Микробная технология

Наиболее значительные практические достижения биотехнологии связаны с микробной технологией. Клетки микроорганизмов, в первую очередь бактерий и дрожжей - очень удобный объект для биологических технологий. Их преимущества обусловлены быстрым ростом, огромными темпами увеличения биомассы, способностью жить в экстремальных условиях и утилизировать разнообразные вещества и материалы - нефть, уголь, металл, целлюлозу, пластмассы.

Биомассу клеток микроорганизмов используют как корм, продуктами их жизнедеятельности служат ферменты, антибиотики, другие биологически активные вещества. Биохимические свойства микробов полезны для очистки сточных вод, выщелачивания металлов, удаления примесей из угля.

Интенсивное развитие микробиологической промышленности произошло в связи с производством антибиотиков. В 1928 г. английский ученый А. Флеминг установил, что грибок из рода пенициллиум вырабатывает вещество, убивающее микробов. Это вещество было названо пенициллином и получило всемирную известность. Первый штамм пенициллина был неудобен для производства. Он рос только на поверхности питательной среды и выделял около 10 международных единиц пенициллина на кубический сантиметр среды. Чтобы получить требующийся одному больному миллион единиц, необходимо было выращивать грибок на питательной среде площадью 50 м2. Методами обычной селекции удалось улучшить грибок. Он стал расти в глубинной культуре и давать по 250 единиц на 1 см3. Полная революция в производстве пенициллина произошла благодаря использованию радиационной генетики. М. Демерец в США облучил грибок рентгеновскими лучами и получил новый штамм, продуктивность которого составляла 200% по сравнению с исходным.

Другое затруднение в производстве пенициллина было связано с наличием желтого пигмента. Очистка от него стоила дорого. В результате воздействия ультрафиолетовыми лучами были получены мутантные штаммы, которые не вырабатывали желтого пигмента. Некоторые из новых штаммов не только не уступали исходным по продуктивности пенициллина, но даже превосходили их. В итоге получены штаммы, производящие 3 тыс. единиц на 1 см3.

Больших успехов в производстве антибиотиков достигли ученые нашей страны. С помощью радиационной генетики С. И. Алиханян получил штамм пенициллина «новый гибрид», продуцирующий 5 тыс. единиц. Таким же путем удалось значительно улучшить ряд других грибков, вырабатывающих антибиотики. Воздействуя рентгеновскими лучами, создали штамм, увеличивающий в шесть раз выход альбомицина. Создана мощная промышленность антибиотиков. Выпускаются препараты различного назначения против вирусов, бактерий, грибков, опухолей.