Застосування біотехнологій у виробництві

Промышленная биотехнология – биотехнология пищевых продуктов, препаратов для сельского хозяйства, препаратов и продуктов для промышленного и бытового использования, лекарственных препаратов, средств диагностики и реактивов. Биотехнология также включает выщелачивание и концентрирование металлов, защиту окружающей среды от загрязнения, деградацию токсических отходов и увеличение добычи нефти.

Використання продуктів харчування, одержуваних за допомогою сучасної біотехнології, дослідження і неминуче розвиток галузі

Продукти харчування, вироблені за допомогою сучасної біотехнології, можна віднести до наступних категорій:

1. Продукти харчування, що складаються з живих / життєздатних організмів або містять їх, наприклад, кукурудза.

2. Продукти харчування, що виділяються з ГМО, або містять інгредієнти, що виділяються з ГМО, наприклад, борошно, харчові білки чи масло, що отримується з ГМ сої.

3. Продукти харчування, що містять окремі інгредієнти або добавки, синтезовані ГМ мікроорганізмами (ГММ), наприклад, барвники, вітаміни та незамінні амінокислоти.

4. Продукти харчування, що містять інгредієнти, оброблені синтезуються ГММ ферментами, наприклад, кукурудзяний сироп з високим вмістом фруктози, що виготовляється з крохмалю за допомогою ферменту глюкозоізомерази.

Традиційна селекція, особливо сільськогосподарських рослин, домашньої худоби і птиці, спрямована на збільшення продуктивності сільського господарства, підвищення стійкості культивованих видів до захворювань і шкідників, а також поліпшення якості продуктів з точки зору поживності і легкості обробки.

Сучасна біотехнологія використовує молекулярні методи для ідентифікації, виділення і модифікації послідовності ДНК, що кодує специфічний генетичний ознака (наприклад, стійкість до комах) донорського організму (мікроорганізму, рослини чи тварини), і вбудовування її в геном організму-реципієнта, який в результаті набуває заданий ознака

Найбільш ймовірно, що першим ГМ твариною на продовольчому ринку стане швидкозростаюча сьомга, в геном якої вбудований ген гормону росту чавичі. Для вирішення деяких проблем аквакультури вчені роблять спроби підвищити стійкість риб до захворювань, наприклад, шляхом вбудовування в геном сьомги фрагмента ДНК, що кодує лізоцим райдужної форелі. Лізоцим має антибактеріальні властивості і ефективний по відношенню до багатьох збудників захворювань риб. Вирощування хижих риб, таких як форель і лосось, призвело до надмірного промислу піщанки і мойви. Для вирішення цієї проблеми вчені вивчають можливість зміни метаболізму хижих риб шляхом поліпшення засвоєння вуглеводів і збільшення частки рослинної їжі в раціоні.

Продукти харчування, отримані з ГМ худоби та птиці, ще дуже далекі від комерційного використання. У геном свиней вдалося вбудувати декілька прискорюють ріст генів, які також впливають на якість м'яса, роблячи його більш пісним і ніжним. Ця робота розпочата більше 10 років тому, проте в силу певних морфологічних і фізіологічних змін, що спостерігалися у тварин, технології не були коммерціалізовани.

Запропоновано також велику кількість модифікацій молока, яке у додаванні нових білків, або в маніпуляціях над ендогенними протеїнами. Ще кілька груп дослідників працюють над зниженням вмісту в молоці лактози. Кінцевою метою є створення молока, придатного для споживання людьми з лактозною непереносимістю. До інших областях застосування генетичного модифікування в тваринництві, що знаходяться на ранніх стадіях досліджень і розробки, належать підвищення стійкості до захворювань, підвищення народжуваності в овець, підвищення несучості птахів за рахунок створення двох активних яєчників і поліпшення переробки кормів «екосвіньямі» («enviropig») (свинями, що виділяють у навколишнє середовище меншу кількість токсичних сполук фосфору). До мікроорганізмів, що використовується для виробництва продуктів харчування (що знаходиться на стадії досліджень і розробки), відносяться зброджують культури (для хлібопечення та пивоваріння) і молочнокислі бактерії, які застосовуються при виробництві сиру. Метою досліджень і розробки також є мінімізація інфікування патогенними мікроорганізмами і підвищення поживної цінності і смакових якостей кінцевого продукту. Робляться також спроби генетично модифіковані мікроорганізми травного тракту великої рогатої худоби.