه با فراگيرشدن كاربردهاي بيوتكنولوژي در حوزههاي كشاورزي، صنعت و محيطزيست اثرات و جنبههاي اقتصادي بيوتكنولوژي نيز فراگير شده و با توجه به روند يكپارچه شدن مسائل اقتصادي جهاني، اين اثرات افزايشبيشتري خواهد يافت.از جمله موارد استفاده بیوتکنولوژی در صنعت می توان به روند شیرین سازی شکر، تولید ویتامین های آلی و آمینواسیدها ، تولید سوخت متان از فرآورده های پسماند و توسعه سوخت هیدروژن اشاره کرد. بيوتكنولوژي درحوزه محيط زيست ميتواند در يافتن نژادهاي مؤثر براي تصفيه بهترفاضلاب، خاكهاي آلوده و بقاياي نفتي كمك كند. دانش بيوتكنولوژي دركاهش اثرات مخرب كشاورزي بر محيط، حفظ خاك و استفاده بهينه ازمنابع كشاورزي گام برداشته است.
بطور اخص ميتوان اهميت كاربرد بيوتكنولوژي دركشاورزي را بصورت ذيل بيان نمود:
الف) كاربرد بيوتكنولوژي در كشاورزي موجب افزايش توليدميگردد. نمونههايي از اين تأثير توليد فرآوردههاي جديد دامي و يا توليد مثل براي به دست آوردن گاوهايي با شيردهي بيشتراست.
ب) بهكارگيري بيوتكنولوژي در كشاورزي، موجب كاهش هزينههايكشاورزي ميگردد. (مانند ايجاد گياهان مقاوم به آفات كه استفاده از آفتكشها را به حداقل كاهش ميدهد)
ج) به كارگيري اين تكنولوژي امكان بالقوه براي توليد غذاهايي باكيفيت بالا، فرآوردههايي با ارزش افزوده بيشتر و متناسب با انتظاراتمصرف كننده و صنايع تبديلي غذايي را به وجود آورده است (گوشتهايكمچربي، بذرهاي روغني با مقدار چربي تغيير يافته، سبزيهاييباانبارگيطولانيتر،نمونههاييازاينموردهستند).
د) ا ميد ميرود كه بيوتكنولوژي با ارائه گياهان مقاوم به آفات و امثالآن، روشهايي را براي مقابله و كنترل علفها و آفات در اختيار قرار دهد كه براي محيط زيست زياني نداشته باشد.
کاربرد های بیوتکنولوژی در کشاورزی
دانش بيوتكنولوژي به عنوان عظيم ترين منبع تكنولوژي بشر در قرن فعلي مطرح بوده و آن را انقلاب سبز نويني براي غلبه بر فقر و گرسنگي ناميدهاند. روشهاي مهندسي ژنتيك و بيوتكنولوژي گياهي ميتواند، گونههايي از محصولاتجديد را، حتي در خاكهاي نامرغوب و نا مساعد پرورش دهد; همچنين بذرهاي مقاوم به ويروس و آفات گياهي ميتوانند، كاربرد سموم و موادشيميايي را محدود ساخته و بازدهي محصولات را افزايش بخشند.
به كارگيري بيوتكنولوژي نوين در كشاورزي منجر به توليد فرآوردههاي با كيفيت بهتر، كاهش هزينه توليد آن و توليد فرآوردههايي باارزش افزوده بيشتر ميگردد به كارگيري روشها و فنون مهندسي ژنتيك و بيوتكنولوژي در كشتسلول و بافت گياهان به ويژه گياهاني كه از جنبه اقتصادي و غذايي اهميت فوقالعادهاي دارند، بسيار ارزشمند است.
با به كارگيري بيوتكنولوژي ميتوان گياهي را توليد كرد كه به عواملي همچون سرما، گرما، رطوبت، خشكي، املاح، حشرات، آفات ويروسها و ساير عواملبيماري زا مقاوم باشند و علاوه برآن در مقايسه با موجود طبيعي، مجهز به مكانيسمهاي دفاعي اضافي باشند. اين عوامل قرنها است كه كشاورزان را آزار داده و لطمات بيشمار اقتصادي وارد كرده است. نمونههاي فراواني ازكاربردهاي بيوتكنولوژي در كشاورزي امروز وجود دارد كه برخي ازنمونهها در ذيل اشاره ميگردد:
كرم اگروتيس (شبپره زمستاني) يكي از حشرات آسيب رساننده بهغلات است كه معمولا به وسيله حشره كشها با آن مبارزه ميشود. باكتري با سيلوس تورژين سيس پروتئيني توليد ميكند كه كشنده حشره فوقاست ولي اين باكتري با غلات همزيستي ندارد . بيوتكنولوژيستها برايحل اين مشكل ژن پروتئين توليدي اين باكتري را به باكتري پسودوموناس فلوئورسنس كه در خاك وجود داشته است و با سوياهمزيستي دارد انتقال دادند و سپس با وارد كردن اين باكتري به خاكمحل كشت غلات، حشره فوق را كنترل نموده و صدمات ناشي از آن راكاهش دادند. اين مثال نمونهاي از كاربرد علم بيوتكنولوژي در كنترلحشرات و آفات محسوب ميشود.
بيوتكنولوژيستها موفق شدهاند مكانيسمي كه موجب نرمشدگي و فساد ميوههايي چون گوجه فرنگي ميشود را با استفاده ازروشهاي مهندسي ژنتيك تحت كنترل خود در آورده و موجب حذف شيميايي موادي ميشوند كه موجب رسيدگي بيش از حد محصولميشود. با استفاده از اين تكنيك ، گوجه فرنگي Flavrsavr را توليد نمودند كه ميوهها به حالت طبيعي رسيده و پس از برداشت، بدون اينكه ميوهها در معرض فساد قرار گيرند به مسافتهايدورقابلحملبودند.برخي از كاربردهاي بيوتكنولوژي را ميتوان بصورت ذيل عنوان کرد:
- مقاومت به تنش های زنده ( حشرات، ویروس ها و بیماری های قارچی و باکتریایی )
- مقاومت به تنش های غیر زنده
- مقاومت به علف کش ها
- گیاهان تراریخت برای بهبود کیفیت ( کیفیت انباری )
- گل های تراریخت برای رنگ گل
- گیاهان تراریخت به عنوان بیوراکتورها ( برای تولید ارزان مواد شیمیایی و دارویی که این پدیده به زراعت مولکولی یا Molecular farming معروف می باشد)
- تولید پلاستیک قابل تجزیه زیستی (Biodegradable plastic )
- كنترل و دفع آفات گياهي و تهيه انواع كودهاي زيستي وحشرهكشهاي ميكروبي
- اصلاح ژنتيك بذر و دانههاي روغني
- كاهش اثرات مخرب كشاورزي بر محيط خاك
- غنيسازي خاك و حاصلخيز كردن آن با استفاده از ميكروارگانيسمهاي تثبيت كننده ازت و قارچ ميكوريزا
- تهيه نوعي آلبومين انساني در گياهان با دستكاريهاي ژنتيكي
- تلقيح مصنوعي دامها و بهره گيري از صفات برتر ژنتيكي در روش هايانتقال جنين
- كاربرد در صنايع غذايي تبديلي و كاهش هزينههاي توليد موادغذايي
كاربرد بيوتكنولوژى در صنايع غذايى
استفاده از سلول هاى زنده يا قسمتى از آنها، به منظور توليد يا اصلاح محصولات غذايى يا مواد افزودنى به غذا به معنى بيوتكنولوژى غذايى است.
از ديدگاه ديگر مى توان كاربرد بيوتكنولوژى در صنايع غذايى را به دو بخش كاربرد بيوتكنولوژى سنتى و كاربرد بيوتكنولوژى مدرن تقسيم كرد. در كاربرد بيوتكنولوژى سنتى در صنايع غذايى، از فناورى تخمير براى تغيير مواد خام غذايى تخميرى شامل پنير، ماست، خمير نان و غيره استفاده كرد.
در به كارگيرى بيوتكنولوژى نوين در صنايع غذايى، از ژنتيك مولكولى و آنزيم شناسى كاربردى به همراه فناورى تخميرى، براى بهبود خواص مواد افزودنى غذايى استفاده مى شود.
بيوتكنولوژى مى تواند براى تغيير مواد خام غذايى نظير شير، گوشت، سبزيجات و غلات به محصولات با طعم، عطر مطلوب و قابليت نگهدارى بيشتر استفاده شود. توليد اين نوع محصولات در جهان سابقه بسيار طولانى دارد و هم اكنون اين محصولات در مقياس صنعتى در سطح دنيا توليد مى شوند.
توده ميكروبى به عنوان يك ماده غذايى غنى از پروتئين، مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال، آلمانى ها در جنگ جهانى دوم براى جبران كمبود پروتئين، مخمرها را در مقياس صنعتى كشت داده و به عنوان منبع غذايى در خوراك انسان مورد استفاده قرار دادند. همچنين از دهه شصت ميلادى توليد محصولاتى به نام پروتئين تك ياخته (SCP) ابتدا از مواد هيدروكربنى و بعدها از مواد كربوهيدراتى ارزان قيمت در مقياس صنعتى آغاز شد. اين محصولات به عنوان افزودنى پروتئين در خوراك استفاده شدند. استفاده از پروئين ميكروبى به عنوان غذا براى انسان مضر است
شناسايى تركيبات طعم دهنده اصلى امكان توسعه روش هاى ميكروبى براى سنتز اين تركيبات را فراهم كرده است.
مواد خام غذايى داراى خاصيت كاركردى در محصولات غذايى نظير امولسيون سازى، پيوند با آب، ايجاد ژل، پايدارى كف در نوشابه ها، دسرها و محصولات گوشتى است. رابطه دقيق بين ساختمان اين مواد و خواص كاركردى كه در غذا ايجاد مى كنند، هنوز به طور كامل شناخته نشده است، ولى از نتايج تحقيقات گسترده سال هاى اخير مى توان براى انتخاب نوع اصلاح اين مواد خام استفاده كرد. به عنوان مثال يك رابطه مستقيم بين ساختار پروتئين ها (يعنى اندازه مولكول پروتئينى و تركيب اسيدهاى آمينه آن) و خواص كاركردى آنها به دست آمده است. مى توان با تغيير مناسب در اندازه و تركيب اسيدهاى آمينه در يك پروتئين، به خواص كاركردى مورد نياز براى يك كاربرد بخصوص دست يافت. اندازه پروتئين ها را مى توان توسط آبكافت اسيدى يا آنزيمى كاهش داد، اما ايجاد تغييرات در تركيب اسيدهاى آمينه يك پروتئين، مشكل تر است. براى ايجاد تغييرات در تركيب اسيدهاى آمينه يك پروتئين، از روش هايى تحت عنوان مهندسى پروتئين استفاده مى شود كه از طريق تغيير در كدهاى ژنتيكى با استفاده از روش هاى مهندسى ژنتيك، ترتيب اسيدهاى آمينه اى پروتئين عوض مى شود. از روش هاى مهندسى پروتئين، براى افزايش پايدارى پروتئين هاى آنزيمى كه در مقياس صنعتى نقش كاتاليزور را دارند نيز استفاده شده است.
اهميت توليد غذا با استفاده از روش هاى بيوتكنولوژى
غذاى جمعيت جهان در فاصله سال هاى ۱۹۶۰ تا ۲۰۰۰ با استفاده از بذرهاى اصلاح شده و توليد چندين برابر محصول با حداقل ميزان مصرف آب و خاك تامين شد. اين تحول علمى كه به نام انقلاب سبز ناميده شد؛
به دليل كمبود زمين كشاورزى، كمبود شديد آب شيرين، سرعت افزايش جمعيت، تغييرات آب و هوايى و گرم شدن زمين كه خود منجر به كاهش بارندگى خواهد شد ديگر نمى توانست پاسخگوى نياز غذاى جمعيت جهان در سال ۲۰۵۰ باشد. ۷۰ درصد كره زمين را آب (اقيانوس ها و درياها) فرا گرفته است و بنابراين آينده تامين غذا، دارو و بسيارى از نيازهاى نسل هاى آينده بشر به دريا وابسته است و ايران با داشتن ۱۸۰۰ كيلومتر سواحل درياى عمان و خليج فارس موقعيتى كم نظير براى دستيابى به تكنولوژى هاى نوين و فرآورده هاى غذايى با بازار بين المللى براساس توانمندى هاى منطقه و منابع دريا دارد. مبناى توسعه بيوتكنولوژى منابع اوليه طبيعت است
كشور كانادا كه طى سه سال توانست با برنامه ريزى و سرمايه گذارى هدفمند به عنوان دومين كشور از نظر تعداد كمپانى هاى بيوتكنولوژى و سومين كشور در سطح بين المللى از نظر درآمد بيوتكنولوژى زمينه هاى سرمايه گذارى مباحث درمان و بهداشت، كشاورزى، منابع طبيعى، محيط زيست، آبزى پرورى، بيوانفورماتيك، منابع غذايى و ساير صنايع وابسته را در بر گيرد.
نتيجه اين برنامه ريزى سبب شد كه كانادا با درآمد حاصل از بيوتكنولوژى از درآمد ۹۴۹ ميليون دلار در سال ۱۹۹۹ به درآمد ۵۰۰۲ ميليون دلار در سال ۲۰۰۲ دست يابد و قسمت اعظم واردات محصولات بيوتكنولوژى خود را در قالب صادرات به كشورهاى جهان ارسال كند. صادرات محصولات بيوتكنولوژى كانادا در سال ۲۰۰۲ برابر با ۱۶۹۴ ميليون دلار و واردات آن ۳۱۷ ميليون دلار بوده است.
آنچه حائز اهميت است براساس اين برنامه ريزى، كمپانى هاى كوچك بيوتكنولوژى در مرحله اول بيشتر از درآمد خود براى تحقيق و توسعه هزينه كرده اند. كمپانى هاى متوسط ۵۰ درصد درآمد خود را به تحقيق و توسعه اختصاص داده اند و كمپانى هاى بزرگ با بيش از ۱۵۰ نفر كادر، يك سوم درآمد حاصل را در تحقيق و توسعه هزينه كرده اند
كنترل محصولات و روشهاي بيولوژيك در صنايع غذايي
يك تكنولوژي نوين در صورتي موفق است كه محصولاتي كه ارائه كرده است، بتواند به سهولت به بازار راه پيدا كند و اينجاست كه ضرورت كنترل و ارائه قوانيني جهت نظارت بر نحوه توليد و روشهاي به كار گرفته شده و كيفيت محصولات توليد شده، مطرح مي گردد. از يكطرف كنترل محصولات جديد و تدوين آئين نامه هايي جهت نظارت بر توليد اين محصولات هزينه ي گزافي دربر دارد كه قسمت زيادي از آن به مصرف كننده تحميل مي شود و از طرف ديگر پياده كردن اين قوانين منجر به تأخير در ورود محصول به بازار مي شود ولي در عين وجود اين مشكلات از نظر بازاريابي بايد ثابت شود كه محصلات جديد از نظر سلامت ، كيفيت و كارائي نه تنها مشابه، بلكه بهتر از محصولات قبلي هستند .
كشورهاي صنعتي كه از تكنولوژي زيستي در سطح وسيعي برخوردارند، قوانيني جهت نظارت بر محصولات توليد شده دارند . اين قوانين و مقررات بر نحوه توليد، ارزش غذايي يا موارد استفاده دارويي، حفاظت محيط زيست و كنترل آلودگي هاي ناشي از صنايع وابسته، اعمال مي گردد . وظايف ذكر شده را مي توان به دو قسمت تقسيم نمود:
1- ارائه قوانين، مقررات و آئين نامه ها كه بايد توسط سازماني در سطح ملي، منطقه اي يا جهاني انجام شود .
2- نظارت و كنترل بر شيوه توليد و كيفيت محصولات كه مي تواند توسط سازمانهاي محلي، ملي و يا حتي مؤسسات خصوصي اعمال گردد .
در سطح جهاني سازمان غذا و دارو (FDA)، اولين سازماني بود كه آئين نامه هايي جهت كنترل روشهاي بيوتكنولوژي ارائه داد و از سال 1975 تا كنون شايد بيش از دهها آئين كار در اين ارتباط وضع كرده است .
اساس كار اين سازمان كنترل فرآورده ها مي باشد ولي آئين كارهائي انتشار داده است كه شرايط خوب ساخت (GMP) را براي توليد غذا، دارو و تخميرات پزشكي بيان مي كند و كنترلي كه اعمال مي كند براساس ارزش علمي و قابل مصرف بودن محصول است. بنابراين مي توان گفت كه در حال حاضر FDA مهمترين سازمان بين المللي قانونگذار ي براي كنترل روشها و محصولات بيوتكنولوژي بخصوص در زمينه مهندسي پزشكي و DNA نوتركيب است. اين قوانين در مرحله قبل از ورود محصول به بازار اجرا مي شود و در حقيقت متضمن منافع مصرف كننده در قبال مصرف آنهاست . با پيشرفت سريع تحقيقات بيوتكنولوژي در سال هاي اخير در ايران ، بيوتكنولوژي به عنوان تكنولوژي صنعتي كم كم جاي خود را در بين صنايع مختلف بخصوص صنايع غذايي باز كرده است . بنابر اين لازم است كه از هم اكنون سازمان هاي دست اندر كار با همكاري يكديگر قوانيني براي نظارت و كنترل بر روش ها و فراورده ها تدوين نمايند .
يك خبر مرتبط كنترل محصولات و روشهاي بيولوژيك در صنايع غذايي
عدم رها سازی نخود تراریخت به دلیل حساسیتزایی:
پروژه تولید نخود تراریخته مقاوم به آفت که بیش از ده سال از شروع آن میگذشت به دلیل بروز نشانههایی از حساسیتزایی در ریه موشهای آزمایشگاهی به حال تعلیق درآمد.
محققان سازمان ملی تحقیقات استرالیا (CSIRO) برای مقابله با نوعی شپش، ژن مربوط به پروتئینی که این آفت را میکشد از گیاه لوبیا به نخود منتقل کرده بودند. پروتئین استخراج شده از لوبیا هیچ اثر منفی بر انسان و موش نشان نداده بود. اما پس از ابراز این ژن در نخود، ساختار پروتئین مذکور به طور ظریفی با ساختار موجود در لوبیا تفاوت داشت. این تغییر ساختار عامل بروز اثر ایمنی ناخواسته در موش عنوان شده است.
با مطالعه اين خبر،
میبينيم که آنگونه که برخی تصور میکنند، محصولات تراريخته به راحتی هم وارد بازار نمیشوند بلکه آزمايشهای چندسالهای از بررسی بر حيوانات ازمايشگاهی گرفته تا آزمايشهای مزرعهای و ... روی آنها انجام میشود و برخی از محصولات مهندسی شده نيز راهی به بازار نمیيابند.
اقتصاد بيوتكنولوژي
رشد روزافزون بيوتكنولوژي در دنيا به دليل رشد روزافزون آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از تكنولوژي هاي قديمي و آلوده كننده، ما را وادار به تحقيق بيشتر در مورد توسعه اين علم مي كند. بررسي هاي اقتصادي، نشان دهنده نقش روزافزون اين تكنولوژي در تمام عرصه هاي زندگي بشر است. آگاهي عمومي جامعه از بيوتكنولوژي بيشتر محدود به كاربردها و فرآورده هاي بيوتكنولوژي مدرن است. داده ها و آمار صنايع بيوتكنولوژي آمريكا نشان مي دهد كه رشد فروش سالانه فرآورده هاي بيولوژيك در جهان از صفر در سال ۱۹۸۰ به9/ ۵ ميليارد دلار در سال ۱۹۹۲ و ۶۵ ميليارد دلار در سال ۲۰۰۱ بالغ شده است. به موازات گسترش كاربردهاي بيوتكنولوژيك در زمينه هاي بهداشت و درمان، كشاورزي، غذا و محيط زيست اثرهاي اقتصادي بيوتكنولوژيك نيز فراگير شده است. اين اثرات با توجه به روند يكپارچه شدن اقتصاد جهاني، افزايش بيشتري نيز خواهد يافت. براي نمونه با افزايش فشار زيست محيطي براي كاهش مصرف سموم و حشره كش هاي شيميايي كه اثرهاي زيان آوري دارند، بازار حشره كش هاي بيولوژيك رو به افزايش است. در حال حاضر ارزش صنايع توليد كننده واكسن هاي نوتركيب در آمريكا بالغ بر ۶ ميليارد دلار است كه بخش اعظمي از فرآورده هاي اين كشور را به خود اختصاص داده است.
ژاپن به دليل توجه روزافزون دولت و برخورداري از حمايت بخش خصوصي، رقيب اصلي آمريكاست. كره جنوبي به رغم نداشتن توان تحقيقاتي چندان زياد، در تجاري كردن فرآورده هاي بيوتكنولوژي، آمريكا و ژاپن را نيز پشت سر گذاشته است. دليل پيشرفت كره جنوبي اهميت بخشيدن تحقيقات كاربردي، سرمايه گذاري و انتقال تكنولوژي خارجي و بومي كردن آن گزارش شده است.
جايگاه بيوتكنولوژي در اقتصاد بدون نفت :
بيوتكنولوژي مي تواند در طرح اقتصاد بدون نفت ايران جايگاه ويژه اي داشته باشد. جمعيت كشور با رشد سرسام آور رو به افزايش است. منابع طبيعي به ويژه نفت به عنوان مهمترين منبع درآمد كشور، نيز محدود و در حال كاهش است. به گفته بسياري از صاحب نظران اقتصادي و فني، كمتر از يك دهه ديگر، ميزان استخراج و مصرف نفت در داخل برابر شده و توان صادرات نخواهيم داشت.
وجود منابع و ذخاير غني، گياهي، جانوري و ميكروبي، داشتن توانمندي هاي بالقوه و بالفعل انساني و گسترش بازارهاي مناسب داخلي و منطقه اي و بسياري از امكانات طبيعي و متنوع در كشور از نكات مثبت و اميدواركننده اي است كه مي تواند نگاه دست اندركاران و برنامه ريزان ملي را به خود جلب كند. بيوتكنولوژي با كاربرد وسيعش در صورت برنامه ريزي صحيح مي تواند جايگزيني مناسب براي بخشي از صادرات غيرنفتي كشور باشد. تدوين برنامه ايران ۱۴۰۰ توسط سازمان مديريت و برنامه ريزي كه در آن برنامه ۲۵ ساله كشور، تدارك ديده شده است، بيانگر توجه عميق دولت به موضوع پايه ريزي اقتصاد بدون نفت است.
صنعت بيوتكنولوژي با ماهيت چند منظوره خود، هم اكنون در عرصه جهاني پيشتاز است. توليد داروها و فرآورده هاي پزشكي با كمك فرآيندهاي بيوتكنولوژيك، توليد فرآورده هاي غذايي و كشاورزي مرغوب تر و با كيفيت برتر، اصلاح نژاد و توليد واريته هاي بادوام همه از مواهب بيوتكنولوژي به شمار مي روند.
ايران به رغم داشتن گنجينه هاي غني ژن هاي گياهي، جانوري و نيروي انساني مستعد هنوز از جايگاهي در خور توجه در عرصه بيوتكنولوژي بي بهره است و مشخص نيست آيا علاقه اي براي ورود به اين بازار وجود دارد يا خير؟
بيو تكنولوژي در ايران
تاريخچه بيو تكنولوژي در ايران:
پيشينه آغاز فعاليتهاي بيوتکنولوژي سنتي (كلاسيك) در ايران به حدود 80 سال قبل برميگردد که انستيتوپاستور در سال 1299 هجري شمسي و سپس موسسه تحقيقات واکسن و سرمسازي رازي در سال 1304 تأسيس گرديدند. اين موسسات با هدف تحقيق و توليد واکسن و سرمهاي مورد نياز کشور در زمينههاي مصرف پزشکي و دامپزشکي بهوجود آمدند و با کسب تدريجي تجربيات ارزنده طي ساليان متمادي توانستهاند نقش مهمي را ايفا نمايند.
اولين رشته رسمي دانشگاهي كشور در زمينه آموزش بيوتکنولوژي در سال 1369 بهطور همزمان در سه دانشگاه كشور راهاندازي شد. بخشهاي زيستشناسي مولکولي و زيست فناوري انستيتوپاستور به ترتيب در سالهاي 1370 و 1372 تاسيس شدند که در زمينه زيستفناوري نوين از قبيل ديانآي نوترکيب و پزشکي مولکولي فعاليت مينمايند. لازم به ذکر است که اولين گياه تراريخته ايران با همکاري پژوهشگران روسي در بخش زيستشناسي مولکولي اين مؤسسه توليد گرديد.
انجمن بيوتكنولوژي جمهوري اسلامي ايران متشكل از متخصصين اين رشته بهعنوان يك انجمن علمي غيردولتي در سال 1376 آغاز به كار نمود. در راستاي انسجام بخشيدن به فعاليتهاي بيوتکنولوژي کشور، کميته ملي بيوتکنولوژي و همچنين کميته ملي زيستايمني بنا به دستور رييسجمهور در اواخر سال 1379 زيرنظر وزارت علوم، تحقيقات و فناوري تشکيل شدند.
نيروي انساني و پروژه هاي تحقيقاتي
توجه به پژوهش بهعنوان زيربناي توسعه هر فناوري و تربيت نيروي انساني کارآمد به عنوان زيربناي پژوهش، راهگشاي مشکل توسعهنيافتگي است. در حالي که بيوتکنولوژي بر خلاف ساير صنايع، بيشتر به نيروي تفکر دانشمندان متکي ميباشد، در ايران هنوز از نظر تأمين نيروي انساني موردنياز فناوريزيستي به نقطه اميد بخشي نرسيدهايم. بر اساس گزارش کميسيون بيوتکنولوژي در سال 1378، حدود 339 نفر عضو هيئت علمي در زمينه بيوتکنولوژي وجود داشته است، اما اکنون آمار دقيقي از تعداد نيروي انساني وجود ندارد. برخي گزارشات غيررسمي حاکي از آن است که در حال حاضر حدود 480 نفر عضو هيئت علمي و حدود 3000 نفر شاغل (در سطوح مختلف) درزمينه بيوتکنولوژي وجود دارند. تاکنون پژوهشهاي بسياري در زمينه بيوتكنولوژي انجام شده است و طي چند سال اخير روند افزايشي قابلتوجهي داشته است. بر اساس گزارش کميسيون بيوتکنولوژي، تعداد کل پروژهها و طرحهاي پژوهشي اجرا شده و در دست اجرا تا سال 1378، 294 مورد بوده است (بخش كشاورزي 114پروژه بخش علوم پايه 45 پروژه، پزشكي 37 پروژه و صنعت و محيط زيست 98 پروژه )
وضعيت آموزش بيو تكنو لوژي در كشور
آموزش نيروي انساني متخصص بيوتکنولوژي از نيمه دوم دهه 60 هجري شمسي با اعزام افراد معدود به خارج از کشور جهت تحصيل در مقطع دکتري آغاز گرديد. اولين قدم آموزش بيوتکنولوژي در داخل کشور با تأسيس همزمان 3 دوره کارشناسي ارشد مهندسي شيمي با گرايش بيوتکنولوژي در سال 1369 در دانشگاههاي تربيت مدرس، صنعتيشريف و اميرکبير شروع شد. در همين سال اولين دوره دکتراي فرآوردههاي بيولوژيک به صورت مشترک توسط انستيتو پاستور، مرکز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيک، سازمان پژوهشهاي علمي-صنعتي، موسسه تحقيقات واكسن و سرم سازي رازي و دانشگاه علوم پزشکي تهران برگزار شد. اين دوره از سال 1378 به طور مستقل توسط انستيتو پاستور اجرا ميشود
به طور کلي تاکنون 14 دوره کارشناسي ارشد و 9 دوره دکتري در زمينه بيوتکنولوژي در كشور راهاندازي شده است. همچنين تاکنون دورههاي آموزشي کوتاهمدت بسياري توسط مراکز پژوهشي و آموزشي مرتبط با بيوتکنولوژي برگزار گرديده که برخي از آنها نيز بصورت مشترک با مراکز و موسسات خارجي و بينالمللي انجام شدهاند و اين روند در سالهاي اخير به طور چشمگيري افزايش يافته است. به هر حال کشور از نظر کميت و کيفيت آموزش و تامين نيروي انساني مورد نياز دچار ضعفهاي عمدهاي ميباشد. بسياري از دانشگاههاي برگزارکننده دورههاي تحصيلات تکميلي بيوتکنولوژي، از نظر کيفيت علمي (اساتيد و امکانات آزمايشگاهي) در وضع مطلوبي قرار ندارند. بنابراين لزوم توجه جدي به ارتقاي كمي و كيفي آموزش بيوتكنولوژي در كشور احساس ميشود.
دستاوردها و فرآوردههاي بيوتكنولوژي در ايران
تلاشهاي محققان در بخش دولتي، به توليد چند فرآورده دارويي نوترکيب در سطح صنعتي و آزمايشگاهي، کيت تشخيص ايدز و ثبت چند ژن منجر گشته است. همچنين واكسن هپاتيت "ب" و هورمون رشد انساني قرار است در آينده نزديک به مرحله توليد انبوه تجاري برسند. البته پروژه انتقال دانش فني توليد واكسن هپاتيت "ب" که با همکاري کوبا انجام خواهد شد، عليرغم گذشت حدود 10 سال تاکنون به بهرهبرداري نرسيده است لازم به ذکر است که انتقال تکنولوژي توليد استرپتوکيناز، اريتروپويتين و اينترفرونهاي نوترکيب نيز به اين قرارداد همکاري اضافه شدهاند.
در بخش صنعت و توليد انبوه فرآوردههاي بيوتكنولوژي سنتي نيز ميتوان به توليد واكسنهاي دامي و انساني، برخي مواد اوليه دارويي و آنتيبيوتيكها، هورمون گاوي LHRH، کيتهاي تشخيصي و از جمله سل، آنتيباديهاي منوکلونال و پليکلونال، مخمر نان، الكل صنعتي و پروتئين تكياخته اشاره نمود.
در زمينه توليد تجهيزات و مواد مصرفي مورد نياز بيوتکنولوژي نيز بخش خصوصي با وجود مشکلات عديده و تنها با اتکا به خودباوري و بدون کمترين حمايت دولتي توانسته است توفيقات مناسبي کسب نمايد هماکنون بيش از 25 شرکت خصوصي در زمينه توليد فرآوردههاي بيوتکنولوژي و تجهيزات موردنياز اين فناوري فعال هستند
انتشارات و اطلاعرساني بيوتکنولوژي در کشور:
مجلات
بولتن ماهيانه بيوتکنولوژي، مرکز مطالعات بيوتکنولوژي دفتر همكاريهاي فناوري رياست جمهوري (از سال 1375)
نشريه کميسيون بيوتکنولوژي (فصلنامه)، شوراي پژوهشهاي علمي کشور (از سال 1376)
مجله ژنتيک (فصلنامه علمي و ترويجي به دو زبان فارسي و انگليسي)، انجمن ژنتيک ايران ( بزودي منتشر خواهد شد)
فصلنامه علمي- پژوهشي به زبان انگليسي ، مرکز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيک وتکنولوژي Journal of Biotechnology Iranian))
لازم به ذكر است كه نشريات و مجلات علمي-پژوهشي ديگري در كشور وجود دارند كه متناسب با رشته تخصصي، بخشهايي را به انتشار مقالات پژوهشي بيوتكنولوژي اختصاص ميدهند
- کتب عمومي بيوتکنولوژي
در اين قسمت تنها به كتابهايي كه جنبه اطلاعرساني عمومي دارند اشاره خواهد شد و از ذكر كتب علمي تخصصي خودداري ميشود
بيوتکنولوژي در ايران، فرازها و نشيبها. 1379، دکتر فريدون مهبودي، مرکز مطالعات بيوتکنولوژي دفتر همکاريهاي فناوري رياست جمهوري.
بيوتکنولوژي در سدة بيستويکم. 1380، دکتر نصرتالله ضرغام، کميسيوين بيوتکنولوژي شوراي پژوهشهاي علمي کشور.
بررسي وضعيت بيوتکنولوژي در کشورهاي مختلف جهان (گزارش نهايي پروژه). 1380، دکتر آذرميدخت خيرانديش و همکاران، کميسيون بيوتکنولوژي شوراي پژوهشهاي علمي کشور
منابع و مواد اوليه بيوتکنولوژي و صنايع مربوط به آن در ايران، بخش اول: ذخاير منابع دريايي. 1381. نصرتالله ضرغام و آذرميدخت خيرانديش، کميسيون بيوتکنولوژي شوراي پژوهشهاي علمي کشور
بيوتکنولوژي راهگشاي مشکلات بشر در قرن 21. 1380، محمدحسين صنعتي و نسرين اسماعيلزاده، مرکز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيک و تکنولوژي زيستي
پروتکل جهاني زيستي کارتاهنا. 1380، گروه مترجمين، مرکز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيک و تکنولوژي زيستي
پيشنويس آييننامهها و ضوابط ايمني زيستي ايران (غير قابل استناد). 1380، کميته ملي ايمنيزيستي
فناوري و ايمنيزيستي. 1379، دکتر نعمتالله خوانساري، سازمان حفاظت محيط زيست.
وضعيت موجود بيوتکنولوژي در جمهوري اسلامي ايران. 1378، دکتر نصرتالله ضرغام، کميسيون بيوتکنولوژي شوراي پژوهشهاي علمي کشور
مجموعه مقالات اولين همايش ملي بيوتكنولوژي جمهوري اسلامي ايران. 1378، انجمن بيوتكنولوژي جمهوري اسلامي ايران
مجموعه مقالات دومين همايش ملي بيوتکنولوژي جمهوري اسلامي ايران. 1380، انجمن بيوتکنولوژي جمهوري اسلامي ايران
سياستها و راهبردهاي كلان رشد و توسعه بيوتکنولوژي در کشور:
براي توسعه بيوتکنولوژي در کشور بايد سياستهاي کلي زير مورد توجه قرار گيرند:
ا توجه به تجربيات دهه اخير، طراحي نظام جامع توسعه بيوتکنولوژي کشور با ايجاد ساختارهاي تشکيلاتي مناسب براي مطالعه و پيشبيني، سياستگذاري، برنامهريزي و نظارت در زمينه فعاليتهاي آموزشي، پژوهشي و صنعتي بيوتکنولوژي ميتواند سبب رشد بيوتكنولوژي در كشور شود.
تدوين استراتژي ملي و طراحي هدفمند سياستها و برنامههاي كلان بيوتكنولوژي و نظارت بر حسن اجراي آن (تذکر: استراتژي ملي بيوتكنولوژي کشور در حال تدوين ميباشد). بديهي است كه استراتژي و برنامه نبايد از تحولات سياسي و تعويض مديران، تأثيرپذير باشد
شناخت بيوتکنولوژي به عنوان يک اولويت مهم ملي در عمل و سرمايهگذاري كافي دولت در تحقيق و توسعه پروژههاي پژوهشي و توليدي و هدايت آنها در جهت انجام پروژههايي كه با نيازهاي اجتماعي، فرهنگي، اقتصادي و زيستمحيطي كشور سازگار باشد.
تقويت ارتباط بين دانشگاه و مؤسسات پژوهشي با صنعت و حمايت بخشهاي صنعتي با فراهمکردن سرمايه كافي و ايجاد قطبهاي صنعتي در مناطقي که به عنوان قطب علمي در اين رشته معرفي ميشوند.
هدايت سرمايههاي خصوصي به سوي ايجاد شركتهاي كوچك
فرهنگسازي در بين تصميمسازان کشور و ايجاد فرهنگ مناسب اجتماعي در بين مردم كه با فراهم نمودن زمينة آشنايي با دستاوردها و توانمنديهاي بيوتکنولوژي و افزايش آگاهيهاي عمومي موجبات رشد بيوتكنولوژي را فراهم ميكند.
تدوين قوانين مناسب شامل قانون ثبت حقامتياز، تسهيل قوانين گمرکي و مالكيت فکري براي حمايت از پژوهشگران و مبتکران
تدوين قوانين حمايتي مناسب شامل اعطاي تسهيلات مالي و مشوقهاي مالياتي براي ايجاد شركتهاي كوچك خصوصي
تمهيدات لازم جهت بازاريابي ملي و بينالمللي براي فرآوردههاي توليدي بيوتكنولوژي
موانع توسعه بيوتکنولوژي در کشور
تعدد مراکز تصميمگيري و فقدان ارگان ملي سياستگذار، نامشخص بودن استراتژي ملي و عدم نظارت بر فعاليتهاي مربوطه که موجبات انجام فعاليتهاي موازي، پراکندهکاري، اعمال سليقههاي فردي مديران و پژوهشگران و در نتيجه عدم بهرهبرداري بهينه از منابع انساني و مالي را فراهم آورده است.
عدم سرمايهگذاري کافي دولت و بخش خصوصي برخي ارگانها و سازمانهايي که در زمينه امور پشتيباني فعاليتهاي بيوتکنولوژي دخالت دارند از قبيل سازمان مديريت و برنامهريزي کشور، محيطزيست، وزارت صنايع و گمرک بواسطه ضعف قوانين و يا فقدان نيروهاي کارشناس و متخصص نتوانستهاند بطور هماهنگ با توسعه بيوتکنوژي عمل نمايند.
کمبود نيروي انساني به خصوص در برخي از زمينههاي تخصصي و ضعف علمي بسياري از نيروهاي موجود
ضعف ارتباط بين پژوهشگران و فقدان روحيه انجام کارهاي گروهي
ضعف ارتباط بين مراکز دانشگاهي و پژوهشي با متوليان امور توليد و صنعت کشور
عدم تمايل بخش خصوصي به مشارکت در سرمايهگذاري بهعلت نياز به سرمايهگذاري تحقيقاتي نسبتاً زياد و ريسك بالاي تحقيقات در آن.
فقدان نظام اطلاعرساني جامع و دقيق
آینده بيوتكنولوژي :
انتظارات ایجاد شده برای توسعه تجاری مقاومت به علف کش ها و حشرات ، آینده درخشانی را برای بیوتکنولوژی کشاورزی خاطرنشان می نماید. با توجه به شواهد اولیه ای که در مورد استفاده از انتقال ژن های جدید به منظور ایجاد لاین های گیاهی سودمند برای تولید مواد شیمیایی ، از مواد دارویی گرفته تا پلاستیک های قابل تجزیه زیستی وجود دارد ، چشم انداز آینده این تکنولوژی نیز امیدوار کننده است.
اکنون عکس العمل مصرف کننده به محصولات گیاهی تراریخت با آزادسازی تجاری واریته های پیشرفته در سطح تجاری سنجیده شده است. این آزاد سازی با افزایش انتشار اطلاعات در مورد گیاهان تراریخت به شکل قابل دسترس برای عموم ، همزمان گردیده است. با این حال همچنان که محدودیت های تکنیکی برداشته می شوند ، این احتمال وجود دارد که محدودیت های تجاری به اصلی ترین موانع تبدیل گردند. تکنولوژی های جدید که در این عرصه خلق می گردند کاملا اختراعی بوده و واجد شرایط احراز حق حفاظت انحصاری و ملاحظه حقوق مالکیت معنوی می باشند.
مقاله از سيد مسعود قاسمي
نابع:
سايت مرکز مطالعات بيوتکنولوژي
http://www.iranbiotech.com/
پايگاه اطلاعات بيوتکنولوژي ايران (وابسته به کميته ملي زيست فناوري)
http://ibw.nrcgeb.ac.ir/
سايت همکاري بينالمللي علوم زيستي
www.tco.gov.ir/bic
سايت نشريه همشهري
www.hamshahri.org
سايت مجله كشاورزي
www.keshavarzejavan.com
سايت دكتر كسري اصفهاني کارشناس ارشد بيوتکنولوژی ودانشجوی دکترای ژنتیک مولکولی
http://kasra13.persianblog.com
وبلاگ دانشجوی زيست شناسی دانشگاه فردوسی مشهد
www.Biologists.Blogsky.com
و
كتاب نهمين كنگره ملي صنايع غذايي ايران
( مقالات ايمني فرآورده هاي غذايي توليد شده توسط بيوتكنولوژي وفرآيند هاي بيوتكنولوژي در صنايع غذايي و نقش سازمانها در كنترل آن)
نويسندگان: مهندس ليلا كياني ، دكتر پروين زندي و فهيم دخت مختاري
انتشارات بهروزان
ما این مطالبو از وبلاگ زیر گرفتیم:
http://www.sanayeghazayi.blogfa.com
وبلاگ دهکده صنایع غذایی با بیش از 8 سال سابقه فعالیت این افتخار را دارد که جز وبلاگ های برتر در این حوزه باشد. خدماتی از قبیل انجام پروژه های صنایع غذایی،دانلود مقاله از ساینس دایرکت و دیگر ژورنال های علمی،و مشاوره تخصصی به صاحبان صنایع محترم و دانشجویان عزیز، و همینطور ترجمه مقالات تخصصی در کوتاه ترین زمان ممکن در این وبلاگ صورت می پذیرد،امید است رضایت شما دوست عزیز را به دنبال داشته باشد.با تشکر از حضور و همراهی شما.