Розвиток мікробіотехнологій та їх вплив на навколишнє середовище

Протягом останніх десятиліть надзвичайно масштабний розвиток отримала основна галузь біотехнології – мікробіотехнологія. Це пов'язано з тим, що мікроорганізми володіють помітними перевагами перед рослинними і тваринними об'єктами, тобто мають у сотні і тисячі разів більш велику швидкість розмноження і синтезу біологічно активних речовин, швидкість адаптації до умов, що змінюються, зумовлюють максимальну економію сировини і енергії.

Нині визначилися і сфери пріоритетного впровадження мікро біотехнології, а саме медична, хімічна і харчова промисловість, сільське господарство, охорона довкілля, комунальне господарство.

У медичній і фармацевтичній промисловості мікробіотехнологія використовується для виробництва цілого ряду біологічно активних речовин, у тому числі антибіотиків, ферментів, амінокислот, вітамінів, вакцин, антигенних речовин тощо.

У хімічній промисловості отримують дешеві і в необмежених кількостях органічні кислоти, кетони, спирти.

Існування харчової промисловості в теперішній час не мислиме без використання мікробіотехнології для виготовлення пекарських дріжджів, кисломолочних продуктів і сирів, хлібобулочних виробів, харчового білка, тютюну, кави, какао, маслин тощо.

Для потреб сільського господарства виробляється кормовий білок, мікробні інсектициди, здійснюється силосування кормів, відмочування льону і джгуту тощо.

Це далеко не повний перелік найважливіших аспектів життя і практичної діяльності людини, в яких застосовується біотехнологія.

В той же час спостерігається значне забруднення мікроорганізмами-продуцентами і продуктами мікробіологіч-ного синтезу як виробничого, так і природного навколишнього середовища в районах розташування таких підприємств.

В цілому ряді наукових досліджень показано, що вміст мікроорганізмів-продуцентів в повітрі біотехнологічних виробництв складає від сотень до десятків мільйонів мікробних тіл в 1 м³ повітря.

Разом із забрудненням виробничого середовища на підприємствах біотехнології спостерігається масивне входження промислових мікроорганізмів і викид продуктів мікробіологічного синтезу в різні об'єкти довкілля. Так, за відсутності очищення газоповітряних викидів вміст в них мікроорганізмів-продуцентів склав на різних підприємствах становить від сотень тисяч до мільйонів мікробних клітин в 1 м³.

Висока забрудненість атмосферного повітря промисловими штамами реєструється також при використанні мікробіологічних засобів захисту рослин - мільйони мікробних тіл в 1 м³ атмосферного повітря. Разом з живими мікроорганізмами в газоповітряних викидах біотехнологічних виробництв дуже високим є і вміст готового продукту. Так, валові викиди пилу білково-вітамінних концентратів складають в середньому 187 кг/год.

Підприємства біотехнології інтенсивно забруднюють і водне середовище за рахунок скидання стічних вод, що містять сотні мільйонів мікробних тіл в 1 л. Обробка сільськогосподарських культур бактерійними інсектицидами також здатна призводити до значного обсіменіння води відкритих водоймищ і складати в день обробки до 10⁶-10⁸ клітин на літр.

Викиди біотехнологічних підприємств в атмосферу і водне середовище супроводжують накопиченням мікроорганізмів-продуцентів у ґрунті. Використання в сільському господарстві мікробіологічних засобів захисту рослин призводить до забруднення промисловими мікроорганізмами поверхневого шару ґрунту - до 10 -10 клітин в 1 г ґрунту.

Вживання у сільському господарстві мікробних інсектицидів забруднює ентомопатогенними мікроорганізмами рослинні продукти харчування - до 10^б-10⁹ клітин на 1 г.

Таким чином, численні факти інтенсивного біологічного забруднення виробничого і оточуючого середовища не викликають сумнівів.