Екологічна біотехнологія, промислова біотехнологія - біотехнологія як наука, основні

екологічна біотехнологія

Екологічний стан навколишнього середовища - це постійно зростаюча проблема для людського суспільства в цілому. Темпи забруднення грунту, води і повітря ксенобіотиками, хімічними речовинами, в тому числі токсичними сполуками, важкими металами, пестицидами, комунальними відходами можливо призупинити, використовуючи біологічні технології їх утилізації [2].

Відходи і побічні продукти діяльності в сфері с / г, лісової і харчової промисловості можна використовувати в різних цілях, зокрема для отримання енергії з одночасним збільшенням біомаси і зменшенням забруднення навколишнього середовища. Їх також можна за допомогою мікроорганізмів розкладати до зброджуваний з'єднань [7].

Гіпотеза про "мікробіологічної надійності", що припускає, що через повсюдне присутності мікроорганізмів в навколишньому середовищі та їх великого катаболічного потенціалу, будь-яке з'єднання, що потрапило в біосферу буде повністю мінералізованих, випливає з засадничої ролі мікроорганізмів в круговороті речовин в природі. На жаль, в реальності динаміка антропогенного забруднення навколишнього середовища превалює над утилізують "потужностями" мікроорганізмів. Якщо утворення величезної кількості рідких і твердих відходів, загазованість великих мегаполісів, забруднення водойм і ґрунтів просто очевидно, то зменшення внаслідок цього біологічного різноманіття, зубожіння генофонду в природі менш помітно, але більш фундаментально за актуальності.

Тому основними напрямками екологічної біотехнології слід вважати [2]:

· Розширення спектра та обсягу застосовуваних в рослинництві, тваринництві та інших галузях біопрепаратів замість синтетичних;

· Ремедіації навколишнього середовища шляхом активного вилучення і деструкції забруднюючих елементів (пестициди, важкі метали, нафту і нафтопродукти);

· Утилізація мулу стічних вод, твердих комунальних відходів;

· Нітрифікація, відновлення структури, гумусу грунтів шляхом розробки і промислового застосування безпечних для здоров'я людей, тварин і рослин біологічних технологій.

промислова біотехнологія

Охоплює різні галузі народного господарства. Провідною ланкою промисловий технології (ПБ) є промислова мікробіологія, так як в основі великих біотехнологічних виробництв лежать мікробіологічні процеси. Це отримання в промислових масштабах ферментів, антибіотиків, амінокислот мікробного походження, виробництво в якості інсектицидів і добрив мікробної біомаси, виробництво кормового білка, етанолу, біогазу, вітамінів, органічних кислот, полісахаридів, отримання білків людини, гормонів, біологічно активних речовин на основі технології рекомбінантних ДНК [2].

У харчовій промисловості, застосовуючи звичайні технологічні лінії з виробництва синтетичних волокон, можна отримувати з штучних білків довгі нитки, які після просочення їх формообразующімн речовинами, надання їм відповідного смаку, кольору і запаху можуть імітувати будь-який білковий продукт. Таким способом вже отримані штучне м'ясо (яловичина, свинина, різні види птахів), молоко, сири та інші продукти [10].

Власне ПБ має місце в гірській металургії. Це Биогеотехнология металів [7] - наука про видаляння металів з руд, концентратів, гірських порід і розчинів під впливом мікроорганізмів або їх метаболітів при нормальному тиску і температурі. Складовими її частинами є:

1) біогідрометаллургія (бактеріальне вилуговування металів);

2) збагачення руд;

3) біосорбції металів.

У нафтовидобувної галузі знаходять застосування мікроорганізми, що розщеплюють баластовий вуглеводень - парафін, що розріджують нафту і полегшують її витяг на поверхню. Мікроорганізми - нефтедеструктори використовуються для очищення забруднених нафтопродуктами грунтів і водойм.

Біоелектроніка - це використання біологічних систем в якості сенсорів, вимірювально-контролюючих датчиків в сфері інформаційних технологій.

Поряд з інженерної ензимології (отримання і використання ферментів в біотехнології) інтенсивно розвивається протоінженерія (технології зміни властивостей природних білків на генетичному рівні, отримання нових білків) [2].