Современные биотехнологии. Что нас ждет?

Биотехнологии базируются на том, что животные организмы используются в промышленном изготовлении. Благодаря последним достижениям стало возможным выращивание искусственных белков, питательных и иных компонентов. Это открывает большие перспективы, а благодаря работе с генами, получается добавлять живым организмам новые свойства. Данное направление сейчас особенно активно развивается, ученые регулярно совершают важные открытия.

Сейчас успешно синтезируют различные витамины, которые крайне важны для современного человека. Также образуются аминокислоты, ферменты, эффективные антибиотики. Современные биотехнологии дают возможность осуществлять даже синтез активных компонентов, необходимых для создания гормональных лекарств и различных соединений.

Современные биотехнологии

Инновационные биотехнологии

Для создания вышеуказанных веществ задействуют инновационные технологии, которые еще недавно никто не мог вообразить. Для создания питательных продуктов имеют огромное значение искусственные компоненты, в составе которых присутствуют белки. Они важны для всех живущих организмов. Благодаря последним достижениям науки, сейчас в огромных количествах производится большое количество питательных компонентов, которые по многим параметрам не отличить от натуральных.

Технологии, применяющиеся в наши дни, дают возможность преобразить большое число отходов в виде любых остатков компонентов растительного происхождения в белки, которые крайне нужны для существования всех организмов. Технологии предусматривают гидролизацию целлюлозы с дальнейшим устранением возникающей глюкозы. Также в состав вводятся соли. Образовавшийся раствор — это субстрат из различных микроорганизмов.

В итоге жизнедеятельности грибков возникает уникальный порошок — качественный продукт, в составе которого присутствует 50% белка и полезных компонентов. Средой для развития данных грибков могут являться растворы, в которых содержится большое количество сахара. К пример, сульфатный щелок, возникающий при изготовлении целлюлозы.Используя современные биотехнологии ученые толкают процесс вперед, открывая инновационные возможности.

Современные биотехнологии

Производство лекарственных препаратов

Благодаря открытиям в генной инженерии ученые научились анализировать функции и структуру белков, что помогло им в создании гормонов. Например инсулин стали получать из специально сконструированного штамма кишечной палочки. Данный гормон состоит из двух полипептидных цепей, длиной в 20 и 30 аминокислот, при соединении которых дисульфидными связями, образуется нативный двухцепочечный инсулин, не содержащий бактерий, токсинов и не дающий побочных эффектов, в отличие от инсулина животного происходения.

При помощи синтеза белков ученые создали безопасный синтетический гормон роста — соматропин. Ранее данный гормон изготавливался из трупного материала, он мог содержать вирусы и был опасен для здоровья. Благодаря генной инженерии ученые научились создавать максимально безопасные лекарства, в которых нуждается огромная часть населения.  Началось промышленное производство более дешевых, доступных и безопасных препаратов.

Биологическая переработка мусора

Современными японскими учеными были найдены бактерии, способные перерабатывать пластик. Данные одноклеточные способны питаться одноразовой посудой и пакетами, благодаря двум ферментам, помогающим им перерабатывать пластик, превращая его в углерод и энергию для собственного организма. Поскольку на сегодняшний день только 5% пластмассы утилизируется, а все остальное попадает в окружающую среду, загрязняя почву и мировой океан, благодаря этим бактериям можно было бы избежать экологической катастрофы и биодегенерации. Однако ученые обеспокоены тем, что эти микроорганизмы распространятся и начнут поглощать не только мусор, но и не требующие утилизации канализационные пластиковые трубы, бытовую технику и тд.

Современные биотехнологии

Получение белков и пеницилина

Изготовление в крупных масштабах происходит с использованием автоматизированных систем, а скорость роста дрожжей гораздо выше, чем у животных. При этом экономиться значительное количество зерна. Искусственно сформированные белки являются очень питательными. Такая продукция сейчас активно развивается в микробиологической промышленности.

Значимым событием в данном направлении можно считать начало промышленного изготовления пенициллина в 1942 году. Благодаря этому началось массовое производство пенициллина, хлортетрациклина, тетрациклина, стрептомицина. Первые в мире аминокислоты были найдены в 1810 году- цистин, выделенный из мочевых камней. Из белкового гидролизата впервые была выделена простейшая аминокислота глицин в 1820 году французским химиком А. Браконно.

Сейчас аминокислоты являются незаменимыми компонентами в производстве спортивного питания и комбикорма.Также создаются витаминные добавки к продуктам питания, ферменты, вещества для ускорения роста, средства, предназначенные для защиты растений от различных условий.

Современные биотехнологии позволили ученым расшифровать структуру ДНК в процессе образования ферментов, что предоставляет возможность формировать разные ферменты при небольших финансовых затратах. Наука открывает огромные возможности, которые в наши дни продолжают развиваться. Никому неизвестно, сколько открытий будет впереди.