Биотехнология (основы, направления, методы)
Термин «биотехнология» (от греческого слова - Bios - жизнь и techne – мастерство, искусство + logos - слово) представляет собой направление современной техники и науки, главной задачей которого является рациональное использование биологических процессов для производственных целей. Биотехнология возникла и развивается на стыке биологических наук и техники. Основы биотехнологических процессов с древних времен используются в практической деятельности человека, например, в изготовлении вина, выпечке хлеба, изготовлении молочнокислых продуктов, пивоварении.
Предшественниками биотехнологии были биофабрики, что в СССР начали создаваться в 30-х гг. XX в. для изготовления вакцин и сывороток крови. Следующий этап развития биотехнологии как науки - промышленное производство пенициллина и других антибиотиков в 40-50-х годах XX века.
Позже была создана новая самостоятельную отрасль биотехнологической промышленности - микробиологическая, которая теперь производит витамины, бактериальные удобрения (нитраган, азобактерин), биопрепараты (энтобактерин, дендробациллин) и др. В наше время наиболее интенсивно развиваются отрасли и направления биотехнологии, связанные с использованием биосинтеза, прежде всего микробиологического, например, для получения животного белка. Это обусловлено достижениями цитологии и биохимии (например, получение в кристаллическом виде и использование иммобилизованных и стабилизированных биологически активных веществ и ферментов, нативных или частично разрушенных иммобилизованных клеток как микроорганизмов, так и макроорганизмов), технологии ферментации (например, переработка отходов различных производств путем биодеградации, производство продуктов с использованием ферментации), биоэлектрохимии. Решающее значение для развития современных методов биотехнологии получили генетическая и клеточная инженерия.
Методами генетической инженерии созданы микроорганизмы, которые быстро накапливают биомассу, а также различные биологические вещества. На базе микробиологического синтеза с использованием генно-инженерных технологий разработаны и осуществляется производство гормона роста и инсулина человека, интерферонов и других биологически активных протеинов. Разрабатываются генно-инженерные технологии получения противовирусных, противобактерийных вакцин. Важнейшей основой для медицинской биотехнологии отраслью стала клеточная инженерия, в частности, технология получения моноклональных антител. На их базе разработаны и используются новые системы иммунологического анализа - иммуноферментный и радиоиммунологический. Большие возможности биотехнологии в производстве ферментов, полисахаридов, аминокислот, витаминов и др. Важной отраслью биотехнологии является разработка эффективных промышленных технологий для получения в больших количествах полезных организмов, например, энтомофагов; их используют для биологической борьбы с вредителями. Дальнейшее развитие биотехнологии связано с применением авторизованных систем контроля и управления биотехнологическими процессами. Методы биотехнологии используют также для защиты материалов и сооружений от биоповреждений, при бактериальном добычи меди, при переработке промышленных и бытовых отходов и тому подобное.
^Наверх