Кто когда-нибудь слышал о термине биотехнология? Хм… звучит как из фильмов, да. Но не заблуждайтесь, биотехнология также применялась в реальном мире. Биотехнология относится к науке, которая занимается применением биологических систем и организмов в технических и промышленных процессах для обеспечения благополучия человека.
Очевидно, использование биотехнологии началось более 6000 лет назад! В то время люди применили биотехнологию для изготовления хлеба, сыра и пива с помощью микроорганизмов. Однако современная биотехнология начала предоставлять продукты и технологии, которые помогают бороться с редкими заболеваниями, уменьшают биологический след, уменьшают голод, производят биотопливо и делают процессы промышленного производства более эффективными.
Итак, в чем именно заключается применение биотехнологии, которое мы часто обнаруживаем каждый день? Давайте посмотрим на объяснение в этой статье!
Дрожжи для производства этанола и хлеба
Возможно, вы слышали слово этанол. Этанол - это тип спирта, который производится из сырья, содержащего кукурузу, соевые бобы, сорго или ячмень. Этанол получают путем ферментации с помощью дрожжей.
В биотехнологии дрожжи могут метаболизировать сахара в растениях и производить этанол и диоксид углерода анаэробно. Этанол в качестве топлива более экологически чистый, чем бензин или дизельное топливо, получаемое из ископаемых.
(Также прочтите: Понимание биотехнологии и ее использования)
Мало того, дрожжи также используются в хлебопекарной и пивной промышленности. Дрожжи производят углекислый газ в качестве побочного продукта и могут заставить тесто подняться. Когда тесто выпекается в хлеб при высоких температурах, дрожжи умирают, и этанол в хлебе также испаряется. Крошечные углубления, оставленные в хлебе, делают его легким и воздушным.
Пектиназа в приготовлении фруктового сока
При производстве фруктовых соков промышленность обычно использует пектиназу для очистки и экстракции. Распад молекул пектина, происходящий в растительных клетках, также действует как клей, удерживающий растительные клетки вместе. Когда ферменты добавляются во фруктовый сок, он разрушает клетки и ткани растений и извлекает их. Этот процесс происходит быстрее в теплых условиях, чем в холодных, потому что он контролируется ферментами.
Биодетерген
Для стирки одежды мы используем моющее средство. В биотехнологии биодетергены содержат ферменты, которые помогают удалять пятна с одежды. Эти ферменты получены из микроорганизмов, таких как бактерии, которые могут выжить даже в горячей воде.
Некоторые из ферментов, используемых в биодетергенах, представляют собой протеазы, липазы и амилазы. Ферменты протеазы помогают расщеплять белковые пятна, такие как гемоглобин крови. Между тем, липаза помогает вывести жирные пятна. Наконец, амилаза может помочь разрушить крахмал или крахмальные пятна.
Лактаза для производства молока без лактозы
У некоторых людей непереносимость лактозы - состояние, при котором организм не может переваривать лактозу. Это вызвано тем, что организм не вырабатывает фермент лактазу, который используется для расщепления лактозы в молоке. Благодаря биотехнологиям теперь мы можем потреблять молоко без лактозы. Хитрость заключается в том, чтобы добавить фермент лактазу в молоко, чтобы лактоза была расщеплена первой и была безопасна для употребления людьми с непереносимостью лактозы.
Пенициллин из Penicillium с ферментером
Вам когда-нибудь давал врач, когда вы были больны? Обычно одним из таких препаратов является антибиотик. Антибиотики используются для борьбы с болезнями, вызванными бактериями. Антибиотики производятся из определенных микробов, чтобы подавить рост других микробов. Однако микробы в антибиотиках не вредят живым клеткам.
Первый антибиотик, открытый Александром Флемингом, а именно в форме пенициллина. Пенициллин получают из грибка Penicillium chrysogenum, который перерабатывается в большом контейнере, называемом ферментером. Эти грибы нуждаются в питательных веществах и кислороде для роста и развития. Когда поступление питательных веществ снижается, грибок выделяет в среду антибиотики.
Сам ферментер представляет собой большой стерильный контейнер, оснащенный мешалкой, трубкой для добавления закваски и воздушной трубкой для подачи воздуха в смесь.
