основные этапы развития биотехнологии

10
«прикладная микробиология», «прикладная биохимия», «технология 
ферментов», «биоинженерия», «прикладная генетика», «прикладная 
биология».
Наши предки в течение тысячелетий успешно использовали метод 
микробиологической ферментации для сохранения и улучшения вкуса 
пищи, производства спиртных напитков. Так, пивоварение до сих пор 
остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотех-
нологии: в мире ежегодно производится свыше 10
11
л пива на сумму 
порядка 175 млн долларов. В основе процесса пивоварения лежат реак-
ции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некото-
рых микроорганизмов в анаэробных условиях.
Благодаря трудам Л. Пастера в конце XIX в. были созданы условия 
для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиоло-
гии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, 
что микроорганизмы играют ключевую роль в процессах брожения, 
и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные 
их виды. Это послужило основой развития в конце XIX — начале XX в. 
бродильного производства органических растворителей (ацетона, 
этанола, бутанола, изопропанола) и других химических веществ, где 
использовались разнообразные виды микроорганизмов.
Процессы, в которых биомасса, т. е. возобновляемый источник 
сырья, используется для получения химических веществ, играли веду-
щую роль на первом этапе развития современной биотехнологии. 
По мере становления нефтехимии на смену многим из них пришли 
химические процессы. 
В тех случаях, когда некоторые химические соединения (например, 
цитрат, ацетат и итаконат) широко применяли при производстве пище-
вых продуктов, их продолжали получать и путем брожения — самым 
выгодным с экономической точки зрения. В некоторых странах (напри-
мер, в Италии) таким способом вырабатывали даже технический эти-
ловый спирт. Сегодня под влиянием энергетического кризиса произ-
водство спирта из растительного сырья получает все более широкое 
распространение в США, Бразилии и других странах.
Следующим важным этапом в развитии биотехнологии хозяй-
ственно ценных веществ была организация промышленного производ-
ства антибиотиков, основой которого стало открытие в 1940 г. А. Фле-
мингом, X. Флори и Э. Чейном химиотерапевтической активности 
пенициллина. Сегодня годовой оборот этой отрасли составляет около 
3,5 млрд долларов.
Как получение химических соединений и пищевых добавок путем 
брожения, так и синтез антибиотиков всегда велись в асептических 
условиях, но некоторые современные процессы (например, обра-
зование белка одноклеточными организмами) осуществляют в еще 
более жестком режиме. Обеспечение таких особых условий — мно-
гоплановая задача, и она решается инженерами-химиками и микро-
биологами.

11
Вместе с тем переработка отходов, например, не требует стериль-
ных условий; напротив, чем больше разных микроорганизмов прини-
мает участие в процессе, тем лучше. В наше время все более широко 
применяют переработку стоков в анаэробных условиях смешанной 
микрофлорой, в результате чего попутно образуется биогаз (он состоит 
в основном из метана и СО
2
). Этот способ энергетически высокоэф-
фективен, позволяет сохранять и концентрировать энергию, содер-
жащуюся в различных компонентах стоков (с газом регенерируется 
более 80 % свободной энергии), а в сельской местности с его помощью 
можно получать значительную часть столь необходимой энергии. Так, 
в Китае построено более 18 млн генераторов биогаза. В развитых стра-
нах с высоким потреблением энергии превращение отходов в биогаз 
может покрыть лишь несколько процентов их энергетических потреб-
ностей. На отдельных крупных заводах по переработке отходов биогаз 
часто сжигают в тепловых машинах, которые приводят в действие элек-
трогенераторы. В последние годы созданы также небольшие установки, 
предназначенные для переработки отходов сельского хозяйства.
Таблица 1

жүктеу/скачать 203,02 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: