ів регуляції і хімізму біологічних процесів створило основу для різних біотехнологій.
Тому детальна характеристика об'єктів біотехнології та основи їх функціонування необхідні для розуміння і практичної реалізації дивно організованих тонких механізмів живої природи у вигляді корисних біотехнологічних процесів/5 /.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ РОЗДІЛІВ СУЧАСНОЇ БІОТЕХНОЛОГІЇ
Інтегруючи досягнення людства в різних галузях знань, біотехнологія будується за чотирма напрямками: мікробна біотехнологія (промислова мікробіологія); інженерна ензимологія; генна та клітинна інженерія. Однак слід зауважити, що в даний час окремою гілкою виділилася харчова біотехнологія, заснована на досягненнях хімії їжі, фізіології, медико-біологічних і гігієнічних основ харчування і виробництва їжі/5 /.
Мікробна біотехнологія - розділ біотехнології, що становить, мабуть, основну її частину. Історія розвитку мікробної біотехнології бере свій початок з середини XX ст., Після класичних робіт хіміка Луї Пастера. Проводячи експеримент з кристалографії, він зауважив, що пліснявий гриб, що виріс в розчині рацемической винної кислоти, споживає тільки одну з ізомерних форм. Цей висновок про специфічний впливі мікроорганізму на субстрат послужив основою для дослідження фізіології мікробів. Луї Пастер довів, що представники мікросвіту розрізняються не тільки зовнішнім виглядом, але й особливостями обміну речовин, що послужило основою для розвитку мікробної біотехнології, що вивчає мікроорганізми, распро?? траненние в природі, з точки зору можливості використання їх в народному господарстві.
Розширення сфер використання мікроорганізмів для практичних цілей грунтується на вивченні їх фізіологічних і біохімічних особливостей, а також на пізнанні механізмів регуляції процесів метаболізму. Проводиться посилений пошук нових природних продуцентів, а також розширюються дослідження з селекції та генетиці відомих мікроорганізмів, що дозволяє отримати штами з високою продуктивністю. Це завдання вирішується або методом індукованого мутагенезу і ступеневої відбору кращих варіантів, або методами генної інженерії.
Історичний шлях розвитку цього розділу біотехнології тісно пов'язаний з виробництвом різних харчових продуктів (вино, хліб, молочні продукти та ін.).
Інженерна ензимологія - розділ біотехнології, мета якого - створення технологічних процесів з використанням біологічних каталізаторів (ферментів). Подібно генної інженерії вона займається конструюванням НЕ мікробних організмів, а біоорганічних каталізаторів з цільовими властивостями на основі ензимів або мультиензимних композицій, що знаходяться всередині клітин, позбавлених здатності рости, або штучно виділених з них.
Інженерна ензимологія жодною мірою не повторює біохімію, фізичну хімію та інші науки, що вивчають структуру, властивості, функції і механізм дії ферментів. Теоретичні основи цих наук інженерна ензимологія застосовує на практиці. Знання про властивості ензиму, механізмах їх зміни вона використовує при вирішенні конкретних технологічних завдань: створення нового продукту або поліпшення його якості; використання нетрадиційних видів сировини; розробка безвідходних технологій. Особливо перспективно застосування іммобілізованих ферментів і клітин на носії. Саме цей метод застосовується в медицині для лікування та діагностики різних захворювань. Наприклад, ферменти (у вигляді мікрокапсул), іммобілізовані на біосумісність носії, вводять в кровоносну систему, депонують і концентрують у необхідних ділянках організму при тромбозах або інфаркті міокарда. Іммобілізовані клітини застосовують при біологічному очищенні стічних вод для їх денітрифікації, витяганні іонів важких металів.
Особливе місце ферментативні процеси займають у виробництві харчових продуктів. Тканинні ферменти тварин і рослин сприяють формуванню хімічних попередників смаку та аромату, консистенції за рахунок специфічної деструкції біополімерних систем харчової сировини, т. Е. Здійснюють дозрівання - один з найважливіших етапів отримання різноманітної їжі. Велике значення у виробництві харчових продуктів поряд з ендогенним Біокаталізу має застосування екзогенних ферментів з метою інтенсифікації технологічних процесів, модифікації компонентного складу і властивостей харчових систем, зміни їх якості, стабілізації при зберіганні, забезпечення біологічної безпеки та екологічності.
Генна інженерія - розділ біотехнології, мета якого - спрямоване створення організмів із заданими властивостями на основі рекомбінації їх генотипу. Генна інженерія дає можливість ізолювати і змінювати окремі гени, модифікуючи молекулу ДНК і переносячи її з одного організму в інший.
Досягнення в цій області в основному використовуються в охороні здоров'...
