Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


БИОТЕХНОЛОГИЯ

БИОТЕХНОЛОГИЯ, совокупность пром. методов, использующих живые организмы и биол. процессы для произ-ва разл. продуктов. Нек-рые биотехнол. процессы, относящиеся гл. обр. к произ-ву пищи, были известны в древние времена: хлебопечение, приготовление вина, пива, уксуса, сыра и молочнокислых продуктов, способы обработки кожи, растит. волокон и др. Научные основы биотехнологии были созданы благодаря работам Л. Пастера (1872-76), положившим начало микробиологии, а также в результате изучения обмена в-в, ферментов и др. Пищ. пром-сть издавна обособилась, хотя ее состояние зависит от прогресса биол. наук и в широком смысле она тоже относится к биотехнологии.

Биопромышленность производит кормовые и пищ. белки, пептиды, аминокислоты, ферменты, витамины, антибиотики, этанол, орг. к-ты (лимонную, изолимонную, уксусную и др.), регуляторы роста растений, прир. пестициды, лечебные и иммунные препараты для человека и животных. Биол. процессы имеют существенные достоинства: они используют возобновляемое сырье, происходят в мягких условиях, с меньшим числом этапов, их отходы доступны переработке. Применение биотехнологических процессов особенно выгодно экономически и технологически при производстве относительно дорогих малотоннажных продуктов.

Подавляющее большинство продуктов биопромышленности получают ферментацией с помощью - микроорганизмов (гл. обр. бактерий и грибов). Микроорганизмы очень разнообразны по строению и физиол. св-вам, нек-рые выдерживают т-ру до 90-110 °С, а при повышенном давлении - даже 250°С; они переносят высокую кислотность, а также большие концентрации солей и, что очень существенно, быстро размножаются (нек-рые делятся каждые 8-10 мин). Хотя ферментация осуществляется живыми клетками, она основана, в конечном счете, на биохим. превращениях исходного субстрата под действием биол. катализаторов - ферментов. Последние, в свою очередь, являются одним из продуктов микробиол. произ-ва (нек-рые выделяют из прир. сырья). Ферменты используются в биохим. произ-ве, несмотря на их высокую стоимость. Нашли применение амилаза и протеазы, глюкозоизомераза, пектина за и нек-рые другие. Ферменты при т-рах не выше 60-70°С и нормальном атмосферном давлении обладают высокой субстратной специфичностью. Их применяют в пищевой, текстильной, кожевенной пром-сти, при произ-ве кормов, в тонком орг. синтезе (в частности, антибиотиков) и др. См. также Микробиологический синтез.

Переворот в пром. применении ферментов произвела их иммобилизация, т.е. физ. или хим. соединение фермента с твердым носителем (керамика, стекло, полимерные гели, синтетич. полимеры). При этом сохраняются каталитич. св-ва фермента, увеличивается его стабильность и устраняются трудности его отделения от непрореагировавшего субстрата и продукта. Иммобилизованные ферменты используют при получении левовращающих аминокислот, 6-аминопенициллановой к-ты (исходное в-во при произ-ве полусинтетич. пенициллиновых антибиотиков) и др. Все более широкое распространение получает иммобилизация микроорганизмов.

Новые направления физ.-хим. биологии значительно расширили возможности биотехнологии. Прежде всего это относится к генетич. инженерии, т.е. к использованию клеток, гл. обр. микроорганизмов, генетич. программа к-рых целенаправленно изменена введением в них молекул ДНК, созданных в лаборатории и кодирующих синтез нужного продукта. Таким путем можно получить значит. кол-во относительно дешевого конечного продукта, мало доступного при использовании др. методов произ-ва. Это обстоятельство, а также возможность сочетания разл. фрагментов ДНК, в принципе позволяющая создавать необходимые генетич. программы, открыли необычайно широкие перспективы (см. также Генетическая инженерия).

Второе направление развития биотехнологии связано с клеточной инженерией. Культура растит. клеток может служить прежде всего источником свойственных данному растению вторичных продуктов, напр. антиаритмич. алкалоида аймалина из раувольфии змеиной. Пользуясь способностью клеток растений превращаться на спец. средах в сформированное растение, клеточные культуры применяют для получения безвирусных растений, пытаются проводить селекцию форм с нужными св-вами. Животные клетки более требовательны к условиям культивирования, им необходимы дорогостоящие среды. Все более широкое применение находят т. наз. гибридомы, полученные в лаборатории путем слияния двух различных клеток и служащие источником белков, необходимых для диагностики и лечения болезней человека, животных и растений.

Прикладную генетич. и клеточную инженерию нередко объединяют названием "новая биотехнология", их появление укрепило уверенность в том, что биотехнология со временем может стать основой крупного пром. произ-ва.


===
Исп. литература для статьи «БИОТЕХНОЛОГИЯ»: Биотехнология, под ред. А. А. Баева, М., 1984. А. А. Баев.

Страница «БИОТЕХНОЛОГИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн