Биотехнология: перспек. И достиж

Существование человека неразрывно связано с взаимодействием с другими живыми организмами. Использование живых существ и их жизнедеятельность на разных этапах человеческой жизни ~ характерный признак цивилизации. Биотехнология - это применение живых организмов и биологических процессов в промышленности. Это сознательное производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. Биотехнология - наука, которая иа основе применения знаний в области микробиологии, биохимии, генетики, генной инженерии, иммунологии, химической технологии, приборов, и машиностроение использует биологические объекты (микроорганизмы, клетки, тканей животных и растений) или молекулы (нуклеиновые кислоты, белки, ферменты, углеводы и др.) для промышленного производства полезных для человека и животных и продуктов. Достаточно часто определенные аспекты человеческой культуры, издавна известные, получают новое содержание и значение по мере внедрения достижений научно - технического прогресса. Так произошло с биотехнологией. Термин «биотехнология» получил широкое распространение в70-х г.20 столетия, но отдельные виды человеческой деятельности известные издавна как хлебопекарное производство, виноделие, пивоварение и т.д.(в их производстве используют микроорганизмы). Современ-ная биотехнология значительно расширила применение живых организмов. Кроме традиционных она включает такие направления производства:

-биологическое очищение - использование биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды;

- биологическая защита - использование живых для защиты с.х. растений и животных от вредителей окружающей среды;

- производство пищевых и технических в-в;

- производство биологически активных в-в для нужд хозяйства и медшшны.

Биотехнология имеет огромное позитивное влияние на решение некоторых проблем человечества: Биологическое очищение сточных вод широко используется в водном хозяйстве. Оно базируется на способности микроорганизмов разрушать (минерализировать), загрязнения органического происхождения. Аэробная минерализация проводится на специальных очистительных соружениях в собственных емкостях (аэротенках). В результате дезаминирования гнилистыми бактериями белков и автолиз клеток в воде и почве накапливается аммиак. Бактерии -нитрофикат окисляют его до нитратов и нитритов. Кроме того значительное кол-во органических веществ окисляется в результате процесса дыхания микрофлоры. При анаэробном очищении воды используются микроорганизмы, которые образуют - метан. Для разложения и обеззараживания синтетических веществ, стойких к действию обычных микробов, используют специиальные штаммы микроорга­низмов. Особенно эффек-м оказалось очищение воды од загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Этот прогрессивный метод имеет большое будущее. Защита от вредителей с. X. растений базируется на использовании живых организмов, которые конкурируют с вредными нас-ми, грибами и микроорганизмами. Но внесения в экосистему новых организ­мов может разрушить экол-е равновесие. Более эффективным и безопасным является использование продуктов жизнедеятельности живых существ. Биоциды естественного происх-я, как правело, не загрязняют окружающую среду, легче уничтожают (обеззараживаются), чем соответствующие химические препараты. Их производство одно из важных заданий биотехнологии. В развитых странах путем микробного синтеза из нефтепродуктов получают органические растворители, кормовые белки, жиры. Исследования показали, что одноклеточные водоросль хлорелла способна продуцировать значительное количество биомассы, утилизируя С02 и др. продукты жизнеде­ятельности человека. Это открывает значительные возмож­ности для создания искусственных экосистем для продолжи­тельных космических полетов и т.п

. К биологически активным веществам относят антибиотики, витамины, гормоны, ферменты и др. Развитие генной и клеточной инженерии позволяет целенаправленно создавать живые системы, способные эффективно продуцировать необходимые вещества в значительных количествах. На основе микробного синтеза разработаны методы получения белков, аминокислот, которые используются в качестве кормовых добавок при откармливании с.х. животных и птиц. Биотехнология производит также разнообразные вакцины, гормоны. Для производства таких продуктов, обычно не используют «диких» естественные штаммы, а используются микроорганизмы, которые являются результатом селекционного отбора или искусственного конструирования. Достижением современной биотех-нологии являются использование иммобилизованных ферментов - это полученные искусственно препараты ферментов, молекулы которых ковалентно связаны с полимерными носителями. Это значительно повышает их использование для определения в биологических пробах очень малого количества вещества (до 10в -8 грамма), в тонком органическом синтезе. Но более перспективным является использование этих систем в медицине и промышленности для производства аминокислот, антибиотиков, пищевых добавок и др.

Таким образом, благодаря новейшим достижениям молекулярной биологии, генетики и биотехнологии, современная биология с науки частично преобразуется в производство. Но внутренние результаты современных биологических исследований требуют особенного влияния к их экологической безопасности.Ее нарушение может вызвать не контролированное распространение трансгеяных организмов в окружающую среду. Более устойчивое к неблагоприятным условиям и более продуктивны, искусственно созданные особи, которые могут вытеснять «дикие» естественные виды, нарушая экологическое равновесие и воздействуя на биологическое разнообразие. Продукты питания, которые содержат генетически модифицированные компоненты, могут стать причиной | увеличения количества аллергических заболеваний у I потребителя. Эти и другие возможные негативные последствия внедрения новых биологических технологий требует детально изучения не только со стороны биологов, но и экологов.