Главная | Обратная связь

ПО ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕМ ДИСЦИПЛИН

 

Основой современной биотехнологии является микробио­логия, т.к. микроорганизмы представляются наиболее мощ­ными агентами, которые может использовать человек в сво­их интересах. Они работают с большой скоростью, огромны­ми темпами увеличивают биомассу, способны жить в экстре­мальных условиях, утилизировать самые разнообразные ве­щества и материалы, производство их не зависит от природ­ных условий и сезонных факторов. Биотехнологические про­цессы можно сделать безопасными для окружающей среды, используя отходы одного производства как сырье и с помо­щью микроорганизмов превращать их в виде другого в цен­ные продукты.

Биотехнология имеет самое непосредственное отношение к решению продовольственной проблемы. Наиболее перспективная область применения продукции промышленной мик­робиологии - животноводство.

Интенсификация животноводства, как известно, тесно свя­зана с созданием прочной, кормовой базы, развитие которой, в свою очередь, зависит от ресурсов кормового белка.

Существенное значение в качестве потенциального источ­ника белка в рационе сельскохозяйственных животных при­обретают продукты синтеза одноклеточных микроорганиз­мов: дрожжей, бактерий, водорослей, низших грибов.

Широкое применение получили кормовые дрожжи, выра­щиваемые на гидролизатах сельскохозяйственного производ­ства, отходах деревообрабатывающей, сахарной и спиртовой промышленности, углеводородах нефти.

Микробный белок получают также из микроскопических водорослей, метанокисляющих и водородных бактерий.

Несбалансированность по аминокислотному составу рас­тительного белка фуражных культур можно ликвидировать, добавляя в корма растительного происхождения незамени­мые аминокислоты, полученные микробиологическим синте­зом. Добавка в комбикорма для свиней и птицы незамени­мых аминокислот позволяет на 10% уменьшить расход корма и на 10-15% повысить продуктивность животных. Расширяется область внедрения кормовых антибиотиков для стимуляции роста сельскохозяйственных животных. При­менение их позволяет сокращать расход кормов на 10-20% на единицу привеса, уменьшить потребность животных в не­которых витаминах и незаменимых аминокислотах.

С высокой эффективностью используются в животновод­стве кормовые витамины, получаемые в результате биосинтеза их микроорганизмами. Введение в рацион бетакаротина увеличивает привес животных на 15%, молочной продукции на 5-10%. Наряду с этим отмечается увеличение приплода и снижение яловости, более высокое выживание молодняка, рост яйценоскости кур.

Создана возможность управления процессом силосования путем искусственного обогащения зеленой массы специально отселектированными культурами молочнокислых бактерий, способных активно размножаться в ней и вести процесс со­зревания силоса в нужном направлении. Использование заквасок для силосования ус­коряет процесс ферментации, накопления молочной кислоты, ограничивает потери питательных веществ, улучшает органолептические свойства силоса и, следовательно, лучшую поедаемость его скотом и активизацию деятельности сычужной мик­рофлоры животных. Применение заквасок повышает сохран­ность каротина аминокислот в силосе и оказывает положи­тельное влияние на продуктивность животных. Среднесуточ­ные привесы повышаются на 6-12%, удои молока - на 5-10%, увеличивается процент жира и снижается кислотность молока.

Улучшить переваримость и усвоение кормов можно используя при силосовании трудносилосуемых растений, содер­жащих мало углеводов, ферментных препаратов.

В области растениеводства биотехнология, основанная на использовании микроорганизмов, нашла широкое применение при производстве бактериальных удобрений. Употребление ризоторфина (бактериального удобрения из клубеньковых бактерий), по мнению специалистов, позволит увеличить бе­лок бобовых до 1 млн. т, что сократит его дефицит, повысит почвенное плодородие и сэкономит сотни тысяч тонн азотных удобрений.

Важный резерв снижения потерь от вредителей и болез­ней - использование микробиологических средств защиты растений, которые отличаются избирательностью действия и безопасны для окружающей среды.

В перерабатывающих отраслях агропроизводства трудно обойтись без микробных ферментных препаратов. Фер­мент амилазу употребляют в хлебопекарной промышлен­ности для повышения качества хлебобулочных изделий, пектиназу - для осветления соков, вин, для мочки прядильных растений, лактазу - в переработке молочных продуктов, протеиназу - для тендеризации мяса, обработки кож, изготов­ления сыра и других продуктов.

Одна из причин появления и развития биотехнологии - необходимость охраны окружающей среды.

Скопление большого количества отходов вблизи животно­водческих комплексов представляет серьезную опасность для природы. Между тем имеется возможность использования на­воза как в качестве источника энергии, так и для получения ценного удобрения. Все более широкое распространение в ми­ре находят биогазовые установки, которые за счет анаэроб­ной биоконверсии животноводческих, коммунальных и иных отходов под действием микроорганизмов дают биогаз метан, используемый для хозяйственных надобностей в сельской местности, и органическое удобрение. Принципиально новые возможности биотехнологии откры­ваются с использованием методов генной инженерии.

Микроорганизмы, созданные методом генной инженерии, начинают производить вещества, им не свойственные, но нуж­ные человеку. С помощью этого метода получены микроорга­низмы, синтезирующие физиологически активные белки: гор­мональные препараты (инсулин, соматостатин, соматотропин) и стимулирующие иммунитет (α - тимозин, интерферон).

Приступая к изучению микробиологии, необходимо преж­де всего составить ясное представление о микроорганизмах, выяснить, чем они характеризуются и отличаются от других организмов.

Ознакомьтесь с их распространением и значением в при­роде, различных отраслях народного хозяйства, охране окру­жающей среды и решении общебиологических задач.

Изучая историю развития микробиологии, обратите вни­мание на описательный и физиолого-биохимический периоды в становлении этой науки, с открытиями А. Левенгука, Л. Пастера, Р. Коха. Уделите особое внимание роли и творческо­му вкладу соотечественников: Л.С. Ценковского, И.И. Меч­никова, Д.И. Ивановского, Н.Ф. Гамалеи, С.Н. Виноградского, В.Л. Омелянского, Н.А. Михина, Н.А. Красильникова, А.Ф. Войткевича и других.

 

Вопросы для самопроверки и выполнения контрольной работы

1. Перспективы развития микробиологии по ускорению развития сельского хозяйства.

2. Современные достижения микробиологии и внедрение их в практику сельского хозяйства.

3. Мир микроорганизмов и его разнообразие.

4. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйствен­ном производстве.

5. Роль микробиологии в охране окружающей среды

6. Описательный период развития микробиологии. Работы А.ван Левенгука, Д.С. Самойловича, М.М. Тереховского.

7. Физиологический период развития микробиологии. От­крытия Л. Пастера.

8. Значение работ Д.И. Ивановского, И.И. Мечникова, Л.С. Ценковского, Н.Ф. Гамалеи и других ученых в разви­тии микробиологической науки.