ActionTeaser.ru - тизерная реклама

**Бактерии ,полезные для человека

Микроорганизмы имеют большое  значения для человека :во-первых ,потому,что они играют  важную роль в биосфере ,и, во-вторых ,потому,что их можно преднамеренно  использовать  в нужных целях и при этом  самыми  разными способами

Человек  все больше  и больше использует бактерии Это создает  все предпосылки  для происходящей сейчас  перестройки  промышленности  и создания так называемой биотехнологии При этом  мы рассчитываем  на коренное  изменение  способов  получения  многих товаров  повседневного спроса , и в том числе  пищевых продуктов  и источников энергии  Своими успехами  биотехнология  во многом  обязана  генетикам Накопление  генетических знаний  позволило свободно  обращаться  с генами любых  организмов ,в том числе  и с нашими  собственными  Так возникла генетическая  инженерия 

Бактерии  и плодородие почвы

Бактерии  играют важную роль  в плодородии  почвы

Распад и образование гумуса Гумус-это слой  разложившегося  органического вещества ,который не только  содержит  питательные вещества ,но и обладает  важными физическими  и химическими свойствами ,такими, например ,как способность  удерживать воду При разложении  образуются  двуокись  углерода ,аммиак , минеральные соли (например,  фосфаты  и сульфаты )и вода ,которые снова  вступают  в круговорот  веществ

Биогеохимические циклы (круговороты  биогенных элементов)  В круговороте азота  участвуют:

а)азотфиксирующие  бактерии, такие ,как свободно живущие сапрофиты ,например  Azotobacter,или симбионты,например Rhizobium

б) нитрифицирующие  бактерии ,которые  превращают азот ,связанный  в органических  соединениях (например ,в белках) ,в нитраты ,например  Nitrosomonas  и Nitrobacter

в) денитрифицирующие бактерии ,например  Thiobacillus ,которые  превращают  нитрат  в свободный азот

Очистка сточных вод

В очистных  сооружениях  бактерии  играют  почти  такую же роль ,как  и в почве  И в том  и в другом случае  они расщепляют  органические вещества ,превращая их в безвредные  растворимые  неорганические соединения  Бытовые сточные  воды  предварительно  разделяют  в специальных  отстойниках  на жидкую часть  и илистый  осадок ,которые затем  перерабатывают  в несколько этапов ,используя  аэробные  и анаэробные  бактерии  Метан,  образуемый анаэробными  бактериями ,иногда  используют как топливо  для рабочих  механизмов  очистных сооружений  После очистки  получают  очищенную жидкость ,которую обычно  спускают  в реки ,и ил, состоящий  из безвредных  органических  и неорганических веществ  и микроорганизмов (в основном  бактерий  и простейших ),который  можно затем высушить и,если  он  не загрязнен   тяжелыми  металлами ,использовать  вместо удобрения  Млекопитающие  и другие  животные  не могут  переваривать  целлюлозу, так как  у них  нет фермента  целлюлазы  Основную  же массу  пищи  ,поедаемой травоядными  животными ,составляет  клетчатка Однако у них  в кишечнике  живут  симбиотические бактерии  и простейшие ,переваривающие  клетчатку  У кроликов  такие бактерии  живут  в слепой кишке  и  червеобразном отростке ,а у коров и овец -в рубце Косвенным  образом  эти бактерии  служат  и человеку ,поскольку  он использует  мясо  домашних  животных в пищу


Более  непосредственное  отношение  к человеку имеет «микрофлора»  его собственного кишечника  В кишечнике  живет многие  бактерии  ,при этом  некоторые  из них ,например E.coli ,синтезируют  витамины группы  В и витамин К

Некоторые бактерии ,живущие на коже человека ,предохраняют его  от заражения  патогенными организмами

Промышленные  процессы  брожения

Многие полезные  органические продукты получаются  в результате брожения и человек использует  их уже несколько  тысяч лет Продукты брожения  становятся  все более важными как новый источник  пищи и топлива Этими вопросами  занимаются многие ученые  и технологи

При производстве  сыра,  молочный сахар  лактоза сбраживается  до молочной кислоты , а кислота заставляет  свертываться  белок молока  казеин  Твердые сгустки ,состоящие  из белка   и жиров ,отделяют  от жидкой сыворотки  и затем  инокулируют  бактерии и(или) грибы  Для получения  разных сортов сыра используют  разные  микроорганизмы ,так .например, чеддер  получают  с помощью  различных видов  Lactobacillus Молочнокислые  стрептококки сквашивают  сливки  и придают  сливочному маслу характерный  вкус и аромат  Молочнокислые бактерии  из рода lactobacillus  применяют  также для квашения  капусты ,приготовления  различных  солений и маринадов  ,для получения силоса

Антибиотики

С 30-х годов  нашего столетия  многи исследователи начали  заниматься  выделением  из бактерий  и грибов природных веществ ,обладающих  антибиотическими свойствами  ,то есть  способных  либо подавлять рост ,либо совсем  убивать других  микробов  Эти исследования  продолжаются  по сей день  Антибиотики находят применение  в медицине ,ветеринарии ,сельском хозяйстве ,промышленности  и чисто научных исследованиях Самый богатый источник  антибиотиков организмы ,живущие  в почве  В почвенных  микроэкосистемах  чрезвычайно  развита  конкуренция между отдельными  обитателями ,а антибиотики  входят  в тот природный «арсенал»,который нужен  для захвата  экологической ниши Образцы  почв из всех  районов  мира  постоянно анализируют  в поисках  новых  сильнодействующих  антибиотиков

Одним из самых  продуктивных источников  антибиотиков служит род Streptomyces  К этому роду принадлежат  многие виды  актиномицетов ,у которых  обнаружено  и идентифицировано  свыше 500 антибиотиков  Свыше 50 таких  антибиотиков  широко применяются  в практике ; к их числу  относятся стрептомицин ,хлорамфеникол и различные  антибиотики  тетрациклинового  ряда  Стрептомицин был открыт вскоре  после пенициллина (который  образуется  одним из видов  грибов)Этот антибиотик  оказался  чрезвычайно  эффективным ,что позволило  расширить  круг заболеваний ,которые можно лечить  этими препаратами  Например ,в отличие  от пенициллина  стрептомицин  действует  на туберкулезную  палочку  Некоторые виды рода Bacillus  также образуют  антибиотики ,например ,Bacillus brevis образует  грамицидин

Последние  достижения  биотехнологии  и генетической  инженерии

Новые источники  питания


В последние годы  появился  новый источник  пищи;это так называемый  белок  одноклеточных ,который получают  из микроорганизмов  Использование микроорганизмов  для этого дает  целый ряд  преимуществ :не нужно больших  площадей  для посевов ,не нужно  помещений  для скота ;микроорганизмы  быстро растут  на самых дешевых  или побочных продуктах  сельского хозяйства  или промышленности (например, на нефтепродуктах,метаноле  или бумаге) Белок  одноклеточных  можно  использовать  на корм скоту  вместо продуктов ,которые годятся людям Так,например, в США  фермеры  скармливают  животным  очень много зерна , и замена этих кормов на белок  одноклеточных  поможет  сохранить эти продукты  сельского хозяйства  для людей

Сырье и ферментная  технология

Бактерий  можно использовать  для создания  новых способов  получения  многих важных  для промышленности  веществ ,в том числе  спиртов ,кетонов,органических кислот ,сахаров и полимеров Ферменты ,выделенные  из бактерий ,можно применять для химической  трансформации  веществ ,например для превращения метана  в оксид  этилена Громадное преимущество  процессов ,контролируемых  ферментами ,заключается в возможности  получить  при обычных  давления  и температуре  те же результаты ,что и на традиционных  химических  заводах ,но с  меньшими  затратами  и без большого  риска  ,связанного  с необходимостью  поддерживать  очень высокие давление  и температуру

Генетическая инженерия

Наши знания  по вопросам  генетики  и молекулярной биологии  растут с каждым днем  Это связано прежде всего  с  работами  на микроорганизмах ,и  особенно  на таких ,как бактерия Escherichia Coli Термин «генетическая инженерия »  вполне  можно отнести  и к такому  издавна  известному  приему ,как селекция ,однако  возник этот термин  только в связи с появлением  возможности  проводить  прямые  манипуляции  с индивидуальными генами

Одно из достижений  генетической инженерии -это перенос генов  ,кодирующих  синтез инсулина у человека ,в клетки бактерий .С тех самых пор  ,как выяснилось ,что причиной  сахарного диабета  является нехватка  гормона инсулина ,всем больным диабетом  стали давать инсулин ,который получали из поджелудочной железы  после забоя  животных Инсулин- это белок ,и поэтому  было много споров о том, можно ли  встроить  гены этого белка  в клетку бактерий  и можно ли  выращивать  такие бактерии в промышленных масштабах ,чтобы использовать их как намного более дешевый  и более удобный  источник гормона  Даже при удачном  переносе генов существует одна  скрытая трудность ,которая связана  с возможными  различиями  в механизмах  регуляции  синтеза белка  у эукариот  и прокариот В настоящее время  удалось  успешно  перенести  гены человеческого инсулина  и уже началось  промышленное получение  этого гормона

Другим важным  для человека белком  является интерферон ,который обычно  образуется в ответ  на вирусную инфекцию Ген интерферона  удалось  перенести  в клетки  бактерий ,и,заглядывая  в будущее ,можно,по-видимому,сказать, что бактерии будут широко  применяться  как «фабрики»  для производства  целого ряда  таких продуктов  эукариотических клеток ,как гормоны ,антибиотики ,ферменты и вещества ,необходимые  в сельском хозяйстве  Возможно ,что вместо бактерий  можно использовать  и дрожжи (эукариоты) Не исключено ,что полезные гены прокариот  удастся  включить  в клетки эукариот ,например  ввести гены  азотфиксирующих бактерий  в клетки  полезных  сельскохозяйственных растений Это имело бы чрезвычайно  большое значение  для производства  сельскохозяйственной продукции ,так как  позволило  бы резко  уменьшить или даже совсем  обойтись  без внесения  в почву нитратных  удобрений ,на которые  расходуются баснословные  суммы денег  и которыми  загрязняются близлежащие  реки и озера

Биологический контроль

Определенные виды  рода Bacillus (например,B.thuringiensis) заражают  и вызывают  гибель  гусениц  некоторых бабочек  и личинок  родственных  им насекомых На других животных  и на растения  такие бактерии  не действуют  А это значит ,что в нашем распоряжении  имеется  идеальное  средство для борьбы со многими  серьезными  вредителями  растений Препараты  таких бактерий  используют  для опыления  посевов

Other Posts

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Тизерная сеть GlobalTeaser