98. Использование микроорганизмов в биотехнологии

Биотехнология -это использование живых организмов и биологических процессов в производстве.В биотехнологии используются бактерии, микроорганизмы и клетки различных тканей. На микробиологических заводах микроорганизмы выращиваются в огромныхколичествах в аппаратах «ферментерах» – цилиндр, сосуд из нержавеющей стали. В ферментер подаётся стерильная питательная среда, в которую вносится культура микроорганизма (например, дрожжей).

В настоящее время период развития биотехнологии можно охарактеризовать следующими чертами.

Всё чаще используются не сами клетки микроорганизмов, а выделенные из них ферменты.Например, дисахарид лактоза – молочный сахар – для большинства людей полезен, но некоторые взрослые люди вообще не могут пить молоко из-за того, что содержащаяся в нём лактоза не расщепляется из-за отсутствия фермента b-галактозидазы. Безлактозное молоко можно получить с помощью фермента лактазы. Производство такого молока налажено, например, в Италии.

Вторая область – расширение деятельности биотехнологии. Сейчас биотехнологическими методами изготавливают не только пищевые продукты, но и витамины, антибиотики, гормоны, ряд других лекарств, а также незаменимые аминокислоты. Человек, например, не может существовать без триптофана, фенилаланина, лизина, треонина, валина, метионина, лейцина и изолейцина. Детям нужен и аргинин.

Биотехнология проникла в производство металлов. В нашей стране разработана технология бактериально-технического способа извлечения золото и серебра из бедных этими металлами пород. Биометаллургия экономически выгодна и исключает загрязнение окружающей среды. Особое направление биотехнологии – медицина. Например, гормон роста секретируется передней долей гипофиза. При недостатке гормона – карликовость.Раньше этот гормон получали из гипофиза трупов, а сейчас получают из кишечной палочки и по биологической активности этот гормон не уступает гормону гипофиза. Из несовершенных грибов получен препарат циклоспорин, который используется при трансплантации органов для подавления иммунных реакций(отторжение тканей).

Третья область – генная инженерия.Нужные штаммы микроорганизмов получаются не только отбором случайно возникающих мутаций, но и вставкой плазмид с соответствующими генами. Биотехнология позволила получать бактерии со свойствами прежде не бывалыми. Одно из достижений генной инженерии – это перенос генов, кодирующих синтез инсулина у человека, в клетки бактерий. Раньше этот гормон получали из поджелудочной железы животных, чаще свиней. В настоящее время получен инсулин с помощью кишечной палочки –это 1-й генно-инженерный белок. Также удалось перенести в клетки бактерий ген интерферона, который образуется в ответ на вирусную инфекцию. Возможно, что вместо бактерий можно использовать дрожжи.