Переход от эмпирического к научному подходу в решении б.т. задач

Возникновение биотехнологии, ее становление и развитие условно можно подразделить на 4 периода: эмпирический, этиологический, биотехнический и генотехнический. Эмпирический(от греч. empeirikos — опытный) или доисторический период— самый длительный, охватывающий примерно 8000 лет, из которых более 6000 лет — до нашей эры и около 2000 лет — нашей эры. Древние народы того времени интуитивно использовали приемы и способы изготовления хлеба, пива и нек-х других продуктов. К тому же к эмпирическому периоду относятся: получение кисломолочных продуктов, квашеной капусты, медовых алкогольных напитков, силосование кормов, мочка лубоволокнистых растений.Народы исстари пользовались на практике микробиологическими процессами, ничего не зная о микробах.Эмпиризм также был характерен и в практике использования полезных растений и животных.

Второй, этиологический (научный)(от греч. aitia — причина) периодв развитии биотехнологии охватывает вторую половину XIX века и первую треть XX века (1856 — 1933 гг.). Он связан с выдающимися исследованиями великого французского ученого Луи Пастера (1822— 1895) основоположника научной микробиологии и ряда микробиологических дисциплин (промышленной, медицинской, химической, санитарной). Пастер вскрыл микробную природу брожений, доказал возможность жизни в бескислородных условиях, экспериментально опроверг ходячее тогда представление о самопроизвольном зарождении живых существ, создал научные основы вакцинопрофилактики и вакцинотерапии; предложил метод стерилизации, называемый по его имени пастеризацией и т. д. В биотехнологии важными являются питательные среды для культивирования ряда биообъектов. Уже Л. Пастер приготовил первую жидкую питательную среду в 1859 году.

Биотехнология включает многие традиционные процессы, давно известные и давно используемые человеком. Это пивоварение, хлебопечение, изготовление вина, производство сыра, приготовление многих восточных пряных соусов, а также разнообразные способы утилизации отходов. Во всех перечисленных процессах использовались биологические объекты (пусть даже без достаточных знаний о них) и все эти процессы на протяжении многих лет совершенствовались, правда эмпирически. Начало этого этапа биотехнологии теряется в глубине веков и он продолжался примерно до конца XIX в.

Работы великого французского ученого Луи Пастера (1822–1895) заложили фундамент практического использования достижений микробиологии и биохимии в традиционных биотехнологиях (пивоварение, виноделие, производство уксуса) и ознаменовали начало нового, научного периода развития биотехнологии. Для этого периода характерно развитие промышленной биотехнологии, в особенности ферментационных процессов в промышленных масштабах. Были разработаны стерильные процессы производства путем ферментации ацетона, глицерина. Интенсивно изучаются основные группы микроорганизмов – возбудителей процессов брожения, исследуются биохимические особенности данных процессов. После открытия Александром Флемингом пенициллина разрабатываются процессы и аппараты для глубинного культивирования продуцентов, что резкоудешевило производство данного антибиотика, и он стал доступным для широкого использования в клинической практике во время второй мировой войны.

8. Экономические аспекты биотехнологии:

· С/х-получение новых штаммов, новые механизмы селекции растений и животных, ветпрепараты, вакцина, кормовые добавки,средства защиты растений,биостимуляторы.

· Производство хим.веществ-получение органических кислот,ферменты в составе моющих средств;

· Энергетика-потребление биогаза как жидкого топлива;

· Контроль за состоянием окружающей среды-улучшение механизмов в переработке отходов;

· Пищевая промышленность-получение пищевых добавок,использование ферментов,при переработке пищ-го сырья;

· Медицина-профилактика, диагностика лекарственных средств.

Производство человеческого инсулина. Фирмы производящие его процветают. Но в то же самое время продукт должен быть конкурентноспособным и эффетивным.

По приблизительной оценке, общемировая рыночная стоимость растениеводческой продукции, полученной на основании ДНК-технологий, достигнет к 2010 г. 30–40 млрд. долларов. Мировой рынок биотехнологической продукции составляет ежегодно около 150 млрд.

долл. Во многих странах мира приняты национальные программы по биотехнологии. Так, например, в США ежегодные затраты на

биотехнологию составляют 2-3 млрд. долл. В Германии на 2001 год выделено около 2 млрд. марок на новую программу по биотехнологии. В табл. 1 приведены основные факты, характеризующие развитие биотехнологии.

Главным критерием при выборе биотехнологического объекта (в нашем случае микроорганизма-продуцента) является способность синтезировать целевой продукт. Однако помимо этого, в технологии самого процесса могут закладываться дополнительные требования, которые порой бывают очень и очень важными, чтобы не сказать решающими. В общих словах микроорганизмы должны:

• обладать высокой скоростью роста;

• утилизировать необходимые для их жизнедеятельности дешевые субстраты;

• быть резистентными к посторонней микрофлоре, т. е. обладать высокой конкурентоспособностью.

Все вышеперечисленное обеспечивает значительное снижение затрат на производство целевого продукта.