лі мікроорганізмів у родючості грунтів (гумусообразованія і поповнення запасів біологічного азоту), боротьбі зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур, утилізації пестицидів та інших хімічних сполук у ґрунті.
Наявні в цій галузі знання свідчать про те, що зміна стратегії господарської діяльності людини від хімізації до біологізації землеробства виправдовується як з економічної, так і з екологічної точок зору.
У даному напрямку перед біотехнологією може бути поставлена ??мета регенерації ландшафтів.
Ведуться роботи по створенню біополімерів, які будуть здатні замінити сучасні пластмаси. Ці біополімери мають істотну перевагу перед традиційними матеріалами, так як нетоксичні і схильні біодеградації, тобто легко розкладаються після їх використання, не забруднюючи навколишнє середовище.
Біотехнологія, засновані на досягненнях мікробіології, найбільш економічно ефективні при комплексному їх застосуванні і створенні безвідходних виробництв, що не порушують екологічної рівноваги.
Їх розвиток дозволить замінити багато величезні заводи хімічної промисловості екологічно чистими компактними виробництвами.
Важливим і перспективним напрямком біотехнології є розробка способів одержання екологічно чистої енергії.
Отримання біогазу та етанолу були розглянуті вище, але є і принципово нові експериментальні підходи в цьому напрямку.
Одним з них є отримання фотоводорода:
«Якщо з хлоропластів виділити мембрани, що містять фотосистему 2, то на світлі відбувається фотоліз води - розкладання її на кисень і водень. Моделювання процесів фотосинтезу, що відбуваються в хлоропластах, дозволило б запасати енергію Сонця в коштовному паливі - водні ».
Переваги такого способу отримання енергії очевидні:
наявність надлишку субстрату, води;
нелімітовані джерело енергії - Сонце;
продукт (водень) можна зберігати, не забруднюючи атмосферу;
водень має високу теплотворну здатність (29 ккал/г) в порівнянні з вуглеводнями (3.5 ккал/г);
процес йде при нормальній температурі без утворення токсичних проміжних продуктів;
процес циклічний, так як при споживанні водню регенерується субстрат - вода.
.4 Застосування біотехнології
Люди завжди замислювалися над тим, як можна навчитися керувати природою, і шукали способи отримання, наприклад, рослин з поліпшеними якостями: з високою врожайністю, більш великими і смачними плодами або з підвищеною холодостійкістю. З давніх часів основним методом, який використовувався в цих цілях, була селекція. Вона широко застосовується до теперішнього часу і спрямована на створення нових і поліпшення вже існуючих сортів культурних рослин, порід свійських тварин і штамів мікроорганізмів з цінними для людини ознаками і властивостями.
Селекція будується на відборі рослин (тварин) з вираженими сприятливими ознаками і надалі схрещуванні таких організмів, у той час як генна інженерія дозволяє безпосередньо втручатися в генетичний апарат клітини. Важливо відзначити, що в ході традиційної селекції отримати гібриди з шуканої комбінацією корисних ознак вельми складно, оскільки до потомства передаються дуже великі фрагменти геномів кожного з батьків, у той час як генно-інженерні методи дозволяють працювати найчастіше з одним або кількома генами, причому їх модифікації не зачіпають роботу інших генів. В результаті, не втрачаючи інших корисних властивостей рослини, вдається додати ще один або кілька корисних ознак, що дуже цінно для створення нових сортів і нових форм рослин. Стало можливим змінювати у рослин, наприклад, стійкість до клімату і стресів, або їх чутливість до комах або хвороб, поширеним в певних регіонах, до посухи і т.д. Учені сподіваються навіть отримати такі породи дерев, які були б стійкі до пожеж. Ведуться широкі дослідження щодо поліпшення харчової цінності різних сільськогосподарських культур, таких як кукурудза, соя, картопля, томати, горох та ін.
Історично, виділяють «три хвилі» у створенні генно-модифікованих рослин:
Перша хвиля - кінець 1980-х років - створення рослин з новими властивостями стійкості до вірусів, паразитам або гербіцидів. У рослинах «першої хвилі» додатково вводили всього один ген і змушували його «працювати», тобто синтезувати один додатковий білок. «Корисні» гени «брали» або у вірусів рослин (для формування стійкості до даного вірусу), або у грунтових бактерій (для формування стійкості до комах, гербіцидів).
Друга хвиля - початок 2000-х років - створення рослин з новими споживчими в...
