Biotechnologie houdt zich bezig met de technieken om biologie te gebruiken voor praktische doeleinden en is een heel breed terrein dat zich uitstrekt van kaasmaken tot hightech laboratoriumwerk. De naam komt v.d.Griekse woorden “βιος” (bios, le-ven) en “τεγνικος” (technikos, gebruik) en betekent dus letterlijk'het gebruik v.h.leven'.Voorbeelden van biotechnologie zijn

het fokken van dieren, het veredelen van planten en het fermenteren van biologisch materiaal. Bij fermentatie worden bacte-

riën, celculturen of schimmels, zoals gist, ingezet. Dit wordt toe-gepast tijdens het brouwen van bier, het bereiden van kaas

en yoghurt, en de vinificatie van wijn. Afgezet tegen klassieke biotechnologie, wordt van moderne biotechnologie gesproken als gebruikgemaakt wordt van recombinant-DNA technologie.[1]

Moderne biotechnologie

Van moderne biotechnologie is sprake wanneer er gebruikgemaakt wordt van recombinant-DNA-technologie. Hiermee kunnen DNA-fragmenten opnieuw gecombineerd worden. Deze techniek bestaat nog maar enkele decennia, nadat het mogelijk werd om DNA te analyseren en te modificeren. In'74 werd ontdekt dat de kroongalbacterie Agrobacterium tumefaciens een DNA-

stukje v.e.plasmide overdroeg naar het plantengenoom van zijn gastheer en dat dit stukje DNA de plant aanzette tot de vor-ming van kroongallen op de wortels. Door verder onderzoek is geleerd gericht de eigenschappen van cellen te beïnvloeden. De-ze techniek maakt het mogelijk om organismen aan te passen om effectiever aan te sluiten op de behoefte. Door onbekend-heid met gevolgen voor gezondheid en milieu worden ggo's uitvoerig getest,dit in tegenstelling tot rassen uit de klassieke plantenveredeling, alvorens ze worden vrijgegeven.

Toepassingen

Een belangrijk onderdeel van de biotechnologie zijn processen om micro-organismen stoffen om te laten zetten ten behoeve van de voedingsindustrie en afvalwaterzuiveringsinstallaties. Ook wordt bijvoorbeeld het kweken van algen bestudeerd ten behoeve van de voedselproductie. Biotechnologie wordt ook toegepast om eiwitten, peptiden en vaccins te produceren. Met behulp van organismen (gisten, bacteriën, dierlijke cellen) wordt in fermentoren het eiwit geproduceerd en vervolgens gezui-verd. Voorbeelden zijn recombinante insuline (als vervanging van insuline verkregen uit organen van varkens) en Factor VIII, een stollingsfactor die wordt gemist door hemofiliepatiënten (traditioneel gewonnen uit plasma van donoren).

Voedselbereiding

In de voedselbereiding wordt veel gebruikgemaakt van biotechnologie. Zo wordt bier gebrouwen doordat gisten de aanwezi-ge suikers om te zetten tot het smaakgevende en conserverende alcohol. Yoghurt wordt gemaakt door de melkzuurbacterie

toe te voegen aan melk, brie is bedekt met schimmels. Dit zijn allemaal van oorsprong traditionele biotechnologische proces-sen. Moderne biotechnologie heeft ook zijn intrede gedaan in de moderne voedselbereiding. Op verschillende manieren komen

voeding en moderne biotechnologie elkaar tegen. Over dit onderwerp werd in Nederland in 2001 een breed maatschappelijk debat 'Eten en genen' georganiseerd (commissie-Terlouw).

Soja en maïs zijn zo gewijzigd dat ze bestand zijn tegen insecten of onkruidbestrijdingsmiddel. Vooral in Ameri-ka worden deze maïs en soja al zeer veel gekweekt.
Chymosine, gewonnen uit de lebmaag van een kalf, wordt gebruikt in kaasbereiding. Het is echter ook op dier-vriendelijke manier te produceren, namelijk door micro-organismen.
Aroma's die smaak geven aan voedingsmiddelen worden op grote schaal geproduceerd door micro-organismen.Ook enzy-men worden vaak geproduceerd door genetisch gewijzigde micro-organismen. Deze enzymen worden vaak gebruikt in de productie van voedingsmiddelen.

Biotechnologie kan ook worden toegepast voor onderzoek naar heel andere aspecten van voeding, denk bijvoorbeeld aan de menselijke darmflora.

Onderzoek naar ontwikkeling en werking van het lichaam

Bij fruitvliegen en steeds meer complexe organismen wordt onderzocht welke genen verantwoordelijk zijn voor alle stappen in de ontwikkeling. Bijvoorbeeld de plaats en de vorm van ledematen. Door analogie kan dit onderzoek leiden tot inzicht in de ontwikkeling bij mensen. De genen van de muis, en in het algemeen van alle zoogdieren, lijken sterk op die van de mens. Door onderzoek bij muizen met misvormde genen of zogenaamde knock-outs (muizenrassen waarbij selectief een gen of groep ge-nen is uitgeschakeld), wordt onderzocht welk gen waarvoor verantwoordelijk is.

Veranderen van grootte of groeisnelheid van dieren

De tilapia is een vis die belangrijk is voor de voeding v.d.arme derdewereldlanden,omdat de tilapia daar veel voorkomt. Door

genetische modificatie worden tilapia's gekweekt die driemaal zo zwaar kunnen worden dan normaal. Er zijn ook reeds zal-men gekweekt door genetische manipulatie, die aanzienlijk sneller groeien dan wilde zalmen en die ook in koud water door-groeien. De FDA gaat naar het zich laat aanzien op korte termijn toestemming geven om deze zalm in productie te nemen.Het gaat om triploïde, steriele vrouwtjes. Met traditionele kweekmethodes zijn ook reeds indrukwekkende resultaten behaald. De in Nederland voor het vlees gekweekte kippen bijvoorbeeld bereiken in 38 dagen hun slachtgewicht, waar hun wilde voorou-ders daar vele maanden over zouden doen. Door de juiste genen te kennen zou men door te kweken steeds grotere of kleinere dieren kunnen kweken.Naast het doel van extra voedselopbrengst is er ook een mogelijkheid van nieuwe huisdieren.

Kweken van organen

De genetica maakt het mogelijk om menselijke organen op dieren te kweken, die vervolgens via xenotransplantatie ingeplant

kunnen worden bij de mens. Een probleem na de transplantatie is het risico op afstoting van het orgaan door de activiteit van antistoffen. Door het uitzetten van het gen dat alfa-Gal aanmaakt, kon een baviaan zes maanden lang leven met een varkens-

hart.[2] Dit werd geprobeerd door het verwijderen van het galgen bij varkens. In Virginia zijn varkens geboren zonder dat gen, na kunstmatige bevruchting met een aangepast gen.[3] Er stellen zich bij het gebruik van dierlijke organen echter nog andere problemen. De retrovirussen van varkens kunnen zich kruisen met de menselijke retrovirussen, waarvoor de mens niet immuun is.

Maken van proteïnen en polypeptiden

Longemfyseem wordt soms veroorzaakt omdat het lichaam een bepaald proteïne niet maakt. De melk van de genetisch aange-paste schapen bevat dit eiwit, dat als geneesmiddel kan dienen voor de zieke mensen. Ook het hormoon insuline, dat bepaalde diabetespatiënten niet aanmaken, wordt tegenwoordig door genetisch gemodificeerde micro-organismen geproduceerd. Vroe-ger werd insuline gewonnen uit alvleesklieren van runderen en varkens. Menselijke insuline heeft bij mensen voordelen omdat er veel minder kans op immunologische reacties is.

Correctie genetische afwijkingen
Een nieuw gen wordt ingevoegd in een adenovirus vector, dat dan wordt gebruikt om het gewijzigde DNA in te brengen in een menselijke cel.Is de behandeling succesvol,dan zal het nieuwe gen functionele proteïnes aanmaken Sommige ziekten worden veroorzaakt door een enkel kapot gen. Inbrengen van het correcte gen in een speciale groep cellen (bijvoorbeeld in het been-merg) zou in de toekomst tot genezing van zulke ziektes kunnen leiden.

Bescherming gewassen

Gewassen kunnen worden aangepast met genetische technologie zodat:

de houdbaarheid van de oogst verhoogd;
het gewas resistent is tegen specifieke bestrijdingsmiddelen. Deze bestrijdingsmiddelen kunnen dan bij de teelt worden ingezet tegen onkruid;
het gewas zelf antibiotica of schimmelwerende eiwitten aanmaakt zodat ze minder vatbaar is voor veel voorkomende plantenziekten.

Onderzoek naar de mogelijke gevaren die kunnen optreden bij het gebruik van genetisch gemodificeerde gewassen hebben verschillende uitkomsten gegeven.[bron?] Soms is er achteruitgang in de plaatselijke biodiversiteit, maar soms ook niet.[bron?]

Toelating nieuwe rassen

Sinds 2004 is het mogelijk om in de Europese Unie genetisch gemodificeerde rassen te verbouwen. In Nederland wordt door het bedrijfsleven aan een overeenkomst gewerkt,waarbij o.a. afstanden tussen velden met ggo-rassen en velden met traditio-nele rassen en bufferzones worden vastgesteld. Ook zal er een waarborgfonds voor schadegevallen worden ingesteld.[bron?]

Met name de biologische landbouw is bevreesd voor besmetting met materiaal van ggo's.

Ethische vraagstukken

Voorstanders van genetische modificatie stellen dat de technologie niet schadelijk is en dat het gebruik ervan nood-zakelijk is om de voedselproductie net zo hard te laten groeien als de wereldbevolking. Anderen stellen echter dat de voedselproble-matiek meer te maken heeft met distributie dan met productie en dat de bevolkingsgroei een direct gevolg is van de onge-lijke distributie van voedsel (en welvaart).Tegenstanders stellen dat genetische modificaties tot onvoorziene consequenties kunnen leiden, zowel bij de gemodificeerde organismen als in hun omgeving. Er zijn bijvoorbeeld maïszaden ontwikkeld die giftig zijn voor plantenetende insecten (bt corn) die aan kruisbestuiving hebben gedaan met andere varianten van wilde en gedomesticeerde maïs en zo de relevante genen op onbedoelde wijze verspreid hebben. Anti-gentech groepen zien in het vrij-laten van genetische gemodificeerde organismen het openen van een doos van Pandora, die uiteindelijk kan leiden tot de in-eenstorting van de moderne landbouw, en dus tot een afname in plaats van een toename van de voedselvoorziening. Er is geen manier om zeker te stellen dat de genetische gemodificeerde organismen onder controle blijven en het gebruik v.deze tech-

nologie buiten veilige laboratoria brengt ernstige risico's met zich mee voor de toekomst. De bedrijven, zoals Monsanto, die onderzoek naar genetische modificatie doen,nemen patenten op de door hen geproduceerde rassen. Boeren wordt ook het recht ontnomen om eigengewonnen zaaizaad, zonder een vergoeding hiervoor aan de kweekbedrijven te betalen, te gebruiken. De resistentie voor bestrijdingsmiddelen is met name voor bestrijdingsmiddelen (zoals Roundup) van diezelfde veredelings-bedrijven. Zo kunnen boeren steeds afhankelijker worden van de grote multinationale bedrijven.

Economische en politieke effecten

Veel opponenten van de genetische modificaties geloven dat het toenemende gebruik van gentech heeft geleid tot de groot-ste machtsverschuiving in de landbouw ooit. Biotech bedrijven krijgen steeds meer controle over de voedselproductieketen en over boeren die gentech producten gebruiken. Veel voorstanders van de huidige gentechnieken geloven dat deze leiden tot hogere opbrengsten en winsten voor boeren, met name in derdewereldlanden. De Nederlandse regering heeft in december 2004 in Nederland de verkoop van een genetisch gemodificeerd visje, dat oplicht onder uv-bestraling door een via genetische modificatie ingebracht gen verboden, hoewel er geen redenen zijn om te veronderstellen dat het visje daar onder lijdt.

Beroepscode voor biotechnologen

Om wetenschappers aan te sporen zorgvuldig en gewetensvol te werken en de ethische discussie aan te gaan, is er een advi-serende beroepscode opgesteld door de Nederlandse Biotechnologische Vereniging. Op basis van deze beroepscode kan een wetenschapper weigeren bepaalde experimenten uit te voeren. Er zijn vertrouwenspersonen beschikbaar die de legitimiteit van de bezwaren kunnen toetsen.

Controle

In Nederland houdt het RIKILT zich bezig met de controle van voedingsmiddelen.Hier beoordelen ze de kwaliteit van de voe-dingsmiddelen die op de Nederlandse markt verkocht worden. Zij controleren dus of het eten wel veilig is. Ze testen hier ook genetisch gewijzigde voedingsmiddelen.

Onderzoek

De TU Delft heeft een afdeling biotechnologie die onder de faculteit Technische Natuurwetenschappen valt. Binnen het Wa-geningen Universiteit en Researchcentrum doet het onderzoeksinstituut Plant Research International (PRI) onderzoek naar de mogelijkheden om planten te gebruiken bij oplossingen voor voedsel-, grondstoffen- en energievraagstukken.[4] Een on-derzoeksprogramma van PRI naar genomica, Genomica geheten, is gespecialiseerd in de analyse van DNA.[5] Ook de afdeling

Biobased Commodity Chemistry dat onderzoek doet naar bioraffinage. De organisatie die in Nederland een belangrijke rol heeft bij de beoordeling van veiligheid, COGEM, is meermalen in opspraak geraakt wegens mogelijke belangenverstrengeling en tekort aan tijd en menskracht bij het maken van beoordelingen.[bron?] De Vlaamse universiteiten centraliseren hun on-derzoek in het Vlaams Interuniversitair Instituut voor Bio-technologie (VIB).

Biotechnologie.online