Istoria 2.Etapy de dezvoltare a biotehnologiei
Activitatea 3.Directions biochimice a microorganismelor pentru produse biotehnologice
4.Preimuschestva biotehnologică
5.Znachenie biotehnologie pentru diferite domenii ale economiei
Biotehnologie ca știință
Biotehnologia - este un set de tehnici industriale care utilizează organisme vii și a proceselor biologice pentru producerea de produse diferite.
· Fungi (micro- și macromicete);
· Celulele și țesuturile de plante, animale și oameni, precum și unele substanțe biogene și similare funcțional de acestea (enzime, prostaglandine, lectine, etc.).
Repere de dezvoltare a biotehnologiei
Perioada 1.Empirichesky. Are aproximativ 8,000. Ani. Oamenii utilizate intuitiv procesele biotehnologice pentru a produce pâine, bere, oțet, produse din lapte fermentat, însilozare, etc.
Perioada 2.Etiologichesky (1856-1933 gg.). natura deschisă a fermentației microbiene, metoda originală de sterilizare - pasteurizării, a stabilit baza științifică de vaccinare și terapie vaccin (Louis Pasteur). Dezvoltarea predarea ciuperci (Micologie) sunt medii nutritive pentru cultivarea diferitelor obiecte biologice sunt create pentru o instalare simplă de epurare a apelor uzate și altele.
Perioada 3.Biotehnichesky (1934-1971 gg.). Producerea de antibiotice, nucleoproteine izolate (DNP), dezvoltat de cinetica reacțiilor enzimatice, elucidat condițiile necesare pentru cultivarea celulelor de plante, animale și oameni, și altele.
Perioada de 4.Gennotehnichesky (din 1972). Stabilit molecula de ADN recombinant, o insulină prin inginerie genetica, dezvoltarea cromozomială și inginerie celulară, dezvoltarea de noi directii (biotehnologii medicale, immunobiotechnology, Biogeotechnology, inginerie enzimologie).
Direcții de activitate biochimică a microorganismelor
Pentru produsele biotehnologice
În aplicarea microorganismelor obiective sunt:
1. Masa Capacitatea de celule (baker și obținerea furajelor de drojdie, vaccinuri).
2. Biosinteza produselor biochimice în procesul de creștere și dezvoltarea celulelor.
3. Biotransformarea (conversia glucozei în fructoză prin acțiunea izomeraza glucozei enzimă).
4. microorganisme de consum din medii lichide din diferite substanțe (tratare biologică a apelor uzate).
5. Dezalcalinizarea de microorganisme (leșiere metale prețioase din minereuri - cupru, zinc, uraniu, etc.).
6. Utilizarea activității biochimice a microorganismelor pentru a forma gaz (acesta este unul dintre scopurile drojdiei în prepararea de bere sau șampanie).
Avantajele biotehnologică
Comparativ cu tehnologia chimică, biotehnologie are următoarele avantaje:
1. poate primi substanță naturală specifică și unică, din care o parte (de exemplu, proteine, ADN), încă nu pot fi obținute prin sinteză chimică;
2. procesele biotehnologice pot fi efectuate la temperaturi și presiuni relativ scăzute;
3. microorganisme au rate de creștere semnificativ mai mari și acumularea masei celulare decât celelalte organisme. [De exemplu, de microorganisme într-un volum fermentator de 300 m3 pe zi poate fi generat de proteine 1 m (365 tone / an). Pentru aceeași cantitate de proteină în anul pentru a lucra cu ajutorul bovine, trebuie să aibă un efectiv de 30.000 de cap. Dacă este folosit pentru plante leguminoase viteza de producție astfel de proteine, de exemplu mazăre, necesitatea de a avea câmp suprafață de mazăre de 5400 m];
4. ca materie primă, puteți utiliza deșeuri ieftine din agricultură și industrie;
5. procesele biotehnologice sunt în general mai ecologice, au mai puține deșeuri nocive care curge în apropierea proceselor naturale în natură;
6. Tehnologia și echipamentele de mai simple și ieftine.
Valoarea biotehnologiei în diverse domenii ale economiei naționale
· Proteine alimentare (producători - bacterii, drojdii, alge microscopice, micro și macromicete care pot fi cultivate pe o varietate de deșeuri);
· Vitamine pentru hrana animalelor (A, D, B2, B12, C, etc ...);
· Natura proteinei hormonului de creștere;
· Antibiotice pentru plante;
· Feromoni pentru controlul insectelor dăunătoare;
· Drojdie utilizate în producția de alcool, vin, bere, cvas, produse de panificatie;
· Diferite microorganisme ca drojdii sunt utilizate pentru producerea de produse lactate fermentate, afumate;
· Acidulanți alimentare (citric, malic, lactic și alți acizi);
· Acid glutamic (glutamat);
· Vitaminele (beta-caroten (provitamina A) este utilizat ca un colorant alimentar (portocaliu);
· Îngroșători alimentare (polizaharide de origine microbiană, dextran - stabilizator în înghețată);
· Conservante alimentare (nisin - alocate anumite tulpini de bacterii producătoare de acid lactic).
· Tratarea biologică a apelor reziduale aerob cu nămol activ;
· Aerobic biocomposting deșeuri solide (îngrășământ);
· Fermentare anaerobă a deșeurilor lichide concentrate (biogaz);
· Biofiltrele de curățare a emisiilor gazoase;
· Bioremediere zonelor contaminate pentru scurgerile de petrol;
· Biodegradarea pesticidelor chimice și insecticide;
· Metode de reducere a concentrației de metan în minele;
· Detergenții cu enzime microbiene (proteaze).
· Vitaminele (B12, B2, D; .. Există o etapă a biotehnologiei în producția chimica de vitamina C);
· Hormon de creștere (STH);
· Enzimele medicale (streptokinaza - se dizolva cheaguri de sânge în vasele sanguine; Proteaza - curățarea leziuni supurative, tratamentul arsurilor);
· Aminoacizi medicale pentru furnizare de proteine sau de sportivi;
· Îndulcitori (aspartam 160-200 de ori mai dulce decât zahărul);
· Ginseng (cultivarea celulelor izolate);
· Polimeri biodegradabili (polihidroxibutiratul) - în chirurgie din aceasta forma filamente pini pentru conectarea oaselor;
· Anticorpi monoclonali - pe baza acestor agenți de diagnosticare stabilite pentru determinarea sarcinii, predispoziție la diabet, artrita reumatoida, pentru stabilirea unui număr de boli ereditare.
· Medicamente împotriva țânțarilor;