Biotechnologia - to wytwarzanie nowych szczepów organizmów drobnoustrojowych oraz linii komórkowych organizmów wyższych o niepoznanych dotąd walorach technologicznych. Dziedzina ta znana jest z osiągnięć w obszarze biologii molekularnej oraz inżynierii genetycznej. Ze względu na procesy mikrobiologicznej fermentacji od zawsze bliska człowiekowi. Współcześnie biotechnologia ma zastosowanie w następujących obszarach:

Produkcja żywności poprzez:

• procesy fermentacyjne takie jak produkcja pieczywa oraz  produktów mlecznych
• nowe technologie mikrobiologii: witaminy oraz aminokwasy
• zastosowanie enzymów do wyrobów mleczarskich
• utrwalenie żywności tzw. antyutleniacze

Rolnictwo poprzez:

• produkcję  pasz  takich jak : preparaty białkowe, witaminowe, kiszonki roślinne
• kultury komórkowe oraz tkankowe in vitro
• ochrona roślin poprzez bioinsektycydy, antybiotyki
• lecznictwo zwierząt

Ochrona środowiska:

• oczyszczanie ścieków, filtry biologiczne, czynne osady

Biotransformacja– oznacza proces którego skutkiem jest modyfikacja grup funkcyjnych związków organicznych poprzez żywe komórki lub izolowane z nich enzymy. 

Zastosowanie biotransformacji:

• biotransformacja egzogennych prekursorów w wartościowe produkty
• produkcja metabolitów wtórnych
  

Poszczególnymi typami reakcji biotransformacji jest proces:

• utleniania
• redukcji
• hydrolizy
• rozszczepienia wiązania C-C
• kondensacji
• izomeryzacji

Substratami w procesie biotransformacji roślin są:

• naturalne prekursor
• związki syntetyczne takie jak ksenobiotyki
• związki obce- roslinne

Największymi zaletami biotransformacji są:

• duża czystość produktu reakcji
• wydajność często bliska 100%
• prawdopodobieństwo zajścia reakcji w miejscach mało reaktywnych
• wysoki stopień specyficzności reakcji
• otrzymywanie dużej ilości produktów występujących w niewielkich ilościach w roślinie

Jednym z najprostszych modeli doświadczalnych jest biotransformacja z użyciem kultur zawiesinowych. Spowodowane jest to brakiem etapu wiązania komórek z nośnikiem, co powoduje, że komórki nie ulegają zmianom fizjologicznym.

Leki roślinne:

Opium– lek przeciwbólowy, otrzymywany z gatunku maku pochodzącego z Azji Mniejszej. Właściwości opium związane są z morfiną, czyli jednym z 15 składników czynnych zawartych w niedojrzałych makówkach. W XIX wieku poprzez proces modyfikacji chemicznej otrzymano silniejszą w uśmierzaniu bólu- heroinę.

Kokaina– lek znieczulający, otrzymywany z krzewu zwanego krasnodrzewem. Jego liście, oprócz kokainy zawierają jeszcze 14 innych składników, które również służą do produkcji leków znieczulających.

Marihuana– inaczej nazywana haszyszem. Jest otrzymywana z konopi indyjskich.

Chinina– lek zwalczający malarię, pochodzący z kory wiecznie zielonego drzewa chinowca. Do Europy trafił w XVII wieku, jednak dopiero w XIX wieku chinina stała się wszystkim dobrze znana. Dziś wytwarzana syntetycznie, dlatego niektóre szczepy malarii stają się na nią odporne w przeciwieństwie do naturalnego specyfiku.

Aspiryna– lek przeciwbólowy, przeciwzapalny, przeciwgorączkowy. Właściwości kory wierzbowej odkrył Hipokrates, jednak dopiero w 1828 roku farmaceuci Johann Buchner i Francuz Pierre-Joseph Leroux wyodrębnili z kory krystaliczny proszek zwany salicyną.

Disgenina– ma właściwości hemolityczne, bakteriobójcze, przeciwzapalne, antyseptyczne, przeciwgrzybicze oraz wykazuje aktywność cytotoksyczną w stosunku do komórek nowotworowych. Spośród gatunków rosnących w Polsce disegnina wystepuje w  takich roślinach jak:

• kozieradka błękitna i pospolita
• kokoryczka wielokwiatowa i okółkowa
• konwalijka dwulistna

Disegnina posłużyła do produkcji pierwszej tabletki antykoncepcyjnej, ten fakt zapoczątkował na świecie rewolucję seksualną.

Organizmy transgeniczne – organizmy, które poddane są transformacji co oznacza, że posiadają zmodyfikowany genom. Powstały z komórki, włączającej do swojego genomu fragment DNA, który może przechowywać dowolną informację oraz zostać włączony w prawie każdym miejscu genomu.