Utilisation de la biotechnologie pour nettoyer notre environnement

Parmi les domaines dans lesquels la biotechnologie s'est révélée très efficace en assainissement de l'environnement, citons:

Technologies d'enfouissement:

Les déchets solides représentent une proportion croissante des déchets générés par les sociétés urbaines. Une partie de ce volume est constituée de verre, de plastiques et d’autres matières non biodégradables, mais une proportion considérable de celle-ci est constituée de matières organiques solides décomposables, comme les déchets alimentaires des grandes exploitations avicoles et porcines.

Dans les grandes communautés non urbanisées, la technologie peu coûteuse de mise en décharge des déchets anaérobies constitue une méthode courante pour éliminer ces déchets biodégradables. Dans ce processus, les déchets solides sont déposés dans des sites de faible valeur et de faible valeur.

Le dépôt de déchets est comprimé et recouvert chaque jour d'une couche de sol. Ces zones d'enfouissement hébergent une grande variété de bactéries, dont certaines sont capables de dégrader différents types de déchets. Le seul inconvénient de ce processus est que ces bactéries mettent beaucoup de temps à dégrader les déchets.

Cependant, la biotechnologie moderne a permis aux scientifiques d'étudier les bactéries disponibles, impliquées dans la dégradation des déchets, y compris des substances dangereuses. Les souches les plus efficaces de ces bactéries peuvent être clonées et reproduites en grande quantité et éventuellement appliquées à des sites spécifiques. Cela garantit une dégradation rapide des déchets.

Le compostage:

Le compostage est un processus anaérobie à base microbienne qui convertit les déchets organiques en un matériau stable, semblable à de l’humus sanitaire. Ce matériau peut ensuite être renvoyé en toute sécurité dans l'environnement naturel. Cette méthode est en fait un procédé de fermentation sur substrat solide à faible teneur en eau.

Dans les opérations à grande échelle utilisant des déchets solides essentiellement domestiques, le produit final est principalement utilisé pour l'amélioration des sols. Dans les opérations plus spécialisées utilisant des substrats bruts (comme la paille, le fumier, etc.), le compost (produit final) devient le substrat pour la production de champignons.

L'objectif principal d'une opération de compostage est d'obtenir un compost final avec la qualité de produit souhaitée dans un délai limité et dans un compost limité. La réaction biologique de base du processus de compostage est l'oxydation des substrats organiques mélangés pour produire du dioxyde de carbone, de l'eau et d'autres sous-produits organiques. Cependant, il est important de veiller à ce qu'une installation de compostage fonctionne dans des conditions environnementales sûres.

Le compostage est reconnu depuis longtemps non seulement comme un moyen de traiter en toute sécurité les déchets organiques solides, mais également comme une technique de recyclage des matières organiques. Cette technique jouera un rôle de plus en plus important dans les futurs systèmes de gestion des déchets, car elle permettra de réutiliser des matières organiques dérivées de déchets ménagers, agricoles et de l'industrie alimentaire.

Bioremédiation:

Divers produits (produits chimiques) générés par les technologies modernes constituent une grave menace pour les processus de dégradation naturels et les mécanismes naturels de maintien de l'équilibre écologique. Bon nombre de ces polluants sont de nature complexe et sont donc difficiles à décomposer. Ces polluants s'accumulent dans l'environnement naturel à un rythme alarmant.

L'application de la biotechnologie a contribué à la gestion environnementale de ces contaminants dangereux par biorestauration. Ce processus est également appelé bio-restauration ou bio-traitement. La bioremédiation implique l’utilisation de micro-organismes naturels existants pour accélérer la décomposition des substances biologiques et la dégradation de divers matériaux.

Ce processus ajoute un élan important au processus de nettoyage. Le principe de base de la bioremédiation est la décomposition des contaminants organiques en composés organiques simples tels que le dioxyde de carbone, l'eau, les sels et autres produits inoffensifs.

La biorestauration peut aider à nettoyer l'environnement de deux manières:

La promotion de la croissance microbienne in situ (dans le sol) peut être obtenue par l'ajout d'éléments nutritifs. Les microbes s'acclimatent à ces déchets toxiques (appelés nutriments). Au fil du temps, les microbes absorbent ces composés, dégradant ainsi ces polluants.

Une autre option consiste à manipuler génétiquement des microorganismes, qui peuvent dégrader les molécules de polluants organiques. Par exemple, des ingénieurs en bioremédiation d'une organisation américaine ont utilisé l'espèce «Flavobacterium» pour éliminer le pentachlorophénol des sols contaminés.

L'utilisation de microbes s'est également révélée efficace pour nettoyer les sites toxiques. Un microbiologiste américain a découvert un microbe GS-15, capable de consommer de l'uranium provenant des eaux usées d'une usine de fabrication d'armes nucléaires. Les micro-organismes GS-15 transforment l'uranium de l'eau en particules insolubles qui précipitent et se déposent au fond.

Ces particules peuvent ensuite être collectées et éliminées. La bactérie GS-15 métabolise également directement l'uranium, produisant ainsi deux fois plus d'énergie que celle qu'elle générerait normalement en présence de fer. Cet organisme a un taux de croissance très rapide et peut être extrêmement utile dans le traitement des déchets de l'extraction de l'uranium.

La biorestauration utilise des agents biologiques, qui transforment les déchets dangereux en composés non dangereux ou moins dangereux. Même la biomasse morte abrite des champignons capables de piéger des ions métalliques dans des solutions aqueuses. Cela est dû à la composition particulière de leur paroi cellulaire. De nombreuses industries de fermentation produisent de la biomasse fongique sur des sous-produits indésirables, qui peuvent être utilisés à cette fin.

La biomasse du champignon Rhizopus arrhizus peut absorber 30 à 130 mg de cadmium / g de biomasse sèche. Les champignons ont des ions dans la paroi cellulaire comme les amines, les groupes carboxyle et hydroxyle. 1, 5 kg de poudre de mycélium pourrait être utilisé pour récupérer les métaux d’une tonne d’eau chargée de 5 grammes de cadmium.

'Algasorb', un produit breveté par la société Bio-recovery Systems, absorbe de la même manière les ions de métaux lourds présents dans les eaux usées ou les eaux souterraines. Le piégeage d’algues mortes dans un matériau polymère de gel de silice produit Algasorb. Il empêche les cellules d'algues d'être détruites par d'autres microorganismes. Algasorb fonctionne de la même manière que la résine échangeuse d’ions du commerce, et les métaux lourds peuvent être éliminés à saturation.

Contrôler la pollution à la source est une approche extrêmement efficace pour un environnement plus propre. Les métaux lourds tels que le mercure, le cadmium et le plomb sont souvent présents en tant que polluants dans les eaux usées de l'industrie moderne. Les effets du mercure en tant que polluant sont connus depuis assez longtemps.

Certaines métaux peuvent être accumulés par certaines algues et bactéries et ainsi éliminés de l'environnement. Par exemple, «Pseudomonas aeruginosa» peut accumuler de l'uranium et «Thiobacillus» peut accumuler de l'argent. Plusieurs sociétés américaines vendent un mélange de microbes et d’enzymes pour nettoyer les déchets chimiques, notamment les huiles, les détergents, les déchets des papeteries et les pesticides.

Depuis peu, les plantes sont également utilisées pour nettoyer les sites infestés de métaux. Ces plantes absorbent les métaux dans leurs vacuoles. Ce processus est appelé phytoremédiation. Les métaux peuvent être récupérés en brûlant les plantes. Cette pratique consistant à faire pousser de tels arbres à proximité d'installations industrielles qui rejettent des métaux lourds dans l'environnement s'est révélée extrêmement efficace.

Biocapteurs:

Les biocapteurs sont des dispositifs biophysiques capables de détecter et de mesurer les quantités de substances spécifiques dans divers environnements. Les biocapteurs comprennent des enzymes, des anticorps et même des micro-organismes. Ceux-ci peuvent être utilisés à des fins de recherche clinique, immunologique, génétique ou autre.

Les sondes de biocapteurs sont utilisées pour détecter et surveiller les polluants dans l'environnement. Ces biocapteurs sont par nature non destructifs et peuvent utiliser des cellules entières ou des molécules spécifiques telles que des enzymes comme biomimétiques pour la détection. Leurs autres avantages sont l’analyse rapide, la spécificité et une reproductibilité précise.

Les biocapteurs peuvent être créés en liant un gène à un autre. Par exemple, le gène de résistance au mercure (mer) ou le gène de dégradation du toluène (tol) peuvent être liés aux gènes codant pour des protéines présentant une bioluminescence au sein d'une cellule bactérienne vivante.

La cellule de biocapteur, lorsqu'elle est utilisée dans un. site pollué particulier, peut émettre de la lumière, ce qui suggère que de faibles concentrations de mercure inorganique ou de toluène sont présentes sur le site pollué. Ceci peut être mesuré plus loin en utilisant des fluorimètres à fibre optique.

Des biocapteurs peuvent également être créés en utilisant des enzymes, des acides nucléiques, des anticorps ou d'autres molécules rapporteurs attachées à des membranes synthétiques en tant que détecteurs moléculaires. Les anticorps spécifiques à un contaminant environnemental particulier peuvent être couplés à des changements de fluorescence de manière à augmenter la sensibilité de la détection.

En Inde, l'Institut central de recherche électrochimique de Karaikudi a mis au point un biocapteur de glucose basé sur l'enzyme glucose oxydase. Cette enzyme est immobilisée sur une surface d'électrode faisant office d'électrocatalyseur pour l'oxydation du glucose. Le biocapteur émet à son tour un signal électrique reproductible pour une concentration de glucose aussi faible que 0, 15 mm (milimolaire) et fonctionne pendant plusieurs semaines sans dégradation apparente de l'enzyme.

Une autre application similaire des biocapteurs est la «biosurveillance», qui peut être définie comme la mesure et l'évaluation de produits chimiques toxiques ou de leurs métabolites dans un tissu, des excréments ou toute autre combinaison associée. Cela implique l’absorption, la distribution, la biotransformation, l’accumulation et l’élimination de produits chimiques toxiques. Cela aide à minimiser les risques pour les travailleurs industriels qui sont directement exposés aux produits chimiques toxiques.

Biodégradation des composés xénobiotiques:

Les xénobiotiques sont des composés synthétiques d'origine récente. Ceux-ci comprennent les matières colorantes, les solvants, les nitrotoluènes, le benzopyrène, le polystyrène, les huiles explosives, les pesticides et les agents de surface. S'agissant de substances non naturelles, les microbes présents dans l'environnement ne possèdent pas de mécanisme spécifique pour leur dégradation.

Par conséquent, ils ont tendance à persister dans l'écosystème pendant de nombreuses années. La dégradation des composés xénobiotiques dépend de la stabilité, de la taille et de la volatilité de la molécule, ainsi que de l'environnement dans lequel la molécule existe (comme le pH, la sensibilité à la lumière, les intempéries, etc.). Les outils biotechnologiques peuvent être utilisés pour comprendre leurs propriétés moléculaires et aider à concevoir des mécanismes appropriés pour attaquer ces composés.

Insectes mangeurs d'huile:

Les déversements accidentels d'hydrocarbures constituent une grave menace pour les environnements océaniques. Ces déversements ont un impact direct sur les organismes marins. Pour remédier à ce problème, les scientifiques ont développé des organismes vivants pour nettoyer les marées noires. Les micro-organismes oléagineux les plus courants sont les bactéries et les champignons.

Le Dr Anand Chakrabarty, scientifique américain d'origine indienne de renommée américaine, a réussi à créer des formes bactériennes capables de dégrader le pétrole en hydrocarbures individuels. Ces bactéries incluent Pseudomonas aureginos ', où un gène de dégradation de l'huile a été introduit dans les Pseudomonas.

Une fois que l'huile a été complètement retirée de la surface, ces insectes mangeurs d'huile finissent par mourir, car ils ne peuvent plus supporter leur croissance. Le Dr Chakrabarty a été le premier scientifique à obtenir un brevet pour de tels organismes vivants.

Les espèces de Penicillium possèdent également des caractéristiques de dégradation de l'huile, mais son effet nécessite beaucoup plus de temps que la bactérie génétiquement modifiée. De nombreux autres microorganismes, tels que la bactérie Alcanivorax, sont également capables de dégrader les produits pétroliers.

Bogues de concepteur:

Plus de cent mille (un lakh) différents composés chimiques sont produits dans le monde chaque année. Certains de ces produits chimiques sont biodégradables, tandis que d’autres, comme les composés chlorés, résistent à la dégradation microbienne.

Pour s'attaquer à ces biphényles polychlorés (PCB), les scientifiques ont maintenant isolé un certain nombre de gènes bactériens (Pseudomonas pseudoalkali) dégradant les PCB (KF 707). Ces enzymes sont responsables de la dégradation des PCB.

D'autres bactéries génétiquement modifiées dégradent également différentes gammes de composés chlorés. Par exemple, une souche bactérienne anaérobie Desulfitlobacterium sp. Y51 déchlore le PCE (polychloroéthylène) en cw-12-dichloroéthylène (CDCE), à des concentrations allant de 01 à 160 ppm.

Des scientifiques japonais ont mis au point une technologie appelée «mélange d'ADN», qui consiste à mélanger l'ADN de deux souches différentes de bactéries dégradant les PCB. Il en résulte la formation de gènes chimères bph, qui produisent des enzymes capables de dégrader une large gamme de PCB. Ces gènes sont ensuite introduits dans le chromosome de bactéries originales dégradant les PCB, et la souche hybride ainsi obtenue est un agent dégradant extrêmement efficace.

Des gènes ont également été isolés à partir de bactéries résistantes au mercure appelées gènes mer. Ces gènes sont responsables de la dégradation totale des composés organiques du mercure. Les gènes bph et les gènes tod de bactéries dégradant le toluène (Pseudomonas putida Fl) ont montré des organisations de gènes similaires. Ces deux gènes codent pour des enzymes qui présentent une similitude de soixante pour cent. En échangeant les sous-unités des enzymes, il est possible de construire une enzyme hybride. Une de ces enzymes hybrides est la désoxygénase hybride composée de TodCl-Bph A2-Bph A3-Bph A4.

Cela a été exprimé dans E. coli. Il a été observé que cette désoxygénase hybride était capable d'une dégradation plus rapide des composés à base de trichloréthylène (TCE). Le gène todCl de bactéries dégradant le toluène a été introduit avec succès dans le chromosome de la souche bactérienne KF707. Cette souche a ensuite entraîné une réduction efficace du TCE. Cette souche KF707 pourrait également être cultivée sur du toluène ou du benzène, etc.

Biomine:

Parmi les industries les plus anciennes au monde, l'exploitation minière est à l'origine de niveaux alarmants de pollution de l'environnement. La biotechnologie moderne est maintenant utilisée pour améliorer l'environnement entourant les zones minières grâce à divers microorganismes. Par exemple, une bactérie Thiobacillus ferooxidans a été utilisée pour extraire le cuivre des résidus miniers. Cela a également aidé à améliorer la récupération.

Cette bactérie est naturellement présente dans certains matériaux soufrés et peut être utilisée pour oxyder des composés inorganiques tels que les sulfures de cuivre. Ce processus libère des solutions acides et oxydantes d'ions ferriques qui peuvent laver les métaux du minerai brut. Ces bactéries mâchent le minerai et libèrent du cuivre qui peut ensuite être collecté. Ces méthodes de biotraitement représentent près du quart de la production totale de cuivre dans le monde. Le biotraitement est également utilisé pour extraire des métaux tels que l'or à partir de minerais d'or sulfidiques de très faible teneur.

La biotechnologie offre également le moyen d'améliorer l'efficacité de la bio-extraction en développant des souches bactériennes capables de résister à de hautes températures. Cela aide ces bactéries à survivre au biotraitement qui génère beaucoup de chaleur.

Une autre option consiste à modifier génétiquement des souches bactériennes résistantes aux métaux lourds tels que le mercure, le cadmium et l'arsenic. Si les gènes qui protègent ces microbes des métaux lourds sont clonés et transférés aux souches sensibles, l'efficacité de la bio-extraction peut être multipliée.

Contrôle de la pollution:

Avec l'aide de la biotechnologie moderne, les biocatalyseurs naturels peuvent être utilisés pour détoxifier les produits chimiques nocifs libérés dans l'environnement. Ces biocatalyseurs ont aidé à éliminer les composés cancérigènes tels que le chlorure de méthylène des déchets industriels.

Ces bactéries spéciales sont exposées aux déchets dans un bioréacteur, qui consomme le produit chimique nocif et le convertit en eau, en dioxyde de carbone et en sels, détruisant ainsi complètement le composé chimique. Une espèce de bactérie Geobacter metallireducens est également utilisée pour extraire l'uranium des eaux de drainage dans les opérations minières et des eaux souterraines contaminées.

L'isolement et la caractérisation ultérieure de divers gènes importants contribueront au développement de souches capables de dégrader une large gamme de polluants. L'utilisation de manipulations moléculaires peut également aider les bactéries sur mesure à les utiliser pour éliminer des substances toxiques spécifiques.

Traitement des déchets industriels:

Déchets de l'industrie de la pâte à papier:

Les déchets des industries du papier et de la pâte à papier contiennent des niveaux élevés de cellulose et de lignocellulose, ce qui pose de gros problèmes de traitement. La cellulose est extrêmement résistante à la dégradation des enzymes et devient résistante aux attaques chimiques et enzymatiques lorsqu'elle est liée à la lignine. Puisque la lignine et les glucides sont liés dans le bois, il devient difficile de délignifier la pulpe.

Les chercheurs ont mis au point un procédé de blanchiment enzymatique de la pâte, qui empêche la formation de déchets d’agent de blanchiment en éliminant ou en réduisant la consommation de chlore. Il réduit également la quantité d'eau utilisée pour la réduction en pâte et le blanchiment. Ce processus implique l'utilisation d'un organisme producteur de xylanase, Bacillus stearthermophilus, qui est isolé du sol.

Les micro-organismes produisent généralement des xylanases avec d'autres polymères tels que la cellulase et l'hémicellulose. La technologie de l'ADN recombinant est maintenant utilisée pour exprimer uniquement les gènes de la xylanase dans des hôtes non cellulolytiques. La première xylanase exempte de cellulase a été rapportée chez l’actinomycète Chainia dans les déserts du Rajasthan.

Diverses autres xylanases ont ensuite été rapportées. Les xylanases sont largement utilisées en raison de leur stabilité à haute température et de leur optimum alcalin élevé. Cette propriété aide dans sa liaison étroite au substrat. La xylanase alcaline a été rapportée chez Bacillus stearthermophilus, actif à pH 9 et à 65 ° C. Il a été testé pour le blanchiment de la pâte de bois avec des résultats prometteurs.

La liqueur résiduaire au sulfite, qui contient du lignosulfate (60%), du sucre (36%) et un mélange d’autres composés organiques, est un autre déchet issu de la fabrication de la pâte de bois. Ceci peut être traité avec de la levure (Candida albicans), qui fermente le sucre, produisant près d'une tonne de levure pour deux tonnes de sucre dans la liqueur.

Déchets de l'industrie laitière:

Le fluide de lactosérum est un sous-produit important de la fabrication du fromage. Le lactosérum est laissé après la séparation du caillé et, pour chaque kilo de fromage produit, jusqu'à neuf litres de ce fluide (lactosérum) sont générés.

Bien que le lactosérum contienne des nutriments potentiellement précieux, son utilisation est limitée aux aliments pour animaux et à certains aliments transformés tels que la crème glacée. La production mondiale de lactosérum avoisinant les cinq millions de tonnes par an, d’énormes problèmes d’élimination des déchets commencent à hanter l’industrie laitière.

Lorsque le déversement dans les égouts municipaux entraînerait une demande biologique en oxygène (DBO) massive. Ce fluide a une teneur en lactose allant jusqu'à 4 à 5%, qui est mal métabolisée par la plupart des organismes utilisés dans la fermentation commerciale. Pour aggraver les choses, le lactosérum est dilué (92% d’eau) et implique des coûts élevés de collecte.

La mise au rebut du lactosérum fait maintenant l’objet de diverses approches biotechnologiques. Ceux-ci inclus:

1. Traiter le lactosérum avec des souches appropriées de microbes et de nutriments,

2. fermentation directe du lactose en éthanol,

3. en utilisant des levures telles que 'Kluyvewmyces fraglis' et 'Candida intermedi',

4. Hydrolyse du lactose en glucose et galactose. (La fermentation donne du sirop sucré, utilisé dans l'industrie alimentaire).

Déchets de l'industrie de la teinture :

Les industries du textile et des colorants produisent un certain nombre de colorants et de pigments qui sont rejetés dans l'environnement par les effluents. Bien que la plupart des colorants ne soient ni toxiques ni cancérogènes pour les poissons ou les mammifères, certains d'entre eux présentent des risques graves.

Les méthodes chimiques de traitement des effluents colorés ont donné de bons résultats, tandis que l’élimination microbienne des colorants et des pigments reste très limitée. On a constaté que les micro-organismes ne dégradent les colorants qu’après l’adaptation à des concentrations beaucoup plus élevées que celles que l’on trouve normalement dans différents cours d’eau.

Bio-gommage:

Le rejet de gaz toxiques et odorants nocifs est un grave problème environnemental. Des composés à faible teneur en soufre (thiosulfate, sulfure d'hydrogène) sont générés par divers procédés industriels dans les industries de la photographie et de la pâte à papier, le raffinage du pétrole et la purification des gaz naturels. Ces composés sont les sous-produits de la digestion anaérobie des déchets d’animaux à haute teneur en matière organique. La plupart des composés inorganiques à base de soufre réduit peuvent être utilisés en aérobiose ou en anaérobiose.

Pesticides:

La plupart des pesticides et des engrais chimiques utilisés dans le commerce se sont révélés dangereux au-delà d'un certain seuil. Ces produits chimiques, lorsqu'ils sont dégradés par des micro-organismes ou par la lumière ultraviolette, libèrent des polluants dans l'environnement. Les outils biotechnologiques peuvent aider dans de telles situations.

Contrôle de cannabis:

De nouveaux herbicides ont été développés, qui seront sélectifs pour la cible et inoffensifs pour les organismes non-cibles. Des plantes génétiquement modifiées résistant aux herbicides ont également été développées dans un certain nombre de cultures, ce qui faciliterait l'utilisation d'herbicides respectueux de l'environnement. Des plantes génétiquement modifiées résistantes aux insectes ont également été développées avec succès chez certaines espèces cultivées, suggérant ainsi une utilisation restreinte des pesticides à l'avenir.

Lutte antiparasitaire et biopesticide:

Les pesticides bactériens sont en cours de synthèse par transfert du gène bactérien (Bacillus thrungiensis) Bt dans les plantes. Ce gène code pour une protéine qui, ingérée par l'alimentation des insectes, entraîne la solubilisation du tube digestif de l'insecte (intestin moyen) et libère des protoxines. Cela conduit à des perturbations dans l'équilibre et finalement tue l'insecte.

Ces «pesticides biologiques» sont en cours de développement pour cibler les insectes nuisibles (ver à boule et ver de bourgeon) en transférant le gène Bt dans une bactérie du sol (espèce Pesudomonas). Plusieurs sociétés américaines participent au développement et à la commercialisation de pesticides biologiques et ont mis au point des bactéries vivantes génétiquement modifiées pour enrober les semences avant la plantation. Mycogen tue les bactéries recombinantes et les applique aux feuilles des plantes cultivées. Ces deux approches protègent la toxine de la dégradation par les micro-organismes et la lumière ultraviolette lorsqu’elle est appliquée aux plantes cultivées.

Pesticides Viraux:

Les pesticides viraux sont sans danger pour l'environnement et présentent un risque de toxicité moins élevé. Ces pesticides peuvent également être utilisés contre les souches nuisibles, qui sont par ailleurs devenues résistantes aux pesticides chimiques. Un certain nombre de virus entomopathogènes (insectes infectant les virus) ont été utilisés comme pesticides efficaces et sans danger. Ces virus tuent des espèces de parasites spécifiques et n’ont aucun effet négatif sur les insectes pollinisateurs utiles, les insectes produisant des produits utiles, les parasites ou les prédateurs. Ils sont sans danger même dans les opérations de pulvérisation à grande échelle.

Restauration des zones dénudées:

L'augmentation des activités humaines a créé des ravages dans un écosystème terrestre par ailleurs bien équilibré. Plus de la moitié de la superficie terrestre totale du globe est actuellement menacée par des problèmes de salinité, d'acidité et de toxicité des métaux. Des outils biotechnologiques sont utilisés pour restaurer l'écosystème dégradé. Certaines des méthodes basées sur la biotechnologie végétale incluent le reboisement, impliquant la micropropagation et l'utilisation de mycorhizes.

La micropropagation a eu pour effet d'accroître la couverture végétale, ce qui contribue à prévenir l'érosion et à renforcer la stabilité climatique. Des espèces de plantes spécifiques ont été plantées dans des zones plus exposées à la dénudation.

Par exemple, différentes espèces de plantes de Casuraina ont été plantées dans des sols pauvres en azote, ce qui augmentera la fertilité du sol et augmentera la production de bois de chauffage. Certaines espèces de plantes pouvant pousser dans des sols très salins peuvent également être plantées dans de telles zones. Ces espèces comprennent Prosopis spiagera, Butea monosperma et Terminalia bellerica.

Biodiversité et conservation:

L’activité humaine s’est également révélée dévastatrice pour la diversité des espèces, et l’extinction d’espèces induite par l’homme a augmenté à une vitesse exponentielle. La nécessité d'accroître la population avec une répartition inégale de la richesse a invariablement abouti à une utilisation non durable et exploitante des ressources existantes. L’une des préoccupations majeures aujourd’hui est la préservation de notre faune et de notre flore existantes (plantes, animaux et microbes).

Les applications biotechnologiques ont ouvert la voie à de nouvelles méthodes améliorées de préservation des ressources génétiques végétales et animales et ont accéléré l’évaluation de la collection de matériel génétique pour rechercher des caractères spécifiques. Le maintien d'une base génétique étendue, élément important de la biodiversité, est essentiel pour l'avenir de la biotechnologie et de l'utilisation durable des ressources biologiques. Les nouvelles technologies peuvent augmenter la valeur de la biodiversité mondiale si elles permettent une utilisation accrue de la diversité génétique des espèces sauvages et domestiquées.

La culture de tissus végétaux a été considérée comme une technologie essentielle pour accroître la capacité de production de nombreuses plantes de variétés sélectionnées, de manière à améliorer et à accroître leur production et à prévenir leur extinction.

Cependant, la nature inhérente des espèces végétales est telle que la plupart des ressources génétiques des cultures sont conservées ex situ (en dehors de l’habitat naturel). Il existe très peu de méthodes de conservation ex situ qui permettent de distinguer la partie de la plante à conserver (organe entier, graines, tissus ou matériel génétique). Mais les nouveaux dispositifs biotechnologiques peuvent aider à préserver les semences en tant que méthode privilégiée de conservation ex situ. Ici, il faut surmonter le problème de la dormance.

Une autre méthode efficace de conservation de la biodiversité est la conservation du plasma germinatif par cryoconservation (congélation du tissu dans de l'azote liquide à -196 ° C). Le principe de base consiste à arrêter complètement l'activité métabolique tout en maintenant le tissu en vie (sous une forme passive).

Les outils biotechnologiques ont ainsi ouvert la voie à la restauration et à la préservation de notre biodiversité de manière multidimensionnelle. Ces outils seront sans aucun doute la réponse ultime au défi croissant d’un environnement en déclin.

Bio-engrais:

Ceux-ci ont également été utilisés pour réduire le coût des applications d'engrais et pour réduire les risques environnementaux causés par les engrais chimiques. Récemment, des plantes marines (algues) ont été utilisées comme fertilisants biologiques. Ils se sont révélés très encourageants et ont donc permis de réduire la charge liée à l'utilisation d'engrais chimiques.