Інформаційно-методичний матеріал

Біотехнології – це мікробіологічний синтез за допомогою бактерій білка та інших органічних речовин на основі відходів сільського господарства, деревини чи нафтопродуктів. Бактеріальний синтез дає змогу отримати білки з повним складом амінокислот. Уже створено штучну чорну ікру, лососину, м’ясо, курячий і м’ясний бульйони, мармелад тощо. Навчилися робити штучні ароматизатори з будь-яким запахом (часнику, цибулі, шинки, банана, м’яса). Для задоволення харчового раціону людині щороку потрібно близько 4 млн. кДж (≈ 1 млн. ккал) в енергетичному еквіваленті. У світі лише кілька країн забезпечують населення продуктами харчування власного виробництва (це Австралія, Канада, Нова Зеландія, США і ПАР). Наприкінці ХХ ст. відкрився ще один шлях поповнення ресурсів продуктів харчування – застосування біотехнологій. Завдяки значним успіхам генетики, селекції та новим агробіотехнології, стало можливим вирощування швидкоростучих рослин з підвищеним коефіцієнтом засвоєння сонячної енергії. Фахівці вважають, що в майбутньому розв’язати продовольчу програму дозволять успіхи в генній інженерії, внаслідок чого будуть створені трансгенні організми. Генна інженерія – отримання нових комбінацій генетичного матеріалу шляхом позаклітинних маніпуляцій з молекулами нуклеїнових кислот та введення створених конструкцій генів в організм, унаслідок чого відбувається їхнє включення у геном цього організму та успадкування нащадками.

Сучасна біотехнологія ґрунтується на використанні таких методів:

а) іn vitro із застосуванням нуклеїнових кислот, включно із рекомбінантною ДНК, а також пряму ін’єкцію нуклеїнових кислот у клітини або їхніх органели;

б) що грунтується на злитті клітин із різним таксономічним статусом, що дозволяють подолати природні фізіологічні репродуктивні або рекомбінаційні бар’єри (перешкоди) і які не є методами, що традиційно використовуються для виведення нових сортів і селекції.

У біотехнології тісно переплітаються та інтегруються наука і виробництво. Виробництво грунтується на декількох головних принципах: бродінні (ферментації), біоконверсії (перетворенні однієї речовини в іншу), культивуванні тваринних і рослинних клітин, бактерій, вірусів. Біотехнологія об’єднує промислову та прикладну мікробіологію та базується на знаннях і методах біохімії, мікробіології, генетики та хімічної технології, що дозволяє в промислових процесах використовувати властивості мікроорганізмів і культур тканин. Найширше її застосовують для виробництва окремих компонентів харчових продуктів і кормів (вирощування дріжджів, водоростей та бактерій для одержання білків, біополімерів, аміно- та органічних кислот, вітамінів, ферментів тощо); підвищення якості та продуктивності сільськогосподарських культур (виведення нових сортів з використанням техніки рекомбінантних ДНК, клонування та відбір нових різновидностей рослин на основі культур тканин іn vitro, біопестициди); у фармацевтичній промисловості та охороні здоров’я (виробництво вакцин, компонентів крові, діагностичних препаратів, біосинтез антибіотиків, гормонів, інтерферонів); хімічній промисловості та енергетиці (виробництво етанолу, оцтового альдегіду, етилену, ацетону, бутанолу); для зменшення забруднення довкілля (очищення стічних вод, перероблення відходів та побічних продуктів сільського господарства і промисловості). Впровадження біотехнологій необхідно контролювати, регулювати та наглядати за вивільненням продуктів біотехнології у довкілля або їхнім споживанням. Має діяти головне правило: рівень безпечності продуктів біотехнології для організму людини завжди повинен бути не нижчим, ніж вплив аналогічного продукту, отриманого за традиційними технологіями.