az élelmiszer-termelés - studopediya
A biológiai tudományok közvetlenül kapcsolódik az élelmiszer, és már a mikrobiológia és a biokémia, amelyek közvetlenül részt vesznek a fejlesztési biotechnológiai eljárások alkalmazásán alapuló azon képességének mikroorganizmusokat bioszintetizáltak.
Régóta mellett végzett ipari körülmények között a mikrobiológiai szintézisét citromsav, oxálsav, itakonsav, glüko-új, és más szerves savak, amelyek használják az élelmiszeriparban.
Ismeretes, hogy a növényi fehérjék tartalmaznak bizonyos aminosavak nagyon kis mennyiségben. Ez létrehoz egy jelentős hiány a minőségi által elfogyasztott takarmány állatok és baromfi. Ezért a korai 60-as évek. ipari mikrobiológiai aminosav-szintetizáló vezettek be számos országban, köztük pótolhatatlan. Most elő mikrobiológiai lizin, alanin, és az új aszpartil-glutaminsav, metionin, triptofán, leucin és más aminosavak, amelyeket széles körben használnak az dúsítására hírcsatornák.
Egy jelentős része a mikrobiológiai ipar részt vesz a termelés az enzimek. Iparilag termelnek amilolitikus, proteolitikus, pektináz és más enzimek, amelyek széles körben használják az élelmiszeriparban, hogy javítsa az ízét és aromáját élelmiszerek (sajtgyártás, különböző tejtermékek), és a fermentációs szójabab és más nyersanyagok.
Néhány fontos az olyan olcsó takarmány gazdag esszenciális aminosavak „egysejtű” egy fehérje (takarmány élesztő). Úgy becsülik, hogy egy csomó élesztő hozzáadjuk a csirke takarmány, elég több csaknem 35 ezer. Tojás és 1,5 tonna csirkehús. A nagy mennyiségben is biomasszára Chlorella, paszta, ahonnan megy állati takarmányok, baromfi és selyemhernyó. Chlorella is használják, mint műtrágya.
Mikrobiológiai ipar nagy mennyiségben termel a különböző vitaminok, amelyek hozzá élelmiszeripari termékek, és azokkal együtt fehérjék hozzáadására az élelmiszer (fehérje-vitamin-komplex), hogy fokozzák az állatok a termelékenység. Végezetül megjegyezzük, mikrobiológiai takarmány előállítása használt antibiotikumok a takarmány-adalékanyagok, valamint ékkel-berelinov és patogén használt gyógyszerek haszonnövény növekedésének szabályozása, és hogy megvédje őket a kártevők.
Most egyre fontosabb Quest mikroorganizmus-kultúrák, hogy adna egy bizonyos (kívánt) íz élelmiszer. Durva becslés szerint a világon van egy nagy háziállatok annyi, mint ahány ember, azaz a. E. Személyenként van egy nagy kedvenc, és egy baromfi (csirke, liba stb ..), ami csökkenti a fehérje források a bioszférában. Ezért az ötletet kapok ételt mikroorganizmusok, elkerülve állattartás és a növénytermesztés. A szakértők úgy vélik, hogy lehetséges, hogy készítsen a különböző termékek mikroorganizmusok, amelyekből, ha együtt hagyományos élelmiszer lehet főzni ételeket egyensúlyban száma és aminosav-összetétele a fehérjék és más vegyületek.
Azonban a hagyományos intézkedések nem elég ahhoz, hogy növelje a mennyiségi és minőségi élelmiszer. Ez az oka, hogy az élelmiszer-termelés vált a legfontosabb terület a géntechnológia. A fentiek alapján a trend a növekedés az új alapot és a hozam a mezőgazdasági üzemek, elsősorban gabonafélék, például gabona forrás, és a termelékenység növelése a gazdasági haszonállatok, mint a forrás a hús és húskészítmények.
Hosszú ideig, ősidők óta, a tenyésztők vannak kiválasztva és szaporított növények tulajdonságokkal rendelkező mezőgazdasági szempontból érdekes. Ez az út az úgynevezett klasszikus tenyésztés. Azonban, ősi és modern tenyésztők mindig is korlátozott a siker, mert ez a korlátozás által meghatározott korlátozás alkalmazott mintavételi módszereket.
A génsebészeti kiterjesztette igénypont feltételeinek megteremtése a szabályozó folyamatokban, mint például a légköri nitrogénkötés, fotoszintézis, virágzó növények, vízkezelés, ásványi táplálkozás, és anyag szállítás al. Amelyről úgy vélik, hogy fontos szerepe van a kialakulása agronómiailag értékes vonások a növények.
Apropó nitrogénmegkötés, vegye figyelembe, hogy minden évben minden országban a termelékenység javítására, a mezők a talajban hozzájárulni mintegy 6 milliárd tonna műtrágyát. Magas hozamú fajták a búza, rizs és más növények, a bevezetése, amely a gyakorlatban számos országban okozott idején az úgynevezett „zöld forradalom” szoruló nagy mennyiségű nitrogén műtrágya. Ugyanakkor a termelés nagyon terhelte a gazdaságot. Ezek hátránya, hogy a tény, hogy elnyeli a növények csak 40-50%. Jelentős részük mosott vízfolyásokba és tavaszi esővíz hogy szennyezi az ivóvíz és megteremti a feltételeket a fejlesztés algák a vizek oxigéncserélő. Eközben, a légkör áll 70% nitrogén. De mint tudjuk, a fő forrása a gabona, gabonafélék, nem képesek asszimilálni nitrogén a légkörbe. Ezért az a gondolat, géntranszfer a nitrogénkötés által hüvelyes baktériumok szimbiotikus hüvelyesek, és képesek a légköri nitrogént, hogy a talaj mikroorganizmusok, amelyek tartózkodnak a rizoszférában gabona. Az eredményeket már géntechnológiai kísérletek ígéretesnek mutatkozik ennek a problémának és a valóság a megoldás ipari méretekben.
A növekedés a növényi produktivitás révén intenzívebbé fotoszintézis - az egyik régi ötletek mezőgazdasági biológia. Azonban ahogy a megvalósítása még genetikailag, sok nehézség. Ezek közül az egyik, hogy semmit sem tud a mechanizmusokat, amelyek korlátozzák a fotoszintézist. Ez még megakadályozzák, hogy a genetikai manipuláció vonatkozásában a fotoszintézist.
Fontos célkitűzés a géntechnológia, hogy megtalálják a módját, hogy biztosítsa a növények szabályozó gének a virágzás időzítése. Ilyen gének, hogy ellenőrizzék a virágos növények csak bizonyos évszakokban, amely csökkenti a függőséget a mezőgazdaság klimatikus és meteorológiai tényezők. Ez a kérdés megoldódott bevezetésével gének bystrozatsvetayuschih növények növényi sejtekben, virágzó egy későbbi időpontban. Például, azt találták, hogy a bevezetése a szabályozó gének virágzó Arabidopsis növények, Aspen sejtek kíséri fejlődését transzgenikus nyárfa, virágzó 7 hónapos korban. Aspen általában virágzik csak 8 éves. Ismeretes, hogy egyes növények tartalmazzák a géneket az ellenállás (R-géneket), amelyek a rezisztenciát vírusok, baktériumok vagy gombák, amelyek növényi betegségeket kiváltó. Ezek a gének kódolnak receptor fehérjék növényekben. Kapcsolatfelvétel a gének termékeivel nyújtó patogenitási mikroor1 „anizmov, R-szabályozó-emye receptor proteinek közé tartozik az intézkedés a növényvédelmi tényezők. Azonban a természetes védekező elég minden esetben a betegségek megelőzésére termesztett növények. Ezért nem kevésbé érdekesek azok genetikailag mérnök egészében való fejlesztése annak érdekében, hogy a növények ellenállóbbak a betegségekkel szemben. mint tudják, a források a szántóföld a világ már régóta kimerültek, és most még csökkent az emberi tevékenységnek köszönhető. a A egyharmada a Föld felszínét sivatag, félsivatagos és száraz szavanna. elszegényedése források és a népesség növekedése tesz minket keresnek új fajták és fajok mezőgazdasági növények, amelyeket ki lehetne termeszteni a sivatagban, öntözött tengervízzel (neopresnennoy). Ezért sokáig, a munka folyik, amelynek célja létrehozása növények - sótűrő képes a tengervíz vagy növényi kevesebb szükség van a víz, amikor nem tenyésztésével kapcsolatos öntözés.
A géntechnológia fűzzük reményeiket fejlesztése szempontjából módját, hogy növényi géneket, melyek szabályozzák ellenállás fagy, aszály és más kedvezőtlen tényező a mezőgazdaság különböző földrajzi zónák.
Az egyik terület géntechnológia élelmiszer-termelés kapcsolódó fejlesztési módszerek bevezetésére gének állatokból a növényi genomba. Mint azt, hogy vezetne minőségi változást a kenyér, a hasonlóság az ő állati eredetű termékek. Mi már képes volt bemutatni gének-interferonok dohány és egyéb növények, így egy ígéretes irány.
Mint fentebb említettük, a genetikai manipuláció izolált növények (klonális mikrotenyésztésére növények) sejtek, hogy drasztikusan csökkentse a szaporodás időzítése sok növényfaj, valamint voproizvesti ugyanazon növény a több százezer példányban, és a nem fertőzött kórokozók, ami rendkívül fontos a mezőgazdasági gyakorlatot. Első növények egyetlen sejtből klónozás és elősegítsék a ígéri, hogy a fejlődés a növényfajták ellenálló vírusok, baktériumok és gombák, amelyek betegséget okozhatnak.
Ismeretes, hogy a mezőgazdasági gyakorlatban már régóta sikeresen használják, hogy növeljék a hozamot a hibridizáció növények, és különösen, hibridizáció, amely úgy definiálható, mint a növények keresztezésének tartozó különböző fajok és nemzetségek. A fejlesztés az elmélet a távoli hibridizáció és megszerzése gyakorlati eredményeket ezen a területen tett jelentős mértékben hozzájárul az orosz tudósok NI Vavilov, G. D. Carpio Marcsenko, AI Derzhavin Tsitsin és mások. Azonban hibridizációval növények kapcsolódó kiadások több éves munka értéke a géntechnológia itt az, hogy nyitott kilátások jelentős csökkenése a befogadás távoli hibridek, valamint szinte korlátlan használata fajok és nemzetségek növényi sokféleség, mint az eredeti formáját. Előállítás távoli hibridek lehetővé vált alapján a protoplaszt-fúziót az egyes növényi sejtek vagy alapján az átalakulás a sejtek idegen DNS, vagy plazmidok.
Lényegében beszélünk rendkívül gyors leküzdéséhez genetikai inkompatibilitás növényi, t. E. On növény hibridizáció kilátások az egyes fajok vagy nemzetségek segítségével a modern technika. Ezek megvalósítása kilátások már vezetett néhány eredményt, különösen, hogy a termelés az új formák formájában ún Szokkuram (szójabab + kukorica), sotaba (szója + dohány) és tabapeta (dohány + petúnia). Kísérleteket is elvégezni, hogy megkapjuk kartomidora (burgonya paradicsom +). Növények kifejlesztett egyedi hibrid sejteket, de nincs meg a gazdasági értéket, amely várhatóan tőlük. Ezért még mindig sok a tennivaló, hogy véglegesítse mind a módszerek megszerzésének távoli hibridek és megőrzése a gazdaságilag hasznos funkciók ilyen hibridek. De mi már termesztik nagy területeken genetikailag módosított fajta kukorica, szója és a paradicsom, generálja a reményben, hogy az elkövetkező években, a mezőgazdaság alapvetően új módszerek növények előállítására kívánt tulajdonságokkal, beleértve az olyan növények, amelyek nem léteznek az egyes országokban természet előtt.
A keresés az új, hogyan lehet javítani a termelékenységet az állatállomány genetikai manipulációs technikákkal vizsgáltuk három irányba, nevezetesen „design” állatok kívánt tulajdonságokkal átültetésével gén klónozása állatok klónozására sejtek elkülönítése után embrió és az embrió átültetést.
Képesség a „Design” állatok a kívánt tulajdonságai transzplantálunk gén látható kísérletekben, amelyben azt átültetett patkány növekedési hormon gén megtermékenyített egér peték amelyeket ezután beültetjük a méhben az egerek - dajka anyák. Néhány kölykök születtek egy külföldi termelt növekedési hormon nagyon nagy mennyiségben, és így jelentősen kinőtte társaik egerek lett óriások. Kutatási ebben az irányban mélyülnek évről évre, az új eredményekhez. A transzplantáció sugallják gének származik tejelő tehenek súlya többszöröse tömeghez képest a meglévő sziklák tehenek és a tejtermelés akár 20 000 kg tej évente.
Nagy lehetőségek rejt eljárás állatok klónozása, amely már használatos abban az esetben, szarvasmarha és juhot. Általában zúzott embriók, álló 60-80 sejteket ültetünk be a szervezetbe dajka anyák. Ezért elvileg lehet beszerezni egyetlen embrió néhány tucat állatokat.
Transplant embriókat - talán a legfejlettebb területe a szakterületen, melynek sikerességét van csatlakoztatva, mint már említettük, a fejlesztési módszerek polyovulation indukciós, in vitro megtermékenyítés és az embrió a sejtbeültetéses állatok. Ezzel a módszerrel több százezer borjak elő.
Új módszerek nagyon fontos előnye, amely tagadhatatlanul előrelépést ezen a területen. Lehetővé teszik, hogy elsősorban felgyorsítja az állattenyésztés nagy gazdasági adottságok. Ezen felül, akkor segít megőrizni értékes génállomány, t. Hogy. A „mosott” az embriókat lehet fagyasztással tartósított és tárolt végtelenségig. Ez az eljárás csökkenti a költségeit az állatokat szállító, a jövedelmezőbb szállítani fagyasztott embriók in vitro, mint maguk az állatok.