1.3. Biotechnologie

Mensen houden zich al duizenden jaren bezig met de vraag hoe ze organismen naar hun wensen kunnen aanpassen. Ze doen dat bijvoorbeeld om grotere vruchten te krijgen of dieren die meer melk of vlees leveren. Dit heet klassieke biotechnologie.
Moderne biotechnologie maakt gebruik van DNA.

Voedingsmiddelen

Een vorm van klassieke biotechnologie is het gebruik van bacteriën en schimmels bij het maken van voedingsmiddelen.

Melkproducten:
Melkzuurbacteriën worden gebruikt om yoghurt, karnemelk en kaas te maken.
Ook zuurkool en azijn worden gemaakt met behulp van melkzuurbacteriën.

Zo maak je yoghurt:

    • Neem een liter melk en voeg er twee lepels yoghurt aan toe.
      Voeg ook één of twee theelepels suiker toe.
    • Verwarm het mengsel tot ongeveer 45 °C en laat het zo een paar uur staan.
      De melkzuurbacteriën uit de yoghurt gaan hun werk doen.
      Door het zuur gaan de eiwitten in de melk 'uitvlokken'.
      Daardoor wordt de melk steviger, het wordt yoghurt.
  • De yoghurt is klaar. Zet de yoghurt in de koelkast.

Alcohol:
Gist wordt gebruikt om alcohol te maken en om brooddeeg te laten rijzen.
Koffiebonen:
krijgen hun aroma en smaak door fermentatie.
Bij dit proces eten bacteriën en schimmels een slijmachtig laagje dat zich op de koffiebonen bevindt op.
Sojasaus:
wordt gemaakt van sojabonen. De sojabonen worden samen met tarwe gefermenteerd door gisten (eencellige schimmels) en bacteriën.

Antibioticum

 

Schimmels die sinaasappels groen kleuren, kazen blauwe aderen geven of appels bruin laten wegrotten, behoren tot het geslacht Penicillium.
In 1928 ontdekte Fleming dat een soort penseelschimmel de groei van bacteriën kan stoppen. De penseelschimmel maakt het antibioticum penicilline. Tegenwoordig worden verschillende typen antibiotica op een synthetische manier gemaakt om bacteriële infecties te bestrijden.

Selectie, kruisen en veredelen

Door middel van selectie en kruisen kunnen voedingsgewassen worden verbeterd.
Eerst selecteert men de organismen die het beste of het meeste product leveren.
Vervolgens worden deze met elkaar gekruist. De nakomelingen worden ook weer geselecteerd en gekruist. Uiteindelijk ontstaan er zo organismen die een beter product leveren dan de (voor)ouders. Dit proces heet veredelen.

Ook dieren kunnen veredeld worden.
Wolven zijn op die manier veredeld tot allerlei hondenrassen.

Schimmels en moderne biotechnologie

Door genetische modificatie kan het DNA van een organisme veranderd worden.
Hierdoor veranderen de eigenschappen van het organisme en kan het bijvoorbeeld een nieuw product maken.

Bij het maken van kaas is de stof chymosine nodig voor de stremming van melk.
Chymosine wordt uit de maag van pasgeboren kalveren gehaald.
Tegenwoordig kan chymosine door genetisch gemodificeerde gist worden gemaakt en zijn er geen kalveren meer voor nodig.

Bacteriën en moderne biotechnologie

Via genetisch modificatie is het mogelijk om een stukje menselijk DNA in te bouwen in het DNA van een bacterie. De bacterie kan vervolgens menselijke stoffen maken.

Zo maken genetisch gemodificeerde bacteriën bijvoorbeeld menselijk insuline.
Insuline is een medicijn tegen diabetes ofwel suikerziekte.

Door genetisch modificatie kan een bacterie helpen om ‘betere’ planten te maken.
Eerst krijgt een bacterie een stukje gewenst DNA. Vervolgens brengt de bacterie het DNA in een plant. De plant is daarna bijvoorbeeld bestand ofwel resistent tegen een plantenziekte of een bestrijdingsmiddel.