При влажной переработке кофе-бобов липкая оболочка бобов удаляется в процессе естественного брожения в твердой среде в аэробных или анаэробных условиях пектиновыми ферментами самих плодов или микрофлоры, растущей на плодах. Делались попытки использовать мякоть кофейных бобов, слизь, окружающую их зерна, соки и сточные воды от различных процессов переработки кофе для производства биогаза и биомассы. В лаборатории и на опытной промышленной установке проводились опыты с культурами филаментозных грибов [2].
В лаборатории разработан процесс непрерывного производства спирта из соков тропических фруктов и последующего полунепрерывного производства уксусной кислоты; затем этот процесс был перенесен в промышленные условия. При помощи дрожжевых ферментов, иммобилизованных на полиуретановой губке, осуществлено производство фруктозных сиропов из сахарного тростника.
Стремясь обеспечить перенос технологий из развитых стран в развивающиеся, ООН запланировала создание Международного центра генной инженерии и биотехнологии [2]. На совещании в Вене в феврале 1981 г. под эгидой Организации промышленного развития ООН (UNIDO) группа экспертов по генной инженерии рекомендовала создать комиссию для изучения мнения государств-членов и специалистов относительно организации такого центра, а также его роли и функций.
Комиссия пришла к заключению, что такой центр должен служить интересам как развитых, так и развивающихся стран, которые могут внести весомый вклад в развитие генной инженерии и биотехнологии для повышения благосостояния населения. Кроме того, проведение исследовательских работ и внедрение их результатов будут служить превосходной школой для ученых, присланных в центр развивающимися странами. Комиссия экспертов рекомендовала и области исследований, включая добычу нефти из истощающихся скважин, использование энергии биомассы, усовершенствование методов ферментации, разработку более эффективных вакцин для человека и домашних животных, выделение или синтез лекарств против тропических болезней, селекцию сортов растений с полезными сельскохозяйственными свойствами и перенос генов азот фиксации в растения. Центр должен состоять из пяти отделов: трех исследовательских (молекулярной биологии и биохимии; микробиологии и молекулярной генетики; биотехнологии), отдела биоинформатики и отдела общих услуг.
Затем структуру центра обсудили делегаты из развивающихся стран. Они пришли к выводу, что помимо распространения адекватных технологий центр должен играть важную роль в качестве базы для обучения специалистов. Его задачей должно также быть решение проблем, общих для менее развитых стран. При центре необходимо создать координационную и информационную сеть.
По данным UNIDO, этот проект встретил теплый прием в развивающихся странах. Вместе с тем ряд руководителей исследовательских работ в этих странах указали, что, прежде чем принимать решение о строительстве такого центра, ООН должна укрепить национальные инфраструктуры, особенно в области образования [2].
Нужно также отметить, что на протяжении многих лет программы ФАО, ВОЗ и ЮНЕСКО содействовали развитию и расширению международного сотрудничества в прикладной микробиологии и технологии.
Так, в 1962 г. ЮНЕСКО субсидировало создание Международной организации исследования клетки (ICRO), а в 1972 г. совместно с этой организацией и Программой окружающей среды ООН (UNEP) основало международную программу, призванную охранять генетическое богатство микробных ресурсов и сделать их доступными для развивающихся стран. В 1975 г. начала создаваться сеть международных центров по исследованию микробных ресурсов (MIRCEN) со следующими целями: интеграция и сотрудничество между лабораториями, ответственными за управление; распределение и использование микробных ресурсов; сохранение микроорганизмов; разработка новых видов местной и недорогой технологии; приложение микробиологии в сельских районах; обучение персонала и распространение информации, связанной с общей и прикладной микробиологией.
Первым шагом на пути к развитию сети MIRCEN было создание в Брисбене (Австралия) Международного центра данных о микроорганизмах, который обладает огромной коллекцией микробных штаммов и мировым указателем коллекций культур микроорганизмов. В системе MIRCEN имеются и другие центры: в Бангкоке—для Юго-Восточной Азии, в Найроби—для Африки, в Порто-Алегро (Бразилия)—для Южной Америки, в Гватемале— для Центральной Америки, в Каире—для арабских стран. М1КСЕМ на Гавайях посвятил свою работу главным образом азот фиксации у тропических бобовых, а центр в Стокгольме специализируется на разработке медицинских диагностических наборов.
ЮНЕСКО также помогает государствам-членам в формулировании исследовательской политики и в создании проектов по прикладной микробиологии и биотехнологии, в которых основное внимание сосредоточено на обучении специалистов и повышении уровня компетентности, необходимого для выбора наиболее адекватной технологии.
В заключение хочу сказать, что широкое использование микроорганизмов не может не порождать новых взаимоотношений с живой природой, что вполне естественно ведет к желанию осмыслить сами эти взаимоотношения и соотнести их со сложившимися представлениями, с одной стороны, о роли живой природы в жизнедеятельности человека, а с другой — о роли человека в биотическом круговороте биосферы. Имеющийся пока не слишком богатый опыт развития биотехнологии все-таки содержит в себе много непривычного и вместе с тем многообещающего для возможной оптимизации человеческой жизнедеятельности. А остро вставшая перед Homo sapiens проблема самосохранения вынуждает его к лихорадочным поискам возможных вариантов стратегии своей жизнедеятельности. Этому привлечению природы, причем именно мира микроорганизмов, и положила начало новая биотехнология.
Можно, видимо, сказать, что биотехнология в совокупности с другими научными направлениями открывает новую эру взаимодействия человека с окружающей средой и особенно с живым веществом биосферы.
«Явившись прямым результатом научных разработок, биотехнология оказывается непосредственным единением науки и производства, еще одной ступенькой к единству познания и действования, еще одним шагом, приближающим человека к преодолению внешней и к постижению внутренней целесообразности».[3]
И все-таки только небольшим шагом. Поскольку, как метко заметил Б. Шоу, наука всегда ошибается. Она никогда не разрешает какой-то проблемы, не создав еще десять новых. Оценивая с этой позиции биотехнологию и весь комплекс наук, ее порождающих и обеспечивающих, можно видеть, что и здесь вряд ли мы сможем достичь желанной цели: биотехнология и экологизированная традиционная промышленность слишком отягощены бременем предшествующего. Она сама оказывается всего лишь крупной индустрией, соединением технических и биологических элементов и, естественно, наследует отрицательные свойства уже существующего индустриально-промышленного комплекса. Их действительное преодоление и решение проблемы человека предполагают выход человечества на новые, более совершенные ступени социокультурного развития, основанного на новых способах познания и действования.
Поэтому весьма существенное значение приобретает проблема выбора стратегии взаимодействия человека и природы: или это самонадеянное управление природой или же сознательное и целенаправленное приспособление всей жизнедеятельной деятельности, к существующему биотическому круговороту биосферы [3].
В результате интенсивного развития методов генетической инженерии получены клоны множества генов рибосомальной, транспортной и 5S РНК , гистонов, глобина мыши, кролика, человека, коллагена, овальбумина, инсулина человека и др. пептидных гормонов, интерферона человека и прочее. Это позволило создавать штаммы бактерий, производящих многие биологически активные вещества, используемые в медицине, сельском хозяйстве и микробиологической промышленности.
На основе генетической инженерии возникла отрасль фармацевтической промышленности, названная «индустрией ДНК». Это одна из современных ветвей биотехнологии.
Для лечебного применения допущен инсулин человека (хумулин), полученный посредством рекДНК. Кроме того, на основе многочисленных мутантов по отдельным генам, получаемых при их изучении, созданы высокоэффективные тест-системы для выявления генетической активности факторов среды, в том числе для выявления канцерогенных соединений.
Генетическая инженерия - это раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала
ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) – молекула наследственности, которая содержит весь набор генов организма
Ген —материальный носитель наследственной информации
Геном – совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данной растительной или животной клетки
Нуклеотиды - азотистые основания: аденин, тимин, гуанин и цитозин
Штамм – термин для обозначения серии культуры микробов.
Эукариоты – все организмы, клетки которых содержат ядро, отделенное оболочкой от цитоплазмы
Прокариоты – организмы, лишенные оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли)
Клонирование – получение генетически идентичных особей из одной клетки
Трансдукция - перенос генов из одной клетки в другую с помощью вирусов
Синтез – соединение различных элементов объекта в единое целое (систему)
Трансляция – синтез белка на робосомах