BooksRead.biz
Не пропусти хорошу книгу!
  • Главная
  • Жанры
  • Авторы
  • ТОП книг
  • ТОП авторов
  • Контакты

От пекарни до биофабрики. Обзор достижений биотехнологии

Часть 20 из 27 Информация о книге

Так называемая биологическая защита культурных растений направленно нацелена против вредных насекомых, характеризующихся массовым размножением. При этом не нарушается уравновешенное совместное обитание всего живого и, кроме того, в нашу природную среду не попадают ядовитые вещества.

«Противоморозобойные» бактерии

К большим потерям урожая помимо вредителей приводят также неожиданные ночные заморозки весной или ранней осенью. Но холод повреждает растения лишь в том случае, если на растениях и внутри их различных частей (корни, стебли, листья) образуются кристаллы льда.

Было обнаружено, что на растениях живут и выделяют белки миллиарды бактерий вида Pseudomonas syringae. Вокруг этих так называемых бактерий — «льдообразователей» и их белков при минусовых температурах формируются кристаллы льда. Эксперименты показали, что если избавиться от этих бактерий, то на растениях не образуется кристалликов льда вплоть до −8 °С. И напротив, в присутствии бактерий — «льдообразователей» на растениях уже при температурах, близких нулю, возникают кристаллы льда, повреждающие растительные ткани. Этим «вредным» бактериям найдено и полезное применение: их добавляют к воде в «снеговых пушках»; даже при небольшом охлаждении они способствуют образованию снега, необходимого для создания снеговых покрытий с целью обеспечения условий для занятия зимними видами спорта.

Однако более интересна другая идея: была сделана попытка трансформировать генно-инженерными методами бактерии — «льдообразователи», а именно направленно вырезать из бактериальной ДНК ген, контролирующий образование «ледового» белка. После этой «операции» бактерии уже не могли продуцировать «ледовый» белок. И действительно, вокруг этих изменённых бактерий уже не образовывались кристаллы льда! Для пробы эти бактерии были использованы для опрыскивания посадок земляники. Оказалось, что «противоморозобойные» бактерии подавили развитие бактерий — «льдообразователей» и предохранили растения от внезапных понижений температуры. В данном случае земляничные растения служили всего лишь в качестве экспериментальных растений, поскольку основная задача состоит в защите от заморозков апельсиновых, грейпфрутовых и лимонных деревьев. Не исключено, что в будущем эти растения, чувствительные к минусовым температурам, можно будет выращивать на территориях, находящихся на несколько сот километров севернее.

Эти возможности ещё проверяются. Дело в том, что некоторые исследователи опасаются, что новые микробы могут распространиться по всему миру и нарушить природное равновесие различных видов. В этой связи биотехнологи несут особую ответственность, ведь надо гарантировать, что новые микробы вполне безопасны, и не допускать нанесения ущерба природе и человеку.

Чистая вода благодаря работе микробов

В 1892 г., а это в общем-то не так уж и давно, жители Гамбурга полагали, что они могут брать воду для питья непосредственно из рек Эльба и Альстер. Но такие представления имели трагический конец — жителей Гамбурга «косила» холера. Вода многих рек давно уже перестала быть чистой; это была среда обитания микробов, в том числе и опаснейших возбудителей холеры. В больших городах очистка сточных вод стала обязательной. Сегодня каждый городской житель ежедневно «продуцирует» 150—200 л сточных вод. При производстве 1 т бумаги объём сточных вод примерно такой же, как объём бытовых сточных вод от 1000 человек, и нередко сток одного химического предприятия соответствует по объёму стокам города с миллионным населением.

Естественной самоочищающей способности рек, обусловленной деятельностью микроорганизмов, теперь уже не хватает, поэтому сточные воды приходится разлагать с помощью микроорганизмов в гигантских очистных сооружениях с тем, чтобы стоки можно было вновь спускать в реки и озера без ущерба для природной среды.

При очистке сточных вод микроорганизмы проделывают особенно трудную работу. Потребляя кислород в процессе дыхания, они с его помощью разлагают содержащиеся в сточных водах сахара, жиры и белки до углекислого газа и воды и на этой основе растут и строят свои новые клетки. Очистные установки предоставляют им наилучшие условия для развития, размножения и для деструктивной деятельности. Это гигантские «биофабрики», и их «биопродуктом» является чистая вода.

При очистке сточных вод прежде всего из них удаляются макрозагрязнения: бумага, куски дерева, обрывки материи. Тяжёлые частицы песка осаждаются в пескоуловителе. Лишь после этого более лёгкие взвешенные частицы концентрируются на дне отстойника в илоуловителе. Далее сточные воды поступают в аэротенк [21], где поддерживаются идеальные условия для жизнедеятельности микробов. В аэротенке бактерии, дрожжи и грибы образуют с веществами сточных вод большие хлопья («активный ил»), которые не распадаются благодаря слизи, выделяемой бактериями. Основная проблема этого биопроцесса связана со снабжением микробов кислородом. На расщепление 1 г сахара микробы расходуют более 1 г кислорода, а растворимость кислорода в воде при нормальной температуре составляет всего лишь 9 мг/л. Поэтому очень скоро после начала микробиологического процесса весь содержащийся кислород будет полностью израсходован микроорганизмами. Таким образом, для успеха дела сточные воды в аэротенке должны постоянно перемешиваться и обогащаться кислородом. Кстати, человек продуцирует за сутки столько сточной воды, что на её разложение микроорганизмы расходуют 54 г кислорода. Для обеспечения аэрации сточных вод аэротенк снабжён вращающимися щетками, лопастями, а также трубой, через которую в воду нагнетается воздух. Воздух постоянно «завихряет» хлопья активного ила, благодаря чему они не достигают слишком больших размеров, остаются взвешенными и хорошо обеспечиваются кислородом. Микробы хлопьев поглощают вещества сточных вод, разлагают их в процессе дыхания и при этом размножаются.

Часть микробных хлопьев осаждается затем во вторичных отстойниках в виде ила. Меньшую часть возвращают в аэротенк для того, чтобы иметь достаточное количество микробов для окисления вновь поступающих сточных вод. Весь осадок, собранный из первичного и вторичного отстойников разлагается в септиках или метантенках [22] метанобактериями до образования «биогаза» (метана). Этот газ может быть очень рационально использован путём сжигания для получения тепла. Остаточный «переброженный» ил высушивают и нередко применяют в качестве удобрения.

Резервуары очистных сооружений занимают большую площадь; это условие, однако, трудно выполнить в промышленных районах. Поэтому за последние годы биотехнологами для очистки сточных вод были разработаны «малогабаритные» башенные биореакторы высотой примерно 15—20 м.

Сточные воды промышленных предприятий нередко содержат трудноразлагаемые вещества и яды, например синильную кислоту и соединения ртути. Эти вещества не разлагаются «нормальными» микробами, они даже убивают многие микроорганизмы. Поэтому идут поиски новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов, которые могли бы утилизировать и эти ядовитые примеси. Например, индийский биотехнолог профессор Ананда Чакрабарти выделил «супербактерии», способные расщеплять высокотоксичное средство 2,4,5‑Т [23], которое США применяли во время войны во Вьетнаме для того, чтобы вызвать «листопад» в больших массивах джунглей [24]. Профессор Чакрабарти выделил также подлинных «пожирателей» нефти. Эти бактерии с «жадностью» набрасываются на ядовитые нефтяные остатки. Они применяются для быстрого разложения нефти в случае катастроф с нефтяными танкерами, когда огромные площади моря находятся под угрозой загрязнения нефтепродуктами. Впоследствии микроорганизмы, размножившиеся в огромных количествах, поедаются другими морскими животными и благодаря этому быстро исчезают. Но катастрофы, происходящие с танкерами, это всего лишь малый процент нефтяных загрязнений. Ежегодно в моря попадает примерно 6 млн т нефти, четвёртая часть этого количества — в результате очистки порожних танкеров в открытом море, треть — со сточными водами, приносимыми реками. Кстати, «нефтееды» профессора Чакрабарти являются первыми в истории «новообразованными» живыми существами, на которые был выдан патент.


Перейти к странице:
Предыдущая страница
Следующая страница
Жанры
  • Военное дело 3
    • Спецслужбы 3
  • Деловая литература 202
    • Банковское дело 3
    • Деловая литература 2
    • Корпоративная культура 13
    • Личные финансы 21
    • Малый бизнес 2
    • Маркетинг, PR, реклама 46
    • О бизнесе популярно 113
    • Отраслевые издания 1
    • Управление, подбор персонала 15
    • Ценные бумаги, инвестиции 3
    • Экономика 25
  • Детективы и триллеры 2732
    • Боевики 310
    • Дамский детективный роман 24
    • Детективы 424
    • Иронические детективы 180
    • Исторические детективы 413
    • Классические детективы 220
    • Криминальные детективы 151
    • Крутой детектив 115
    • Маньяки 14
    • Медицинский триллер 2
    • Политические детективы 46
    • Полицейские детективы 220
    • Прочие Детективы 832
    • Техно триллер 3
    • Триллеры 1169
    • Шпионские детективы 98
  • Детские 463
    • Детская образовательная литература 13
    • Детская проза 160
    • Детские остросюжетные 55
    • Детские приключения 236
    • Детские стихи 19
    • Детский фольклор 1
    • Книга-игра 1
    • Прочая детская литература 76
  • Детские книги 505
    • Детская фантастика 192
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 241
  • Документальная литература 810
    • Биографии и мемуары 530
    • Военная документалистика 8
    • Искусство и Дизайн 14
    • Критика 10
    • Научпоп 10
    • Прочая документальная литература 72
    • Публицистика 263
  • Дом и Семья 216
    • Домашние животные 14
    • Здоровье и красота 37
    • Кулинария 36
    • Прочее домоводство 8
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 8
    • Сделай сам 2
    • Спорт 9
    • Хобби и ремесла 7
    • Эротика и секс 107
  • Драматургия 122
    • Драма 119
    • Киносценарии 3
    • Мистерия 1
    • Трагедия 1
  • Жанр не определен 9
    • Разное 9
  • Компьютеры и Интернет 14
    • Базы данных 3
    • Интернет 3
    • Программирование 1
    • Программное обеспечение 1
    • Прочая компьютерная литература 9
  • Любовные романы 28153
    • Исторические любовные романы 957
    • Короткие любовные романы 2743
    • Любовно-фантастические романы 11759
    • Остросюжетные любовные романы 1024
    • Порно 94
    • Прочие любовные романы 55
    • Слеш 420
    • Современные любовные романы 11746
    • Фемслеш 46
    • Эротика 6834
  • Научно-образовательная 374
    • Альтернативная медицина 5
    • Астрономия и Космос 7
    • Биология 31
    • Биофизика 2
    • Биохимия 2
    • Ботаника 3
    • Военная история 4
    • Геология и география 3
    • Государство и право 1
    • Детская психология 15
    • Зоология 3
    • Иностранные языки 2
    • Культурология 44
    • Литературоведение 19
    • Медицина 37
    • Обществознание 7
    • Педагогика 20
    • Политика 23
    • Прочая научная литература 57
    • Психотерапия и консультирование 52
    • Религиоведение 7
    • Секс и семейная психология 30
    • Технические науки 5
    • Физика 9
    • Философия 35
    • Химия 3
    • Экология 3
    • Юриспруденция 9
    • Языкознание 18
  • Образование 522
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 297
    • Карьера 4
    • Психология 229
  • Поэзия и драматургия 42
    • Басни 2
    • Драматургия 11
    • Лирика 2
    • Поэзия 30
  • Приключения 768
    • Вестерны 14
    • Исторические приключения 418
    • Морские приключения 82
    • Природа и животные 31
    • Прочие приключения 214
    • Путешествия и география 54
  • Проза 2400
    • Антисоветская литература 5
    • Афоризмы 1
    • Военная проза 113
    • Историческая проза 319
    • Классическая проза 134
    • Контркультура 16
    • Магический реализм 93
    • Новелла 14
    • Повесть 24
    • Проза прочее 20
    • Рассказ 74
    • Роман 107
    • Русская классическая проза 72
    • Семейный роман/Семейная сага 4
    • Сентиментальная проза 10
    • Советская классическая проза 48
    • Современная проза 1835
    • Эпистолярная проза 2
    • Эпопея 5
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 3
  • Прочее 1537
    • Газеты и журналы 5
    • Изобразительное искусство, фотография 12
    • Кино 13
    • Музыка 10
    • Подростковая литература 6
    • Театр 5
    • Фанфик 1491
  • Религия и духовность 367
    • Астрология 1
    • Буддизм 4
    • Православие 1
    • Прочая религиозная литература 3
    • Религия 23
    • Самосовершенствование 139
    • Хиромантия 1
    • Эзотерика 214
    • Язычество 2
  • Справочная литература 42
    • Прочая справочная литература 3
    • Путеводители 10
    • Руководства 12
    • Справочники 15
    • Энциклопедии 9
  • Старинная литература 164
    • Античная литература 3
    • Древневосточная литература 5
    • Мифы. Легенды. Эпос 35
    • Прочая старинная литература 124
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 30608
    • Альтернативная история 4539
    • Боевая фантастика 5860
    • Героическая фантастика 1564
    • Городское фэнтези 2437
    • Готический роман 15
    • Детективная фантастика 779
    • Ироническая фантастика 102
    • Ироническое фэнтези 84
    • Историческое фэнтези 537
    • Киберпанк 349
    • Космическая фантастика 1925
    • Космоопера 60
    • ЛитРПГ 1480
    • Любовная фантастика 186
    • Любовное фэнтези 115
    • Мистика 537
    • Научная фантастика 943
    • Попаданцы 10457
    • Постапокалипсис 1002
    • Сказочная фантастика 26
    • Социально-философская фантастика 556
    • Стимпанк 157
    • Технофэнтези 158
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 829
    • Фантастика 254
    • Фантастика: прочее 236
    • Фэнтези 12369
    • Эпическая фантастика 234
    • Юмористическая фантастика 1184
    • Юмористическое фэнтези 1782
  • Фольклор 7
    • Загадки 1
    • Народные сказки 5
    • Фольклор: прочее 2
  • Юмор 203
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 71
    • Сатира 3
    • Юмористическая проза 128
    • Юмористические стихи 5
BooksRead.biz

Бесплатная онлайн библиотека для чтения книг без регистрации с телефона или компьютера. У нас собраны последние новинки, мировые бестселлеры книжного мира.

Контакты
  • [email protected]
Информация
  • Карта сайта
© BooksRead.biz, 2020-2026. | Вход