Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
поверхностно-активных веществ микробного происхождения при добыче нефти
обсуждаются в гл. 5. Наиболее многообещающим сырьем для производства
биопластмасс является одно из резервных веществ клеток, поли-^-
гидроксибутират (ПГБ). В настоящее время в промышленности ведутся
активные исследования как самого этого вещества и его производных, так и
способов их получения.
Проблема биоповреждений обычно не обсуждается в ряду проблем
биотехнологии, но она, без сомнения, весьма актуальна и сложна с
технической точки зрения, а роль ее в экономике весьма существенна.
Биоповреждения - неизбежное следствие важнейшей роли микроорганизмов в
круговороте элементов в биосфере. Проявления биоповреждений весьма
многообразны: от порчи пище-
вых продуктов до загрязнения смазочных масел и топливных систем,
разрушения бетона и развития электрохимических процессов коррозии под
влиянием микроорганизмов. Биотехнология поможет создать новые методы
борьбы с биоповреждениями благодаря более глубокому пониманию лежащих в
их основе процессов. На этой базе могут быть созданы новые
биотехнологические процессы. Примером такого рода служит использование
ферментов в пищевой промышленности.
На основе биотехнологических принципов будут созданы новые типы датчиков
для контроля уровня микробного загрязнения сырья.
1.4.6. Окружающая среда
По мере того как увеличивается население Земли и развивается
промышленность, все более серьезной становится проблема охраны окружающей
среды. В решении такого рода задач биотехнология будет играть все
возрастающую роль, в частности, в том, что касается разработки новых или
усовершенствования существующих способов переработки отходов. Такие
методы и системы будут создаваться в значительной мере на основе
исследований в области химической инженерии, но свое веское слово скажут
также физиологи микроорганизмов, биохимики и генетики. Новейшие процессы
переработки необычных отходов
Что такое биотехнология?
27
будут основаны на использовании микроорганизмов, обладающих новыми,
неизвестными ранее или искусственно созданными катаболическими
способностями. Более подробно эти две возможности мы обсудим в гл. 6.
Окружающая среда является, без сомнения, как бы общим знаменателем для
всех видов деятельности, о которых пойдет речь в этой книге, так как все
они оказывают на нее влияние. Так, расширение использования биотехнологии
в химической промышленности должно привести к созданию новых ее отраслей,
лучше совместимых с окружающей средой. Такие же надежды возлагаются и на
биоинженерию. Разработка биодатчиков поможет осуществлять мониторинг и
контролировать условия среды. Понятно, что проблемы защиты окружающей
среды неразрывно связаны с сельским хозяйством.
1.4.7. Сельское хозяйство
Точки соприкосновения биотехнологии и сельского хозяйства весьма
многообразны. Продукция сельского хозяйства может использоваться в
промышленности, например для производства этилового спирта из излишков
низкокачественного вина. Такой подход получил дальнейшее развитие: для
выработки спирта
сельскохозяйственные культуры начали выращивать специально. Большая часть
продукции современного сельского хозяйства служит сырьем для развитой
пищевой промышленности. В качестве сырья могут использоваться и отходы
сельского хозяйства: в частности, большое внимание уделяется возможности
получения топливного газа из навоза с сохранением его ценности как
удобрения. Для усовершенствования процессов в этой отрасли необходимо
иметь более четкое представление о скорости разложения различных
субстратов и роли микроорганизмов, в них участвующих.
В ветеринарии биотехнология используется для получения вакцин и
сывороток. Если, как ожидается, вакцины удастся получать при помощи
микроорганизмов, модифицированных методами генетической инженерии, мы
станем свидетелями окончательного искоренения таких опасных заболеваний,'
как ящур и сонная болезнь. Для увеличения выхода мяса могут
использоваться гормоны роста. Современная биотехнология дает нам и корм
для скота, например белково-витаминный концентрат. Впрочем, нужно еще
доказать, что его применение экономически целесообразно, по крайней мере
в западных странах.
Биотехнология поможет разработать новые способы улучшения
сельскохозяйственных культур как по урожайности, так и по качеству. Можно
будет использовать полученные с ее помощью заменители дорогостоящих
химических удобрений или
28
Глава 1
пестицидов или же добавки к ним. Так, потребности в азоте удастся
удовлетворить путем внедрения биологической фиксации азота, основанной на
симбиозе, а в фосфоре - путем вмешательства в процессы, происходящие в
микоризах. Задачей отдаленного будущего является передача способности к
фиксации азота непосредственно отдельным сельскохозяйственным культурам
путем введения в них гена нитрогеназы; в результате такие растения
приобретут способность к синтезу фермента, катализирующего реакцию
фиксации азота. Это позволит сэкономить энергию, затрачиваемую сегодня
