Công Nghệ Sinh Học Biển

Sinh vật biển sống trong môi trường khắc nghiệt và cạnh tranh cao, do đó chúng tiến hóa để tạo ra các hợp chất hóa học độc đáo có hoạt tính sinh học mạnh (như kháng khuẩn, chống viêm, chống ung thư) mà không tìm thấy trên cạn.

Đây là một rủi ro lớn. Do đó, các nhà khoa học đang tập trung vào các phương pháp bền vững như nuôi cấy tế bào sinh vật biển trong phòng thí nghiệm hoặc tổng hợp hóa học các hợp chất đã được xác định, thay vì khai thác trực tiếp từ tự nhiên.

Ziconotide (tên thương mại Prialt), một loại thuốc giảm đau cực mạnh, được phát triển từ nọc độc của ốc nón biển. Một ví dụ khác là Trabectedin (Yondelis), một loại thuốc điều trị ung thư, có nguồn gốc từ một loài hải tiêu (sea squirt).

Quá trình này bao gồm việc thu thập mẫu từ các môi trường đa dạng (như rạn san hô, miệng phun thủy nhiệt), sau đó sử dụng các kỹ thuật sàng lọc thông lượng cao để kiểm tra hàng ngàn chiết xuất đối với các hoạt tính sinh học mong muốn (ví dụ: khả năng tiêu diệt tế bào ung thư).

Công nghệ sinh học "xanh" (green) tập trung vào các ứng dụng trong nông nghiệp trên cạn, trong khi công nghệ sinh học "xanh dương" (blue) chuyên về việc khám phá và ứng dụng các tài nguyên từ môi trường biển và nước ngọt.

Astaxanthin là một chất chống oxy hóa cực mạnh được chiết xuất từ vi tảo biển. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm chức năng để chống lão hóa, bảo vệ da khỏi tia UV, và trong ngành nuôi trồng thủy sản để tạo màu sắc cho cá hồi và tôm.

Nhiều sinh vật biển sống ở điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ cực cao hoặc cực thấp, áp suất lớn). Các enzyme của chúng đã thích nghi để hoạt động hiệu quả trong những điều kiện này, mở ra các ứng dụng công nghiệp độc đáo mà enzyme trên cạn không làm được, ví dụ như trong sản xuất bột giặt hoạt động ở nước lạnh.

Tảo có tốc độ phát triển rất nhanh và có thể tích lũy một lượng lớn dầu. Nhiên liệu sinh học từ tảo được coi là một giải pháp tiềm năng cho tương lai vì nó không cạnh tranh đất đai với cây lương thực và có thể được trồng trên các vùng đất không thể canh tác.

Đây là các vật liệu được tạo ra từ các nguồn tài nguyên biển. Ví dụ, chitosan từ vỏ tôm, cua có thể được sử dụng để tạo ra các màng bọc thực phẩm kháng khuẩn hoặc chỉ khâu tự tiêu trong y tế. Collagen từ sứa hoặc da cá được dùng trong mỹ phẩm.

Bioprospecting là quá trình tìm kiếm và thương mại hóa các sản phẩm mới dựa trên các nguồn tài nguyên sinh học, đặc biệt là các hợp chất hóa học. Thăm dò sinh học biển là một lĩnh vực rất sôi động, tập trung vào việc khám phá "kho báu" hóa học trong đại dương.