4. Использование достижений биотехнологии в защите окружающей среды.

Биотехнология призвана внести весомый вклад в решение проблемы защиты природной среды от токсических примесей. Биотехнологической переработке могут быть подвергнуты отходы различных отраслей промышленности. Например, для выращивания различных микроорганизмов вместо дорогостоящей глюкозы могут быть использованы отходы текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности.

Использование микроорганизмов как биологических агентов для получения биомассы, органических кислот, спиртов, аминокислот, ферментов, гормонов и других соединений, трансформации органических веществ (получение биогаза, очистка сточных вод и др.) является важной составной частью биотехнологии.

Генно-инженерные подходы позволяют создавать образцы сельскохозяйственных растений, более приспособленные к условиям внешней среды – засухе, засолению почвы, заморозкам и другим неблагоприятным факторам. Тем самым более эффективно используются экстремальные условия и территории для получения высоких урожаев, а сам факт выращивания растений на таких территориях способствует улучшению экологической обстановки. Создание и культивирование сортов, устойчивых к гербицидам, насекомым, грибным болезням, значительно снижают объемы внесения гербицидов, пестицидов и фунгицидов на поля, благодаря чему резко снижается загрязненность посевных площадей химическими веществами.

Некоторые методы генетической инженерии растений способствуют очистке территорий от загрязняющих веществ. Например, встраивание в геном растений гена белка животного происхождения аллотионеина, способного связывать многие тяжелые металлы, позволяет создать трансгенные растения, устойчивые к кадмию, цинку и другим металлам.

Для очистки сточных вод широко используются биофильтры – сооружения, заполненные крупнозернистым наполнителем, на поверхности которого развиваются микроорганизмы. В сельском хозяйстве при компостировании навоза применяется аэробное разложение твѐрдых отходов. Широко используется биодеградация – процесс разрушения отходов (ксенобиотиков), – с помощью микроорганизмов.

Вещи из полиэтилена, полипропилена и других пластмасс окружают нас повсюду. Особенно много пластиковой упаковки, которую после использования чаще всего просто выбрасывают. И здесь ее свойство – устойчивость к разложению влагой, светом, холодом и теплом, почвенными микроорганизмами – играет отрицательную роль. Земной шар буквально переполнен использованной пластмассовой упаковкой.

Взамен предлагается упаковка на основе полигидроксибутирата или полилактата, или специальным образом обработанного крахмала в смеси с целлюлозой. Биотехнология может помочь в создании таких материалов, хотя они и будут дороже. Выброшенные пакеты или флаконы из таких материалов при взаимодействии с почвенными микроорганизмами будут превращаться в воду, диоксид углерода и биомассу этих самых микроорганизмов, предохраняя планету от отходов. Стиральные порошки с ферментами. Это достижение биотехнологии появилось чуть больше 30 лет назад. Ферменты для таких порошков (протеазы) производятся биотехнологическими методами.

Вермикультивирование и копрокультивирование. Многие отходы сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности могут перерабатываться не только с помощью микроорганизмов (биокомпостирование или метановое брожение), но и с помощью низших организмов – червей. Среди них есть очень эффективные виды – како калифорнийских красных червей, которые «перемалывают» землю с разными органическими отходами в прекрасное удобрение. Это направление переработки отходов называют вермикультивированием. Если при этом поблизости иметь подсобное хозяйство для разведения птиц, то избыток червей вполне может служить пищей курам, гусям и прочей птице. Копрокулътивирование – это разведение личинок мух (нельзя давать им превращаться в летающих мух). Известно, что мухи откладывают большое количество яиц, которые весьма быстро растут, превращаясь в личинки мух и при этом перерабатывая всевозможные гнилые отходы. Показано, что личинки являются превосходным кормом для птиц, а при определенной обработке – также для свиней и пушных зверей (норок, например).