84. Основы биотехнологии.

Биотехнология – промышленная технология получения ценных продуктов из исходного сырья с помощью микроорганизмов. Биотехнологические процессы известны с древних времен: хлебопечение, приготовление вина и пива, сыра, уксуса и др. в современном понимании в биотехнологию включают генетическую и клеточную инженерию, цель которых – изменение наследственных механизмов функционирования организмов для управления деятельностью живых существ. Биотехнология тесно связана с технической микробиологией и биохимией.

В основе биотехнологии лежит микробиологический синтез. Мир микроорганизмов обширен и разнообразен. Размножаются они чаще всего простым делением клеток. Микроорганизмы характеризуются разнообразными физиологическими и биохимическими свойствами. Например, для анаэробов не нужен кислород, другие живут в источниках при температуре 250С, третьи обитают в ядерном реакторе. Микроорганизмы широко распространены в природе, в грамме почвы их может содержаться до 3 млрд.

Однако микроорганизмам присущи и специфические ферментные и биохимические реакции, на которых основана их способность разлагать целлюлозу, лигнин, углеводороды нефти и др. Существуют микроорганизмы, способные усваивать азот, синтезировать белок и др. На этом основано получение различных продуктов.

Сейчас с помощью биотехнологий получают антибиотики, витамины, аминокислоты, белки, спирты, кисломолочную продукцию и др. Интерес к использованию биотехнологий возрастает в различных отраслях человеческой деятельности: в энергетике, пищевой промышленности, с/х, медицине и др. Это объясняется возможностью применения в качестве сырья возобновляемых ресурсов (биомассы) и экономией энергии.

Перспективным направлением является разработка и внедрение микробиологических способов получения различных металлов. Микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Известно, что они причастны к образованию ископаемых. Так в начале 20 века в старом руднике было обнаружено в водном растворе огромное количество меди, которая была произведена бактериями из сернистых соединений меди. Окисляя не растворимые в воде сульфиды меди, бактерии превращают их в легкорастворимые соединения. Особенно эффективно использование бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников, при переработке отвалов. Использование такой технологии позволит добывать глубокозалегающие ископаемые. Достаточно будет погрузить на нужную глубину трубы и подвести по ним к рудной породе биораствор. Т.о., отпадает необходимость строительства шахт, уменьшается нагрузка на экологическую ситуацию и др. как следствие этого снизится себестоимость ископаемых.

Также широко применяется и развивается применение биотехнологий для производства медпрепаратов, органических удобрений, горючих газов и жидкостей, микроорганизмов для очистки жидкой и воздушной среды и др