ського виробництва. Вона створює можливість отримання за допомогою легкодоступних і поновлюваних ресурсів тих речовин і з'єднань, які важливі для життя і добробуту людей.
Біотехнологія сьогодні - це багатопрофільна і комплексна галузь виробництва. Вона включає в себе:
• традиційну біотехнологію, засновану на реалізації процесів бродіння;
• сучасну біотехнологію, реалізовану в процесах мікробіологічного синтезу, генетичної і клітинної інженерії, інженерної ензимології (білкової інженерії).
До достоїнств біологічних процесів відноситься те, що вони використовують відновлювальна сировина (біомаса), протікають у м'яких умовах (при кімнатній температурі, нормальному тиску), з меншим числом технологічних стадій (етапів), їх відходи доступні подальшої переробці.
Особливо вигідно застосування біотехнологічних процесів (економічно і технологічно) у випадку виробництва відносно дорогих, але малотоннажних продуктів.
Бродіння (Ферментація) - процес розщеплення органічних речовин, переважно вуглеводів, на більш прості з'єднання під впливом мікроорганізмів або виділених з них ферментів. Цей процес може здійснюватися як за участю кисню (аеробний процес), так і без участі кисню (анаеробний процес).
Відомі різні типи бродіння. Вони класифікуються або за субстратів, які піддаються розкладанню (наприклад, пектинові бродіння клітковини та ін), або, частіше, за кінцевими продуктами: спиртове, молочнокисле, пропионово-кисле, метанове бродіння та ін, що протікають в основному анаеробно.
Як сказано вище, одним з основних субстратів багатьох типів бродіння служать вуглеводи, багатостадійну розщеплювані в анаеробних умовах під дією ферментів.
Спиртове бродіння здійснюється в основному за допомогою дріжджів ряду Saccharomyces і бактерій ряду Zimomonas і завершується утворенням етилового спирту.
Цей вид бродіння протікає в декілька стадій і використовується для промислового отримання етанолу (В основному із зерна жита) - для алкогольних напоїв, у виноробстві, пивоварінні і при підготовці тесту в хлібопекарській промисловості.
У присутності кисню спиртове бродіння сповільнюється або зовсім припиняється.
видозмінених типом спиртового бродіння є гліцеринове бродіння.
Молочнокисле бродіння викликається бактеріями Lactobacillus і Streptococcus. Молочнокисле бродіння має велике значення при отриманні різних молочних продуктів (кефір, кисляк тощо), квашенні овочів (наприклад, капусти), силосуванні кормів для тварин (у сільському господарстві). Пропионово-кисле бродіння протікає під дією пропионово-кислих бактерій. Воно використовується в молочній промисловості для виготовлення багатьох твердих сирів.
Олійно-кисле бродіння здійснюється бактерією ряду Clostridium і призводить до псування харчових продуктів, спучуванню сиру і банок з консервами. Раніше воно використовувалося для отримання масляної кислоти, бутилового спирту і ацетону.
Метанове бродіння починається з розкладання складних речовин, наприклад целюлози, до одне - або двухуглеродний молекул (СО2, НСООН, СН3СООН та ін), яке здійснюють мікроорганізми, що живуть у симбіозі (співжиття) з метанообразующих бактеріями. Останні і синтезують метан. p> У природі метанове бродіння зустрічається в заболочених водоймах. Воно використовується в промисловості та побутових очисних спорудах для знешкодження органічних речовин стічних вод. Утворені при цьому метан в суміші з вуглекислим газом використовується в якості палива.
Під дією деяких аеробних мікроорганізмів протікає бродіння, при якому вуглецевий скелет вихідної речовини (субстрату) не піддається зміні. До одного з таких видів бродіння відноситься утворення оцтової кислоти з етанолу (уксуснокислое бродіння) під дією т. зв. оцтовокислих бактерій.
Мікробіологічний синтез (промислова мікробіологія) - наука, що вивчає промислове отримання речовин за допомогою мікроорганізмів.
Одна з найважливіших проблем сучасності - заповнення дефіциту білка на Землі. Щоб отримати необхідну кількість білка, необхідно підвищити продуктивність рослинництва і тваринництва, організувати виробництво поживних речовин шляхом мікробіологічного синтезу. Ці завдання успішно вирішує промислова мікробіологія.
Можливості мікробіологічної промисловості широко використовуються в медицині. Одним з потужних сучасних засобів боротьби з інфекціями є вакцини, вироблені шляхом мікробіологічного синтезу.
Останнім часом у світовій сільськогосподарській практиці все більша увага приділяється біологічного методу захисту вирощуваних культур від шкідників і хвороб. Створюються нові бактеріальні добрива та нешкідливі для навколишнього середовища засоби боротьби з комахами-шкідниками.
Подальший розвиток промислової мікробіології сприятиме підвищенню ефективності суспільного виробництва, і резерви у промисловій мікробі...
