Біотехнологія і біоіндустрія

Під біотехнологією розуміють сукупність методів і прийомів використання живих організмів, біологічних продуктів і біотехнічних систем у виробничій сфері. Іншими словами, біотехнологія застосовує сучасні знання і технології для зміни генетичного матеріалу рослин, тварин і мікробів, сприяючи отриманню на цій основі нових (часто принципово нових) результатів. У літературі досягнення біотехнології за останній час часто називають науково-технічним проривом, біореволюціей, і це не перебільшення.
Можна погодитися і з тими вченими, які, нехай трохи умовно, підрозділяють біотехнологію на “стару” і “нову”.
“Стара” біотехнологія зародилася дуже давно, на основі традиційних мікробіологічних виробництв, особливо бродильних. Процес зброджування за допомогою мікроорганізмів при хлібопеченні, виноробстві, пивоварінні, сироварінні, отриманні сиропів, молочнокислих продуктів, силосуванні кормів був відомий ще в давнину. У XX в. біотехнологія одержала подальший розвиток, переважно в надрах хімічної промисловості, головним чином її фармацевтичної підгалузі (виробництво антибіотиків та ін.)
“Нова” біотехнологія – це типове породження НТР, викликане до життя її досягненнями другої половини XX в. Вона спирається на інновації і в хімічних техніці та технологіях, і в електроніці, і в мікробіології, і в біохімії, і в генетиці, та й в інших наукових напрямках. У сферу “нової” біотехнології входить також генетична та клітинна інженерія, що має на меті створення нових, високоефективних організмів з наперед заданими властивостями шляхом безпосередньої зміни генетичної системи тих чи інших організмів.
Сфери застосування біотехнології нині окреслені вже досить виразно. У присвяченому біотехнології розділі прийнятої на Конференції в Ріо-де-Жанейро (1992) “Порядку денному на XXI століття” названо десять таких цілей. Еконо-міко-географ Н. В. Алісов, один з небагатьох представників цієї гілки географії, що виявили інтерес до проблем біотехнології, виділяє шість головних областей її застосування.
По-перше, це підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва шляхом впровадження методів генної інженерії в рослинництво та тваринництво і захисту культурних рослин і домашніх тварин від хвороб і шкідників.
З методів генної інженерії в даному випадку слід насамперед назвати клонування (від грец. Klon – гілка, нащадок), тобто безстатеве розмноження клітин рослин і тварин.
У 1990-і рр.. стався вибух інтересу до клонування, який вже призвів до певних практичних результатів. У 1997 р. весь світ облетіла звістка про народження в Шотландії першої клонованої ссавця – вівці Доллі. У 1998 р. в США методом клонування був виведений теля, також з’явився повною копією матері. У тому ж році в Японії були отримані клоновані телята-двійнята, і японські вчені оголосили, що протягом найближчих десяти років у країні з’явиться у продажу клонована яловичина. Роботи з трансплантації ембріонів великої рогатої худоби ведуться і в деяких інших країнах. Одночасно продовжуються дослідження в області рекомбінації ДНК для модифікації сільськогосподарських культур.
Болипой значення має також інший напрямок біотехнології – захист культурних рослин від хвороб і шкідників. Вже розроблені нові види біопестіцідов, біофунгіцидів і Біоінсектициди, безпечні для людини і навколишнього середовища і вибірково діють на сільськогосподарські культури. Те ж відноситься і до біодобрива, створеним, наприклад, за допомогою бактерій, що уловлюють і усваивающих азот з повітря. Завдяки їх застосуванню посилюється опір сільськогосподарських культур хвороб і шкідників, що дозволяє зменшити потреби в хімічних пестицидах. Одночасно ведуться роботи, спрямовані на збільшення грунтової родючості та підвищення ступеня засвоєння рослинами поживних речовин.
По-друге, це розширення можливостей отримання продуктів харчування. У цьому випадку мається на увазі розширення асортименту і поліпшення якості продовольчих продуктів, а також здешевлення вихідної сировини, використовуваного в харчосмакової промисловості. Застосування методів біотехнології дозволяє краще збалансувати вміст у продуктах харчування білків, жирів і вуглеводів. Найбільш яскравим прикладом такого роду може служити виготовлення глюкозно-фруктових сиропів з крахмалевмісної сировини низької якості, що отримало вже досить широке поширення.
При цьому в оцінках доцільності і допустимості впровадження нових продуктів Північна Америка та Західна Європа розрізняються досить сильно. У США і Канаді відбувається швидка комерціалізація біотехнологічних відкриттів, а доводи про необхідну обережності найчастіше відкидаються з посиланням на відсутність цього принципу в міжнародному праві. У Західній Європі, навпаки, роблять акцент саме на обережності, необхідності проходження новими продуктами і добавками достатнього циклу експертиз. Офіційні влади і суспільства споживачів наполягають там на обов’язковому включенні до етикетки товарів відомостей про їх генетичній чистоті або про присутність у них генетичних мутантів.
По-третє, це збільшення енергетичних ресурсів. Мається на увазі використання мікроорганізмів для отримання енергії з біомаси, причому як в газоподібному (біогаз), так і в рідкому (етиловий спирт) вигляді. Розвиток цього напрямку дозволяє використовувати величезні і весь час возобновляющиеся ресурси біомаси, а також забезпечити додаткові заходи з охорони навколишнього середовища. Використання відповідної техніки (біогенераторах) можна вважати вже цілком освоєним справою.
По-четверте, це розробка біотехнологічними методами корисних копалин. Тут мається на увазі підземне вилуговування, вже застосовується при розробці покладів міді та деяких рідкісних металів. Вважається також, що за допомогою мікроорганізмів можна підвищити пластовий тиск і тим самим збільшити віддачу нафтових пластів.
По-п’яте, це отримання нових лікарських засобів для потреб медицини і ветеринарії. Сучасній біотехнологією вже накопичений досвід у виробництві різного роду вакцин, антибіотиків, гормонів і т. п.
По-шосте, це захист навколишнього середовища біотехнологічними методами. У даному випадку маються на увазі промислова бактеріальна очищення стічних вод, утилізація промислових і комунальних відходів, зокрема відходів органічної хімії і місць витоку нафти і нафтопродуктів за допомогою більш дешевих і ефективних, ніж традиційні, методів.
В епоху НТР на основі біотехнології виникла і отримала значний розвиток біоіндустрії, яку наводять як приклад новітнього інноваційного виробництва, хоча в єдину цільну галузь вона поки не склалася. Біоіндустрія стала одним з найбільш наукоємних і одночасно капіталомістких напрямків, що забезпечують тісний зв’язок науки і виробництва, що залучають не тільки великий, але також дрібний і середній бізнес.
Найбільший розвиток біоіндустрії отримала в США, Японії, країнах Західної Європи. Епіцентр її, можна сказати, перебуває в США, де біоіндустрії, як і біотехнологія, розвивається переважно у сфері приватного бізнесу. Нині в США налічується більше 1500 біотехнологічних компаній з чисельністю зайнятих безпосередньо в області біотехнологій, що перевищує 200 тис., а разом з побічно зайнятими в цій сфері – 500 тис. чоловік. За сумою продажів перше місце серед них з великим відривом займають фармацевтичні компанії. При цьому найбільші успіхи досягнуті у виробництві глюкозно-фруктових сиропів, що дозволяє боротися з широко поширеним в країні діабетом і скоротити споживання цукру на душу населення.
Великий розвиток біоіндустрії отримала і в Японії, де вона в набагато більшому ступені підтримується державою. Продукцію біоіндустрії використовують тут в сільському господарстві, лісовому господарстві, рибальстві, харчосмакової промисловості (рисова горілка, пиво, вино, оцет, соєвий соус і ін), а також в енергетиці і для охорони навколишнього середовища. Приблизно те саме можна сказати і про Західній Європі, де за рівнем розвитку біоіндустрії виділяються Німеччина (охорона здоров’я, охорона навколишнього середовища), Франція (фармацевтика, парфумерія та косметика, харчові продукти) і Великобританія (лікарські препарати, продукти харчування). З країн, що розвиваються в цей перелік входять Бразилія (етиловий спирт) і Аргентина (глюкозно-фруктові сиропи). Особливої??згадки заслуговують також Китай і Індія, де діють мільйони генераторів з виробництва біогазу.
Не можна не відзначити й того, що розвиток біотехнології та біоіндустрії породило ряд складних проблем не тільки економічного, але й соціального, і морально-етичного плану. У першу чергу це відноситься до генної інженерії. Досить згадати, що після клонування вівці Доллі питання про експерименти подібного роду піднімали навіть на засіданні Генеральної Асамблеї ООН. На початку 2000 р. в Монреалі представники понад 130 країн світу поставили свої підписи під спеціальним протоколом про біологічну безпеку у зв’язку з випуском генетично змінених продуктів. Цей протокол дає країнам право забороняти ввезення таких продуктів і вводить судову відповідальність у тих випадках, коли їх споживання завдає шкоди людям або навколишньому середовищу. А питання про клонування людей взагалі розглядається абсолютно особливо, викликаючи великі суперечки. Нещодавно тато римський в спеціальній енцикліці засудив клонування людського ембріона. За повну заборону клонування виступив президент США Дж. Буш. У Європі була прийнята спеціальна Конвенція про біоетику. Однак у деяких країнах (Італія) перші досліди з клонування людини вже проведені.
Росія в складі СРСР домоглася досить значних успіхів на деяких напрямках біотехнології та біоіндустрії. У країні було створено велике мікробіологічне виробництво. Великий розвиток отримала фармацевтична промисловість. Генну інженерію використовували в сільському господарстві і харчосмакової промисловості. Але в 1990-х рр.. всі ці галузі і виробництва вступили в стадію різкого спаду, що призвело до заміщення значної частини вітчизняної продукції імпортною.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Біотехнологія і біоіндустрія