7.12.2. Основные направления современной биотехнологии

Современная биотехнология развивается в следующих направлениях:

- крупнотоннажное производство продуктов микробиологического синтеза;

- производство микробиологических продуктов путем тонкого биосинтеза;

- генная и клеточная инженерия (табл. 7-17).

Таблица 7-17. Основные направления и продукты биотехнологии

Технологический процесс производства основных продуктов биотехнологии (белково-витаминных комплексов, антибиотиков, фер- ментов и др.) характеризуется периодичностью и состоит из следующих основных этапов:

- приготовление посевного материала и питательных сред;

- ферментация - культивирование микроорганизмов на питательных средах;

- сепарирование или фильтрация культуральной жидкости;

- выделение и очистка необходимого продукта из нативного раствора;

- сушка биомассы; фасовка и упаковка готового продукта.

Развитие генной и клеточной инженерии стало возможным в 60-х годах прошлого века, когда американскими учеными были расшиф- рованы структура и генетический код ДНК.

Сейчас под генной инженерией понимают внесение известного гена в наследственный аппарат клетки-носителя с целью получения продуктов, веществ (организмов) с заданными свойствами.

Генная инженерия значительно расширяет возможности селекции микроорганизмов, растений, животных, что позволяет решать проблемы биологические, медицинские, сельскохозяйственные, эко- логические и др.

Клеточная инженерия основана на слиянии неполовых клеток после освобождения их от оболочек, что способствует передаче сразу большого количества информации, содержащейся в целой клетке.

Клеточная инженерия - важный раздел новой биотехнологии.

Культуры клеток высших организмов - сравнительно новые объекты. Они могут быть использованы для производства активных веществ, вакцин, моноклональных антител, применены при выведении новых сортов растений, клонировании и т.д.

7.12.3. Влияние биологического фактора на организм человека и окружающую среду

Развитие микробиологической промышленности приводит к увеличению распространения в окружающей среде биологического загрязнения в виде микроорганизмов-продуцентов и продуктов их жизнедеятельности.

Академик Г.И. Сидоренко, уточняя термин «биологическое загрязнение», указывал, что оно включает микроорганизмы и раз- нообразные биологически активные вещества, способные оказывать либо прямое, либо опосредованное воздействие на человека через объекты окружающей среды путем угнетения процессов ее самоочищения.

Установлено широкое распространение микроорганизмов-продуцентов и пыли готового продукта в объектах окружающей среды, особенно вокруг крупнотоннажных производств. Дальность распространения микроорганизмов может составлять до 2-3 км, белковой пыли готового продукта - до 7 км от предприятия. Отмечены высокие концентрации продуцентов в сточных водах, поступающих на очистные сооружения заводов (до 10⁷-10⁸ кл./л).

В структуре заболеваемости работников предприятий биотехнологии и населения селитебных зон ведущее место занимают заболевания органов дыхания типа бронхиальной астмы и хронического бронхита. В других случаях (при контакте с биологическим фактором в сельском хозяйстве) регистрируются главным образом экзогенные аллергические альвеолиты, развивающиеся вследствие интенсивных и продолжительных ингаляций растительной пыли. Считается, что такие заболевания, как «легкое фермера», «сенная лихорадка», «зерновая лихорадка», «легкое сельскохозяйственного рабочего», возникают вследствие воздействия микроорганизмов, развивающихся на злаковых культурах и сене, а также продуктов их распада.

Установлено, что при контакте с продуктами биотехнологии возможно формирование заболеваний кожи как аллергического (экзематиты, аллергические дерматозы), так и неаллергического генеза (эпидермиты, дерматиты), а также повышение частоты осложнений беременности и послеродового периода, воспалительных заболеваний женской половой сферы, болезней почек и мочевыводящих путей.

У работников, занятых в производстве антибиотиков, отмечены нарушения функции желудочно-кишечного тракта в виде дисбактериозов, что является благоприятным фоном для развития кандида- микозов.

По мнению ряда авторов, возникновение указанных видов патологии связано как с сенсибилизирующим, так и с иммунодепрессивным эффектом биологического фактора.