Біотехнологія є галузь знань, яка виникла й оформилася на стику мікробіології, молекулярної биоло-гии, генетичної інженерії, імунології, хімічної технології і ряду інших наук. Народження біотехнології обумовлено піт-ребностями суспільства в нових, більш дешевих продуктах для народного господарства, в тому числі для медицини і ветеринарії, а так-же принципово нових технологіях. Саме слово «біотехнологія» походить від грец. bios - життя, tecen - мистецтво, logos - наука. Метою біотехнології є отримання продуктів з біологічних об'єктів або з їх застосуванням, а також відтворення біоеффектов, які не зустрічаються в приро-де. Як біологічних об'єктів найчастіше використовуються одноклітинні мікроор-організми, тваринні і рослинні клітини, а також організм тварин, людини або рослин. Вибір цих об'єктів обумовлений такими причинами:
1) Клітини є свого роду «біофабрі-ками», що виробляють в процесі життє-діяльності різноманітні цінні продук-ти: білки, жири, вуглеводи, вітаміни, ами-нокіслоти, антибіотики, гормони, антитіла, антигени, ферменти, спирти і т. д. Багато з цих продуктів, вкрай необхідних в житті людини, поки недоступні для напів-чення «небіотехнологіческімі» способами.
2) Клітки надзвичайно швидко програвання водяться. Так, бактеріальна клітина, ділиться через кожні 20-60 хв, дріжджова - через 1,5-2 год, тваринна - через 24 год, що дозво-
ляє за відносно короткий час спокуса-ного наростити на порівняно дешевих і недефіцитних поживних середовищах в про-промислових масштабах величезні кількості біомаси мікробних, тварин або рости-них клітин.
3) Біосинтез складних речовин, таких як білки, антибіотики, антигени, антитіла та ін. Значно економічніше і технологічно доступніше, ніж інші види хімічного син-теза. При цьому вихідна сировина для біосінте через, як правило, простіше, дешевше і доступніше, ніж сировина для інших видів синтезу. Для цього використовуються відходи сільськогосподарської, рибної продукції, харчової промисло-вості, рослинна сировина, наприклад рибне борошно, меляса, дріжджі, деревина та ін.
4) Можливість проведення біотехнологи-чеського процесу в промислових масшта-бах, т. Е. Наявність відповідного техноло-ня обладнання, доступність сировини, технологія переробки і т. Д.
Біотехнологія використовує такі про-дукти одноклітинних:
а) Самі клітини як джерело цільового про-
продуктом;
б) Великі молекули. які сінтезіру-
ються клітинами в процесі вирощування: фер-
менти, токсини, антигени, антитіла, пепто
доглікани і ін .;
в) Первинні метаболіти - нізкомолеку-
лярні речовини (мол. маса менш як 1500 Да),
необхідні для росту клітин (амінокіс-
лоти, вітаміни, нуклеотиди, органічні
кислоти та ін.);
г) Вторинні метаболіти (ідіоліти) -
низькомолекулярні і макромолекулярні
з'єднання, не є необхідною умовою для зростання кле-
ток: антибіотики, алкалоїди, токсини, міськ-
Мони і ін.
Біотехнологія використовує цю продукція клітин як сировину, яке в результаті техно-логічної обробки перетворюється в конеч-ний, придатний для використання, продукт.
Крім мікроорганізмів, тварин і рослинних клітин біотехнологія в качес-тве біологічних об'єктів використовує орга-ни і тканини людини і тварин, рослини, організм тварин і людини. Наприклад, для отримання інсуліну використовується під-
шлункова залоза великої рогатої худоби і свиней, гормону росту - гіпофізи трупів людини; для отримання імуноглобулінів використовують організм коней та інших жи-Вотня, препаратів крові - донорів і т. д.
Біотехнологія, використовуючи перераховані вище біологічні об'єкти, отримує ог-ромни асортимент продукції, вико-зуемое в медицині, ветеринарії, сільському господарстві, харчовій та хімічній промисло-вості, в інших галузях народного хо-дарства. До них відносяться, наприклад, такі продукти, без яких немислимо істота-вання сучасної людини, як антібіоті-ки, вітаміни, ферменти, вакцини, гормони, амінокислоти, нуклеотиди, комплемент і препарати крові, імуномодулятори, анти-тіла, діагностичні препарати, серцево судинні, протипухлинні і безліч інших фармацевтичних препаратів; їжі-ші і кормові білки, біологічні засоби р-тва захисту рослин, інсектициди, цукру, спирти, ліпіди, дріжджі, кислоти, бутанол, ацетон і багато інших.
Крім цього, біотехнологія грає біль-шую роль в оздоровленні навколишнього сере-ди - в екології, так як за допомогою біотех-нологічних процесів проводять очистку від забруднюючих речовин грунту, водойм, повітряне середовище шляхом їх біоконверсії і біодеградації.
Однак біотехнологія не обмежує-ся отриманням тільки перерахованих вище продуктів. Значні, більш масштабні і революційні проблеми вона вирішує на шляху створення трансгенних тварин і рослин, т. Е. Створення нових, раніше неізвес-тних порід тварин і рослин, а також клонування тварин. Новітній розділ біотехнології - генетична і білкова інженерія - дозволяє отримувати здійснений-но унікальні біотехнологічні ефек-ти, відкривати способи діагностики, про-профілактику і лікування вроджених хвороб, впливати на властивості геному людини, живіт-них і рослин.
Одним з перспективних напрямків біотехнології є розробка Біосен-соров для визначення, індикації та иденти-ції біологічно активних речовин і
макромолекул. Принцип роботи біосенсорів заснований на реєстрації за допомогою датчиків і детекторів фізичних, хімічних або біологічних ефектів, що виникають при взаємодії детектіруемих клітин і мо-лекул з біореагенту. Наприклад, реакцію антиген-антитіло можна виявляти по фі-зичних, біологічних і хімічних еф-фект, цукор в крові - по С02. образующе-муся в результаті його розщеплення ферментом ( «ферментним електродом»).
Отже, біотехнологія покликана внести істотний внесок в створення еф-ність діагностичних, профілактічес-ких і лікувальних медичних і ветеринарних препаратів, рішення продовольчої про-грами (підвищення врожайності, продуктив-ності тваринництва, поліпшення якості харчових продуктів - молочної, кондитер-ської, хлібобулочної , м'ясної та рибної про- продукції), забезпечення багатьох технологічних процесів в легкій, хімічній та інших від-галузях промисловості, а також в оздоровчі-лення навколишнього середовища. В даний час в біотехнології виділяють 4 пріоритетних напрямки: а) медико-фармацевтичної; б) продовольче; в) сільськогосподарське; г) екологічне.
Мабуть, правильно буде визначати біо-технологію як науку, яка на основі изу-чення процесів життєдіяльності живих ор-ганизмов, головним чином мікроорганізмів, тварин і рослинних клітин, використовує ці біологічні процеси, а також самі біологічні об'єкти для промислового про-ництва продуктів, необхідних для життя