Сельскохозяйственные и экологические биотехнологии

В XX в. произошла «зеленая революция» — за счет использования мине­ральных удобрений, пестицидов и инсектицидов удалось добить­ся резкого повышения продуктивности растениеводства. Но сей­час понятны и ее отрицательные последствия, например насыще­ние продуктов питания нитратами и ядохимикатами. Основная задача современных агробиотехнологий — преодоление отрицатель­ных последствий «зеленой революции», микробиологический син­тез средств защиты растений, производства кормов и ферментов для кормопроизводства и др. При этом упор делается на биологические методы восстановления плодородия почвы, биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, на переход от монокультур к поликультурам (что повышает выход био­массы с единицы площади сельхозугодий), выведение новых вы­сокопродуктивных и обладающих другими полезными свойствами (например, засухоустойчивостью или устойчивостью к засолению) сортов культурных растений.

Продовольственные сельскохозяйственные культуры служат сырьем для пищевой промышленности. Биотехнологии исполь­зуются при изготовлении пищевых продуктов из растительного и животного сырья, их хранении и кулинарной обработке, при про­изводстве искусственной пищи (искусственной икры, искусствен­ного мяса из сои, бобы которой богаты полноценным белком), при производстве корма для скота из продуктов, полученных из водорослей и микробной биомассы (например, получение кор­мовой биомассы из микробов, растущих на нефти).

Поскольку микроорганизмы чрезвычайно разнообразны, мик­робиологическая промышленность на их основе вырабатывает самые разные продукты, например ферментные препараты, на­ходящие широкое применение в производстве пива, спирта и т.д.

Биотехнологии выступают одним из важнейших способов ре­шения экологических проблем. Они применяются для уничтоже­ния загрязнений окружающей среды (например, очистка воды или очистка от нефтяных загрязнений), для восстановления разрушен­ных биоценозов (тропических лесов, северной тундры), восста­новления популяций исчезающих видов или акклиматизации ра­стений и животных в новых местах обитания.

Так, с помощью биотехнологий решается проблема освоения заг­рязненных территорий устойчивыми к этим загрязнениям видами растений. Например, зимой в городах для борьбы со снежными за­носами используются минеральные соли, от которых гибнут многие виды растений. Однако некоторые растения устойчивы к засолению, способны поглощать цинк, кобальт, кадмий, никель и другие метал­лы из загрязненных почв; конечно, они предпочтительнее в услови­ях больших городов. Выведение сортов растений с новыми свойства­ми — одно из направлений экологической биотехнологии.

Важные направления экологических биотехнологий — ресурс­ная биотехнология (использование биосистем для разработки по­лезных ископаемых), биотехнологическая (с использованием бактериальных штаммов) переработка промышленных и бытовых отходов, очистка сточных вод, обеззараживание воздуха, генно-инженерные экологические биотехнологии.