4. Основні сфери застосування біотехнології

Біотехнологія застосовується навколо нас у багатьох предметах щоденного вжитку- від одягу, який ми носимо, до сиру, який ми споживаємо.

Продукти БТ-промисловості можна умовно розділити на велико­тоннажні (етанол, дріжджі, органічні кислоти, фруктові сиропи) і продукти тонкого мікробного синтезу (медикаменти, ферменти, ан­тибіотики, вітаміни, гормони), амінокислотні і білкові харчові і кор­мові добавки та ін.

4.1. Харчова промисловість

Спектр продуктів харчування, що їх одержують за допомогою мікроорганізмів, великий: від хліба, йогурту, вина і пива, які виро­бляють із древніх часів за рахунок шумування, до новітнього виду харчового продукту — грибного білку мікопротеїну. Крім того, біотехнологія застосовується при виробництві багатьох харчових доба­вок. Наприклад, відомий підкислювач — лимонна кислота, який раніше одержували, віджимаючи сік з лимонів, сьогодні виробля­ється за участі штаму мікроорганізмів А. піgег шляхом зброджуван­ня меласи й гідролізатів,шо містять глюкозу. Головним підсилюва­чем смаку вважається натрієва сіль глутамінової кислоти, її можна одержати за допомогою Місroсоссиs gl иtатісus.

Величезний потенціал біотехнологія має і у боротьбі з голодом. Розвиток біотехнологій пропонує значні потенційні переваги для країн, що розвиваються, де понад мільярд жителів планети живуть у бідності і страждають від хронічного голоду. Через зростання вро­жайності та виведення культур, стійких до хвороб і посухи, біотех­нологія може зменшити брак їжі для населення планети, яке ста­ном на 2025 рік становитиме понад 8 мільярдів чоловік, що на ЗО % більше, ніж сьогодні.

4.2. Медицина

У медицині біотехнологічні прийоми і методи відіграють голо­вну роль при створенні нових біологічно активних речовин і лі­карських препаратів, призначених для ранньої діагностики і ліку­вання різноманітних захворювань. Антибіотики - найбільший клас фармацевтичних сполук, одержання яких здійснюється за допомогою мікробіологічного синтезу. Створено генно-інженерні штами кишкової палички, дріжджів, що використовуються для одержання ростового гормону, інсуліну й інтерферону людини, рі­зноманітних ферментів і противірусних вакцин. Змінюючи нук-леотидну послідовність у генах, що кодують відповідні білки, оптимізують структуру ферментів, гормонів І антигенів (так звана білкова інженерія). Найважливішим відкриттям стала розроблена в 1975 р. Келером і С. Мільштейном техніка використання гібри­дів для одержання моноклональних антитіл бажаної специфічнос­ті. Моноклональні антитіла використовують як унікальні регенти для діагностики і лікування різноманатних захворювань. Саме біо­технологія дала нам методи лікування кардіологічних хвороб, склерозу, гемофілії, гепатиту та СНІДу.

4.3. Сільське господарство

Внесок біотехнології в сільськогосподарське виробництво полягає в полегшенні традиційних методів селекції рослин і тварин та розро­бці нових технологій, що дають можливість підвищити ефектив­ність сільського господарства. У багатьох країнах методами генети­чної і клітинної інженерії створені високопродуктивні І стійкі до шкідників, хвороб, гербіцидів сорти сільськогосподарських рослин. Розроблена техніка оздоровлення рослин від накопичених інфек­цій, що особливо важливо для культур, що розмножуються вегета­тивне (картопля й ін.). Як одна з найважливіших проблем біотехно­логії в усьому світі широко досліджується можливість керування процесом азотофіксашї, в тому числі можливість введення генів азотофіксації в геном корисних рослин, а також процесом фотоси­нтезу. Ведуться дослідження з поліпшення амінокислотного складу рослинних білків. Розробляються нові регулятори росту рослин, мі­кробіологічні засоби захисту рослин від хвороб і шкідників, бакте­ріальні добрива. Генно-інженерні вакцини, сироватки, моноклональні антитіла використовують для профілактики, діагностики і терапії основних хвороб сільське господарських тварин. У створенні більш ефективних технологій племінної справи застосовують ген­но-інженерний гормон росту, а також техніку трансплантації і мікроманіпуляцій на ембріонах домашніх тварин. Для підвищення продуктивності тварин використовують кормовий білок, отрима­ний мікробіологічним синтезом.

4.4. Охорона навколишнього середовища, енергетика.

Біотехнологічні методи застосовуються для переробки сільсько­господарських, промислових і побутових відходів, очищення і вико­ристання стічних вод, для одержання біогазу. У ряді країн за допо­могою мікроорганізмів одержують етиловий спирт, що широко використовують як пальне для автомобілів (у Бразилії, де паливний спирт широко застосовується, його одержують із цукрового очерету й інших рослин). На спроможності різноманітних бактерій перетво­рювати метали в розчинні сполуки або накопичувати їх у собі, за­сновано виділення багатьох металів з бідних руд або стічних вод. Біотехнологія допомагає довкіллю. Використання генетичне моди­фікованих рослин дозволяє фермерам зменшити кількість пести­цидів та гербіцидів, що значно зменшує ризик токсичного забруд­нення ґрунтів та ґрунтових вод. Культури, виведені методами біоінженерії, дозволяють ширше застосовувати безвідвальну оброб­ку ґрунту, що приводить до зменшення втрат родючості ґрунту.

Таким чином, подальший прогрес людства багато в чому пов'я­заний саме із розвитком біотехнології.