1. Основные направления биотехнологии.

1.1. Биоэнергетика

Биотехнологическое получение топлива из биомассы энергетически выгоднее термохимических про­цессов. Анаэробное сбраживание биомассы позволяет получать биогаз, удобрения и кормовые добавки. Процесс метанообразования длится 8-10 дней. Под действием бактерий органические вещества навоза превращаются в метан, углекислоту и аммиак. Твердые ве­щества, содержащиеся в остатке служат источником белка для ско­та, а жидкая фракция, богатая азотом, используется в качестве удобрения.

1.2. Биотехнология обработки стоков и контроля загрязнения воды тяжелыми металлами

Бытовые отходы делятся на 2 группы: твердые отходы и сточные воды. Твердые бы­товые отходы состоят из целлюлозосодержащих материалов (до 40% бумаги, 2.5% дерева, 8% текстиля) и пищевых отходов (40%). Наи­более экономична и радикальна переработка их метановым брожени­ем, в результате образуется легко транспортируемое топливо -метан. Сточные воды обычно содержат сложную смесь нерастворимых и растворимых компонентов различной природы и концентрации.

Цель очистки сточных вод - удаление растворимых и нерастворимых ком­понентов, элиминирование патогенных микроорганизмов и проведе­ние детоксикации таким образом, чтобы компоненты стоков не вре­дили человеку, не загрязняли водоемы.

Бактерии рода Pseudomonas практически всеядны. Например, P. putida могут утилизировать нафталин, толуол, алканы, камфару и др. соединения. Выделены чистые культуры микроорганизмов, спо­собные разлагать специфические фенольные соединения, компоненты нефти в загрязненных водах и т.д. Микроорганизмы рода Pseudomonas могут утилизировать и необычные химические соедине­ния - инсектициды, гербициды и другие ксенобиотики.

1.3. Сельскохозяйственная биотехнология

Биологическая азотфиксация - процесс фиксации атмосферного азота бактериями, живущими в симбиозе с представителями семейства бобовых. Методами генной инженерии выведены мутанты клу­беньковых бактерий с повышенной способностью к азотфиксации. Ведутся работы по созданию азотфиксирующих растений, способных к симбиозу со злаковыми.

Микробные инсектициды. Для получения микробных инсектицидов используются виру­сы, грибы, простейшие, наиболее удобны - спорообразующие бакте­рии. Микробные инсектициды высокоспецифичны и действуют только на определенных вредных насекомых, оставляя невредимыми полез­ные. Патогенность микроорганизмов вызвана действием определен­ных токсинов, поэтому выработки устойчивости к биопрепаратам у насекомых не происходит. Микробные пестициды подвержены биодег­радации.

Микроорганизмы могут регулировать рост растений и животных, подавлять заболевания. Некоторые бактерии изменяют кислотность и соленость почвы, другие продуцируют соединения, связывающие железо, третьи - вырабатывают регуляторы роста. Как правило, микроорганизмами инокулируют семена и или растения перед посад­кой. В животноводстве биотехнология также находит применение. Это диагностика, профилактика, лечение заболеваний с использо­ванием техники моноклональных антител, генетическое улучшение пород животных.