เทคโนโลยีชีวภาพ คือ อะไร?
 (What is biotechnology ?)

เทคโนโลยีชีวภาพ คือ เทคโนโลยีซึ่งนำเอาความรู้ทางด้านต่างๆของวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต หรือผลผลิตของสิ่งมีชีวิต เพื่อเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นทางการผลิตหรือทางกระบวนการ ของสินค้าหรือบริการ เพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่เราต้องการ โดยสามารถใช้ประโยชน์ทางด้านต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร ด้านอาหาร ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านทางการแพทย์ เป็นต้น

โดยทาง United Nations Convention on Biological Diversity ได้ให้นิยามของ เทคโนโลยีชีวภาพ ไว้ว่า

“Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use.”

"การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆมาใช้กับ ระบบทางชีวภาพ หรือ สิ่งมีชีวิต(ที่มีชีวิตอยู่) หรือ สิ่งที่ได้จากระบบทางชีวภาพและสิ่งมีชีวิต เพื่อที่ทำการสร้างหรือปรับปรุงแก้ไข ผลิตภัณฑ์ หรือ กระบวนการ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในเรื่องเฉพาะด้าน"

การใช้ประโยชน์จาก เทคโนโลยีชีวภาพ 

(Applications of biotechnology)

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 การใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอตรวจสอบความผิดปกติทางพันธุกรรมหรือโรคทางพันธุกรรมต่างๆ การผลิตยาจากผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิต

ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพในชีวิตประจำวัน

– นมเปรี้ยวและโยเกิร์ต
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ทำจากนมชนิดต่างๆ เช่น นมสด นมพร่องมันเนย หรือ นมถั่วเหลือง โดยการหมักนมร่วมกับแบคทีเรียพวก แลคโตบาซิลัส เอซิโดซิส และ สเตรปโตคอคคัส เทอร์โมฟิลลัส แบคทีเรียพวกนี้จะช่วยย่อยน้ำตาลแลคโตสที่อยู่ในนมให้กลายเป็นกรดแลคติค ทำให้เกิดภาวะกรดและมีรสเปรี้ยว จะทำได้ 2 แบบ คือ นมเปรี้ยว ที่มีลักษณะเป็นน้ำคล้ายเครื่องดื่ม อีกชนิดหนึ่ง คือ โยเกิร์ต ที่มีลักษณะเป็นของเหลวข้น

– ขนมปัง
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นอาหารที่ทำจากแป้งสาลีที่ผสมกับน้ำและยีสต์ หรือ ผงฟู และอาจใช้ส่วนผสมอื่นๆเพื่อใช้ในการแต่งสี รสชาติและกลิ่น ให้แตกต่างกันไป จากนั้นนำส่วนผสมเหล่านี้มาตีรวมให้เข้ากันและนำไปอบ

– ไวน์(Wine) หรือ เหล้าองุ่น
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ทำจากน้ำองุ่นที่นํามาหมักด้วยยีสต์จะทำให้เปลี่ยนน้ําตาลในองุ่นให้กลายไปเป็นแอลกอฮอล์แต่ไวน์สามารถทําได้จากการหมักน้ําผลไม้เกือบทุกชนิดกับยีสต์แต่จะให้กลิ่นและรสชาติที่แตกต่างกันไป ถึงอย่างนั้นก็ยังเรียกไวน์เช่นเดียวกันโดยจะเรียกชื่อผลไม้ชนิดนั้นๆตามไปด้วย เช่น ไวน์สับปะรด

– น้ำส้มสายชู
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ลักษณะเป็นของเหลวใสมีรสเปรี้ยวมักใช้ปรุงอาหาร ได้จากการหมักยีสต์กับวัตถุดิบที่มี น้ำตาล เช่น ผลไม้ต่างๆ หรือ น้ำตาล กากน้ำตาล(Molass) หรือพวกเมล็ดธัญพืช เช่น ข้าว ข้าวโพด ซึ่งพวกนี้จะต้องเปลี่ยนแป้งให้เป็นน้ำตาลก่อนจึงหมักกับยีสต์ แล้วจะได้แอลกอฮอล์ จากนั้นจึงนำแอลกอฮอล์มาหมักด้วยแบคทีเรียในกลุ่มAcetobacter และGluconobacterใน ภาวะที่มีออกซิเจนทำให้เกิดกรดอะซิติก (Acetic Acid) ถ้านำมากลั่นจะได้น้ำส้มสายชูกลั่น

– ซีอิ๊ว
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นซอสชนิดหนึ่งใช้ในการปรุงอาหาร ทำจากการหมักถั่วเหลืองกับเชื้อรา Aspergillus oryzae (หรือ Aspergillus soyae)

– เต้าเจี้ยว
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้ในการปรุงรสอาหาร ทำจากการหมักถั่วเหลืองด้วยเกลือร่วมกับเชื้อรา (Mold)

– วุ้นมะพร้าว
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นขนมหวานสีใส ลักษณะคล้ายเยลลี่ ทำจาก การหมักน้ำมะพร้าวผ่านการทำให้แข็งตัวจนกลายเป็นเซลลูโลสโดย ใช้แบคทีเรีย Acetobacter xylinum วุ้นที่เกิดขึ้นเป็นพอลิเมอร์ของน้ำตาลกลูโคสต่อกันด้วยพันธะบีต้า-1,4 ไกลโคซิดิก (ϐ-1,4 glycosidic bond) หรืออาจเรียกว่าเป็นเนื้อเยื่อประเภทเซลลูโลส

– เต้าหู้ยี้
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นอาหาร ได้จากการนำก้อนเต้าหู้มาหมักด้วยเชื้อราแล้วหมักดองในน้ำปรุงรส ที่ทำจากส่วนประกอบต่างๆ เช่น น้ำตาล เกลือ ผงพะโล้ ไวน์ อาจมีพริกแดง ข้าวแดง ขิง อยู่ด้วย หรือนำก้อนเต้าหู้มาหมักดองในเต้าเจี้ยว
สีแดงในเต้าหู้ยี้ ได้จากการหมัก ข้าว ด้วยเชื้อรา Monascus purpureusใช้เป็นสารให้สี

– แหนม
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นอาหารทำจากเนื้อหมูส่วนสะโพกที่แยกไขมันและเอ็นออกแล้ว ผสมกับหนังหมู อาจผสมหูหมูหรือจมูกหมูที่ต้มสุกและหั่นเป็นเส้น เติมเกลือ ข้าวสุก กระเทียมบด น้ำตาลทราย ผสมให้เข้ากัน อาจเติมพริกสดด้วยก็ได้ ห่อเป็นมัดด้วยพลาสติก หรือห่อด้วยใบตองสด หรือบรรจุในภาชนะบรรจุลักษณะอื่นๆ มัดให้แน่นด้วยยาง เชือก หรือตอก เพื่อจะไล่อากาศภายในออกมา จะได้เกิดสภาวะไม่มีอากาศ ซึ่งเป็นสภาวะที่ lactic acid bacteria (เช่น Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus plantarum และ Lactobacillus brevis)เจริญได้ดี และสร้างกรดหมักจนมีรสเปรี้ยว

– ผลไม้ดอง
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นอาหาร ได้จากการนำผลไม้ทั้งผลมาล้างให้สะอาด อาจจะมีการตัดแต่งเพิ่มเติม เช่น ปอกเปลือก คว้านเมล็ด และจากนั้นอาจจะนำไปแช่ในน้ำปูนใสหรือสารที่ช่วยทำให้กรอบก่อน แล้วจึงนำมาดองในน้ำดอง ในระยะเวลาที่เหมาะสม หรืออาจนำมาดองในน้ำปรุงรสอีกครั้งหนึ่ง แล้วนำมาใส่ในภาชนะเพื่อเก็บรักษา
ในการหมักดองช่วงแรกจะเกิดกระบวนการออสโมซิส(Osmosis) น้ำตาลที่อยู่ในผลไม้จะมีการแพร่ออกมาอยู่ในน้ำเกลือ ทำให้ในน้ำเกลือมีสารอาหารที่ใช้ในการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนมากับผลไม้ตามธรรมชาติ เกิดการเจริญขึ้นได้ โดยเฉพาะพวก Achromobacter และยีสต์จะเปลี่ยนน้ำตาลให้กลายเป็นกรด, แอลกอฮอล์ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อเกิดสภาวะเป็นกรดทำให้จุลินทรีย์พวก Lactic Acid Bacteria เช่น Leuconostoc mesenteroids เจริญเติบโตขึ้นมาได้ ทำให้เกิดกรดแลคติก โดยจะเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นพวกกรดแอซีติก (Acetic Acid), กรดแลคติก(Lactic Acid), แอลกอฮอล์ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อภายในถังหมักเกิดมีความเป็นกรดเพิ่มมากขึ้น เชื้อ Leuconostoc จะเจริญช้าลง และจะมีเชื้อแบคทีเรีย Lactobacillus brevis เจริญและเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติก 1-2% จากนั้นแบคทีเรียพวก Lactobacillus platarum จะเจริญ เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติก จนมีความเข้มข้น 2.5% ปฏิกิริยาการหมักจึงสิ้นสุด

– น้ำหมักชีวภาพ หรือ น้ำสกัดชีวภาพ หรือ น้ำจุลินทรีย์
เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีชีวภาพมีสถานะเป็นสารละลายของเหลวประกอบไปด้วยจุลินทรีย์จำนวนมาก มีสีดำออกน้ำตาล มีกลิ่นอมเปรี้ยวอมหวาน และยังสามารถใช้ช่วยในการปรับความสมดุลของสิ่งแวดล้อมและของสิ่งมีชีวิตได้ ในบางครั้งน้ำหมักชีวภาพยังสามารถนำไปล้างห้องน้ำได้ จะช่วยให้ขจัดกลิ่นเหม็นไม่พึงประสงค์ได้ น้ำหมักชีวภาพ ได้จากการหมักเศษซากพืช หรือเศษซากสัตว์ กับสารที่ให้ความหวาน