เทคโนโลยีชีวภาพ
เทคโนโลยี ชีวภาพ (Biotechnology) เป็นความรู้ หรือ วิชาการที่สามารถนำสิ่งมีชีวิต หรือ ผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้ หรือ มาปรับเปลี่ยน และประยุกต์ เพื่อใช้ประโยชน์ เรารู้จักการใช้เทคโนโลยีชีวภาพมานานแล้ว การทำน้ำปลา ซีอิ๊ว การหมักอาหาร หมักเหล้า ล้วนเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับ การปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ ให้มีผลผลิตมากขึ้น มีคุณภาพดีขึ้น หรือ การนำสมุนไพรมาใช้รักษาโรค บำรุงสุขภาพ ก็จัดว่าเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม
อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมื่อกล่าวถึงเทคโนโลยีชีวภาพ เรามักหมายถึง เทคโนโลยีสมัยใหม่ ที่มีวิทยาศาสตร์หลายสาขาวิชาผสมผสานกันอยู่ ทั้งชีววิทยา เคมี ชีวเคมี ไปจนถึง ฟิสิกส์ และวิศวกรรม ซึ่งอาจเรียกได้ว่า เป็น “สหวิทยาการ” ที่นำความรู้พื้นฐานด้านต่างๆ เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ไปใช้ให้เกิดประโยชน์
จากบทความทางวิชาการประกอบการอภิปราย เรื่อง เทคโนโลยีชีวภาพสำหรับฟาร์มเพาะและเลี้ยงกุ้งกุลาดำ โดย รศ. น.สพ. เกรียงศักดิ์ พูนสุข คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในงานวันกุ้งกุลาดำ ครั้งที่ 11 ที่จังหวัดสุราษฎร์ธานี ได้กล่าวไว้ว่า เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง การนำหลักการ หรือวิทยาการทางวิทยาศาสตร์ มาประยุกต์ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้มีคุณประโยชน์มากที่สุด จากการแปลความหมายของคำว่า BIO หมายถึง สิ่งมีชีวิต TECHNOLOGY หมายความถึง วิทยาการ หรือวิธีการ อาจสรุปง่ายๆว่า เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง วิทยาการทางวิทยาศาสตร์ ในการนำเอาสิ่งมีชีวิตมาใช้
การใช้ประโยชน์จาก เทคโนโลยีชีวภาพ มีหลายด้านเช่น
1. เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อการเกษตร คือ การพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์พืช โดยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อและเซลล์พืช การตัดแต่งยีน ตัวอย่างเช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อขยายพันธุ์กล้วยไม้ การตัดแต่งยีนเพื่อการพัฒนาพันธุ์พืชต้านทานต่อศัตรูพืชหรือโรคพืช การพัฒนาผลไม้ให้สุกงอมช้า
2. เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่ออุตสาหกรรมอาหาร คือ การเพิ่มคุณค่าผลผลิตของอาหาร ตัวอย่างเช่น การลดปริมาณโคเลสเตอรอลในไข่แดง การทำให้โคและสุกรเพิ่มปริมาณเนื้อ
3. เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อสิ่งแวดล้อม คือ การลดการใช้สารเคมีที่เป็นผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น การนำของเสียจากสิ่งมีชีวิตไปทำปุ๋ยหรือการผลิตปุ๋ยชีวภาพจากสารอินทรีย์ การใช้จุลินทรีย์ในการกำจัดขยะหรือน้ำเสีย
4.เทคโนโลยีชีวภาพ ด้าน เทคโนโลยีการแพทย์เพื่อสุขภาพ ตัวอย่างเช่น การผลิตวัคซีนป้องกันโรค การผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีเพื่อตรวจวินิจฉัยโรคและการเยียวยารักษา การใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอตรวจสอบโรคทางพันธุกรรม การผลิตยาจากผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิต
เทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology) หมายถึง การประยุกต์ใช้ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของมนุษย์ ด้วยการเพิ่มผลผลิต การพัฒนาลักษณะที่ต้องการให้เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต โดยการนำความรู้ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพและพันธุกรรมมาใช้ มีอยู่ 3 วิธี
1. การคัดเลือกพันธุ์ผสม
2. การโคลนหรือการเพาะพันธุ์จากเซลล์
3. การใช้พันธุวิศวกรรม
การคัดเลือกพันธุ์ผสม
การคัดเลือกพันธุ์ผสม เราใช้วิธีการคัดเลือกพันธุ์ผสมกับพืชและสัตว์มากมายหลายชนิด การผสมพันธุ์ต่างๆ มักจะมีจุดประสงค์มุ่งไปที่การเพิ่มคุณค่าของพืชหรือสัตว์ให้กับคน เช่น โคนมเป็นวัวที่เกิดจากการผสมเพื่อให้ผลิตน้ำนมปริมาณมากๆ ผลไม้และพืชผักหลายหลากพันธุ์ได้รับการผสมขึ้นมาให้มีความต้านทานโรคและแมลงที่รบกวน การคัดเลือกพันธุ์ผสม มี 2 วิธี คือ
1. การคัดเลือกพันธุ์ผสมที่เกิดจากการผสมภายในสายพันธุ์เดียวกัน (inbreeding) ทำโดยการนำสิ่งมีชีวิตสองตัวที่มีชุดอัลลีลที่เหมือนกันมีความคล้ายคลึงกันมาผสมกัน สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการผสมภายในสายพันธุ์เดียวกันจะมีความคล้ายคลึงกับรุ่นพ่อรุ่นแม่มาก เป้าหมายในการผสมภายในสายพันธุ์เดียวกัน คือการสร้างพันธุ์ที่มีลักษณะพิเศษโดยเฉพาะให้กับสัตว์ เช่น เมื่อผสมพันธุ์ม้าที่วิ่งเร็วเป็นพิเศษด้วยกันก็สามารถสร้างพันธุ์ม้าวิ่งเร็วมากพันธุ์แท้ขึ้นมาได้ หรือการผสมสุนัขพันธุ์ลาบราดอร์ทริฟเวอร์และเยอร์มันเชพเพิร์ด ก็เป็นการพัฒนาขึ้นมาจากการผสมในสายพันธุ์เดียวกันทั้งสิ้น
การผสมในสายพันธุ์เดียวกันมีข้อเสีย ดังนี้
1. การผสมในสายพันธุ์เดียวกันไปลดโอกาสในรุ่นลูกในการที่จะได้รับถ่ายทอดคู่อัลลีลผสมคู่ใหม่
2. การผสมในสายพันธุ์เดียวกันเพิ่มโอกาสให้สิ่งมีชีวิตได้รับการถ่ายทอดอัลลีล ซึ่งนำไปสู่ความผิดปกติทางพันธุกรรมมากขึ้น เช่น ลักษณะผิดปกติของสะโพกของสุนัขหลายๆ พันธุ์
2. การคัดเลือกพันธุ์ผสมที่เกิดจากการผสมข้ามสายพันธุ์ (hybridization) นักผสมพันธุ์จะนำสิ่งมีชีวิตที่มีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันมาผสมกัน แล้วคัดพันธุ์จากลูกผสมที่ได้รับลักษณะที่ดีที่สุดจากพ่อแม่มาเพาะพันธุ์ต่อไป เช่น การผสมข้าวโพด ซึ่งให้เมล็ดภายในฝักเป็นจำนวนมากเป็นข้าวโพดพันธุ์ซึ่งมีความต้านทานโรคสูง ผลที่ได้อาจจะเป็นข้าวโพดพันธุ์ผสม ซึ่งมีลักษณะเป็นที่ต้องการทั้งสองอย่าง
การโคลนหรือการเพาะพันธุ์จากเซลล์
การโคลน (clone) หมายถึง การสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมา โดยไม่ต้องมีการปฏิสนธิกับเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมีย แต่ใช้เซลล์ร่างกายในการสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่ สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการโคลนจะมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตต้นกำเนิดทุกอย่าง สิ่งมีชีวิตที่ได้จากการโคลนมียีนชนิดเดียวกันกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นพ่อพันธุ์และแม่พันธุ์นั้นๆ ในการโคลนนั้น เราสามารถโคลนสิ่งมีชีวิตได้ทั้งที่เป็นพืช สัตว์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
การโคลนพืช
วิธีที่ใช้ในการโคลนพืช คือ
1. การตัดปักชำ ส่วนที่ตัดเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จ ากพืช เช่น ใบ ลำต้น เป็นต้น ซึ่งชิ้นส่วนที่ตัดออกมาสามารถเจริญเป็นต้นใหม่ได้
2. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ใช้ส่วนต่างๆ ของพืช เช่น เซลล์ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และโพรโทพลาสต์มาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ ในสภาพที่ปลอดเชื้อ พืชที่เจริญขึ้นมาใหม่จะตรงตามพันธุ์เดิมทุกประการ พืชที่นิยมนำมาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ได้แก่ กล้วยไม้ ปาล์มน้ำมัน
รูปแสดงการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
การโคลนสัตว์
วิธีการโคลนสัตว์เป็นการกระทำที่ยากกว่าการโคลนพืช เพราะการที่จะตัดชิ้นส่วนจากวัว