Биотехнология

Биотехнология.

Общие аспекты.

«В традиционном, классическом, понимании биотехнология - это наука о методах и технологиях производства различных ценных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов (микроорганизмов, растительных и животных клеток), частей клеток (клеточных мембран, рибосом, митохондрий, хлоропластов)  и процессов.

 Корни биотехнологии уходят в далёкое прошлое и связаны с хлебопечением, виноделием и другими способами приготовления пищи, известными человеку еще в древности. Например, такой  биотехнологический процесс, как  брожение с участием микроорганизмов, был известен и широко применялся  еще в древнем Вавилоне, о чем  свидетельствует описание приготовления пива, дошедшее до нас виде записи на дощечке, обнаруженной в 1981 г. при раскопках  Вавилона. Наукой биотехнология стала благодаря исследованиям и работам французского ученого, основоположника современной микробиологии и иммунологии Луи Пастера (1822-1895).

В 70-е годы появились и активно развивались такие важнейшие   области биотехнологии, как  генетическая (или генная) и  клеточная инженерия, положившие начало «новой» биотехнологии, в отличие от «старой» биотехнологии, основанной на традиционных микробиологических процессах. Так, обычное производство спирта в процессе брожения – это  "старая" биотехнология, но использование в этом процессе дрожжей, улучшенных методами генной инженерии с целью увеличения выхода спирта, - "новая" биотехнология.»  Т. Гаева «Что такое биотехнология?».

В общем случае, технология, это комплекс организационных мер, операций и приемов, направленных на изготовление, обслуживание, ремонт и/или эксплуатацию изделия с номинальным качеством и оптимальными затратами, и обусловленных текущим уровнем развития науки, техники и общества в целом.  Описание технологии содержится в  технологическом регламенте, который является основным техническим документом, определяющим оптимальный технологический режим, порядок проведения операций технологического процесса, обеспечивающий выпуск продукции требуемого качества, безопасные условия эксплуатации производства, а также выполнения требований по охране окружающей среды.

Схематично, это можно представить следующим образом:

Исходное         =>         Временной процесс     =>            Готовый

сырье                            трансформации                         продукт

Например, производство металла в этой схеме выглядит приметно так: исходное сырье (руда и уголь) => температурный временной процесс (выплавка) => металл (охлажденные слитки) или производство пива: исходное сырье (обычно ячмень) => временной процесс (брожение и фильтрация) => готовое пиво.

В последнем случае в технологическом процессе задействованы биологические процессы (прорастание зерен) и объекты (дрожжи при брожении) и можно говорить о биологической технологии.

Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Википедия.

Определение не совсем полное, но есть ключевой момент – использование биологических объектов. Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году. Фундаментом этого термина является микробиологическая промышленность.

В глобальном философском плане к биотехнологии можно отнести всю биосферу планеты, т.е все процессы, в которых участвуют биологические объекты или биохимические реакции. Единственно, что для этих процессов нет технологических регламентов, т.е они протекают по своим объективным закономерностям согласно биологической хронодинамике в плоскости соответствующих внешних условий.

В общем плане, биотехнологию схематично можно представить следующим образом:

Таким образом, в любом биотехнологическом процессе существенным являются три основных момента – выбор биологического объекта для технологии, выбор сырья (субстрата) и оптимальная хронодинамика процесса. Конечно, первоначальной целевой установкой является получение продукта с определенными потребительскими свойствами (хотя, исторически при развитии биотехнологи – получение вина, простокваши, сыра, выращивание растений, разведение домашних животных и пр., не вдавались в подобный анализ).

Если принять такую точку зрения, то область биотехнологии значительно расширяется – это культивировании клеток, микроорганизмов, растений, рыб, птиц, животных и т.д. В конечном итоге, медицина тоже является биотехнологией, поскольку решает задачи «культивирование» организма в оптимальных условиях и коррекцию метаболизма при отклонении (заболевании) от равновесного состояния.

Весьма полезно посмотреть :

 Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток / Пер. с англ. Петровой Т.А., Позмоговой И.Н.; Ред. Работнова И.Л. - М.: Мир, 1978. - 330 с.

Скачать djvu(5,98 Mb)




Виестур У.Э., Шмите И.А., Жилевич А.В. Биотехнология. -Рига: Зинатне, 1987. -263с.
Скачать можно здесь.

Растворимость кислорода в культуральных жидкостях.

http://resources.metapress.com/pdf-preview.axd?code=eu2n6438146uu412&size=largest