WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 49 |

«Т. Г. Волова БИОТЕХНОЛОГИЯ Ответственный редактор академик И. И. Гительзон Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в ...»

-- [ Страница 36 ] --

Применение сульфатредуцирующих бактерий для десорбции ксантогената с поверхности некоторых минералов после флотации позволяет селективно разделить некоторые минералы (CuFeS2 и MoS2, PbS и ZnS).

Таким образом, биологические методы активно дополняют и частично позволяют заменить традиционные методы горнодобывающей отрасли.

Многие вопросы биогеотехнологии в настоящее время успешно решены.

Это получение меди, никеля, кобальта, марганца, мышьяка и ряда других металлов. Медь и уран получают в больших масштабах в процессах кучного и подземного выщелачивания. С помощью чанового выщелачивания удается перерабатывать многие концентраты и получать цинк, медь, олово, серебро, золото и др. Разрабатываются и находят все большее применения процессы биосорбции металлов из растворов и сточных вод; намечены подходы и начинают применяться биологические методы в процессах обогащения руд и концентратов. Применение биотехнологических методов позволяет увеличивать сырьевые ресурсы, обеспечивает комплексное извлечение металлов, не требует сложной горной техники; процессы легко поддаются регулированию и автоматизации и позволяют решать многие природоохранные задачи.

Глава 6. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

АЛЬТЕРНАТИВЫ

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Эффективность сельскохозяйственных технологий в производстве продуктов питания зависит от многих факторов, включая эколого-географические, экономические, а также от возобновляемых биологических ресурсов, таких, как культурные растения, домашние животные, микроорганизмы. Повышение биологической продуктивности в сельском хозяйстве является предметом активных исследований комплекса различных биологических наук. Биотехнологические методы традиционно используются в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв, борьбы с вредителями и возбудителями болезней культурных растений и животных, приготовления продовольственных продуктов, их консервирования и улучшения питательных свойств. При этом удельный вес биотехнологии для развития и повышения эффективности традиционных сельскохозяйственных технологий постоянно возрастает. В настоящее время особые перспективы в создании и распространении новых культивируемых сортов растений обещает применение новейших методов биотехнологии – клеточной и генетической инженерии. Усилия биотехнологов направлены на увеличение выхода продукции и повышение ее питательности, усиление устойчивости культивируемых биологических видов к неблагоприятным условиям внешней среды, патогенам и вредителям. При этом остается актуальной проблема поддержания разнообразия среди культивируемых видов и сохранения генетических ресурсов в целом.

6.1. БИОПЕСТИЦИДЫ Практически одновременно с развитием животноводства и растениеводства возникла проблема защиты культурных растений и домашних животных от вредителей и болезней. Сначала человек использовал примитивные средства истребления и отлова вредных животных, затем для уничтожения стал применять хищных животных (собак, кошек, птиц).

Постепенно, с развитием сельскохозяйственных технологий способы борьбы совершенствовались; появились первые примитивные химические средства уничтожения насекомых и грызунов с использованием отваров, настоев, древесной золы и пр. Бурное развитие химии и переход сельского хозяйства на интенсивные технологии привело к появлению и применению огромного разнообразия химических веществ для борьбы с вредителями и болезнями культивируемых видов. Первоочередное место заняли пестициды – ядовитые химические вещества, используемые для борьбы с вредителями, болезнями и сорняками. Однако только небольшая часть (около 10 %) применяемых и вносимых в окружающую среду пестицидов достигает цели; основная же масса этих веществ вызывает гибель полезных организмов, аккумулируется в биологических объектах, нарушает равновесие в природных экосистемах и биоценозах, загрязняет почвы, водоемы, воздух. Химические пестициды не обеспечили при этом полную защиту сельскохозяйственных культур; большое число насекомых и сорняков остались неконтролируемыми и продолжают наносить огромный вред сельскому хозяйству. Более того, вредители начинают приобретать резистентность к пестицидам. Появились данные о том, что для уничтожения некоторых вредителей приходится применять сверхвысокие дозы пестицидов, в тысячи раз превосходящие начальные дозы токсикантов в первые годы их применения. В настоящее время в литературе описаны сотни видов членистоногих, резистентных к различным пестицидам (ДДТ, карбаматам, пиретроидам, фосфорорганическим соединениям). Таким образом, применение пестицидов вступило в явное противоречие с глобальной проблемой защиты окружающей среды.

Это вызывает необходимость поиска других, более эффективных средств и методов защиты, не оказывающих отрицательного воздействия на человека и окружающую среду в целом. Большие перспективы среди разрабатываемых подходов имеют биологические методы.

Биологические агенты применяли для уничтожения вредителей с древнейших времен. Например, китайцы использовали фараоновых муравьев для уничтожения вредителей в зернохранилищах. Во времена Аристотеля в период интенсивного одомашнивания пчел и тутового шелкопряда человек сталкивался с массовыми заболеваниями этих насекомых. Этот период можно считать началом зарождения микробиологических методов борьбы с вредителями. Но только в конце XIX века работами Л. Пастера и И.И.

Мечникова была заложена научная основа этого направления. Мечникову удалось выделить возбудителя болезни хлебного жука – мускаридный гриб (Metarrisium anisopliae), и он рекомендовал использовать данную культура для борьбы с жуком – вредителем злаковых. Пастер предложил применять бактерию – возбудитель куриной холеры для борьбы с дикими кроликами; Мечников этого же возбудителя – для уничтожения сусликов.



С тех пор направление, основанное на использовании микроорганизмов – природных патогенов, для борьбы с возбудителями болезней и вредителями культурных биологических видов в природных условиях, непрерывно совершенствуется. Выделено и описано множество микроорганизмов, патогенных для грызунов и насекомых, и на их основе созданы и продолжают разрабатываться эффективные препараты.

Использование микроорганизмов в качестве биопестицидов – сравнительно новое направление биотехнологии, но уже имеющее существенные достижения. В настоящее время бактерии, грибы, вирусы находят все более широкое применение в качестве промышленных биопестицидов. Технология производства этих препаратов весьма различна, как различна природа и физиологические особенности микроогранизмов-продуцентов. Однако имеется ряд универсальных требований, предъявляемых к биопестицидам, основными среди них являются: селективность и высокая эффективность действия, безопасность для человека и полезных представителей флоры и фауны, длительная сохранность и удобство применения, хорошая смачиваемость и прилипаемость. В настоящее время для защиты растений и животных от насекомых и грызунов применяются, помимо антибиотиков, около 50 микробных препаратов, относящихся к трем группам: это бактериальные, грибные и вирусные препараты.

Бактериальные препараты К настоящему времени описано свыше 90 видов бактерий, инфицирующих насекомых. Большая их часть принадлежит к семействам Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae, Lactobacillaceae, Micrococcaceae, Bacillaceae (табл. 6.1). Большинство промышленных штаммов принадлежит к роду Bacillus, и основная масса препаратов (свыше 90 %) изготовлена на основе Bacillus thuringiensis (Bt), имеющих свыше 22 серотипов. Штаммы Bt используют для борьбы с различными вредителями – гусеницами, комарами, мошкой.

Впервые Bt была выделена в 1915 г. Берлинером из больных гусениц мельничной огневки. Штаммы Bacillus thuringiensis, помимо образования спор, которые при попадании внутрь насекомого вызывают септицемию, синтезируют также ряд экзо- и эндотоксинов. Первый токсин, идентифицированный у Bt, – -экзотоксин (фосфолипаза С), является продуктом растущих клеток; предполагают, что эффект данного токсина, летальный для насекомых, связан с распадом в тканях незаменимых фосфолипидов.

Второй токсин – -экзотоксин, состоящий из аденина, рибозы и фосфора.

Предполагают, что его молекула представляет собой нуклеотид, сложно связанный через рибозу и глюкозу с аллослизиевой кислотой, а его токсическое воздействие состоит в прекращении синтеза насекомыми РНК.

Третий токсин – -экзотоксин. Его структура и действие мало изучены;

предполагают, что он относится к фосфолипидам. Четвертый токсин – кристаллический -эндоксин, образуется одновременно со спорой и выделяется в среду. Интактные кристаллы нетоксичны, но при попадании в пищеварительный тракт насекомых под воздействием щелочных протеаз разрушаются с образованием действующего токсина. Кристаллические эндотоксины полипептидной структуры классифицированы в четыре группы: токсины, активные в отношении чешуекрылых (молекулярная масса 130–160 кД); активные в отношении чешуекрылых и двукрылых (70); активные в отношении к жесткокрылым (72 кД) и активные по отношению к личинкам двукрылых (состоят из нескольких активных белков молекулярной массы от 27 до 130 кД). Специфичность протеаз насекомых Наиболее распространенные инсектопатогенные бактерии Pseudomonas septica Жук-навозник, жук-древесинник Vibrio leonardia Огневка пчелиная большая, мотылек кукурузный Enterobacter aerogenes Бабочка-голубянка, бабочка-толстоголовка Diplococcus spp. Майский хрущ, шелкопряд тутовый, шелкопряд непарный, различных видов определяет разницу воздействия токсина. Не все насекомые обладают протеазами, способными разрушать данный токсин, чем и определяется его избирательность.

Препараты на основе Bt относятся к токсинам кишечного действия.

Типичными последствиями их воздействия являются паралич кишечника, прекращение питания, развитие общего паралича и гибель насекомого.

Кристаллы варьируют между различными серотипами и изолятами Bt и обладают широким спектром активности против различных насекомых.

Бактерии группы Bacillus thuringiensis эффективны в отношении видов насекомых, включая вредителей полей, леса, садов и виноградников; наибольший эффект от применения данных препаратов получают при борьбе с листогрызущими вредителями. Известно более 100 штаммов Bt, объединенных в 30 групп по серологическим и биохимическим признакам. Микробиологическая промышленность многих стран выпускает различные препараты на основе Bt, способных образовывать споры, кристаллы и токсические вещества в процессе роста.

Технология получения биопестицидов на основе энтомопатогенных бактерий представляет собой типичный пример периодической гомогенной аэробной глубинной культуры, реализующейся в строго стерильных и контролируемых условиях. Цель процесса – получение максимального урожая бактерий и накопление токсина. Основу питательной среды составляет дрожжеполисахаридная смесь и пеногаситель (кашалотовый жир). Длительность ферментации при 28–30°С в режиме перемешивания и аэрации (0.2 л О2/л средымин.) составляет 35–40 часов до накопления в культуральной жидкости 5–10 % свободных спор и кристаллов от общего их количества (при титре культуры не менее 1 млрд. спор в 1 мл). Далее споры и кристаллы отделяются в процессе сепарирования и обезвоживаются. Товарная форма препарата – сухой порошок, а также стабилизированная паста. Выход пасты при влажности 85 % и титре около 20 млрд.



Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 49 |
 



Похожие работы:

«СПРАВКА о наличии учебной, учебно-методической литературы и иных библиотечно-информационных ресурсов и средств обеспечения образовательного процесса, необходимых для реализации заявленных к лицензированию образовательных программ Раздел 2. Обеспечение образовательного процесса учебной и учебно-методической литературой по заявленным к лицензированию образовательным программам Уровень, ступень образования, Число вид образовательной обучающихся, программы воспитаннико № Автор, название, место...»

«3 Лекция 1 • Электричество – основа жизни современного общества. • Странные свойства янтаря. • Электрический заряд. • Электрическое поле. Электричество Введение Сегодня трудно себе представить, что всего 150 лет назад изучением электрических явлений занимались только ученые, а 200 лет назад Александр Сергеевич Пушкин писал при свече. Но что такое 150-200 лет? Это всего лишь миг человеческой истории. Буквально за 100 лет электричество прочно вошло в нашу жизнь. Вспомним хотя бы несколько бытовых...»

«На протяжении всей истории человечества шла борьба за ресурсы. Именно они были движущей силой, определявшей миропорядок. В разные периоды развития общества такие ресурсы, как земля, золото, лес и т.д., играли различную роль. В последнее сто летие это энергетические ресурсы – нефть и газ. Особенность этих ресурсов – их нево зобновляемость. Недалеко то обозримое будущее, когда они будут исчерпаны: так на зываемая стратегия конца трубы. Реальная, порой кровавая борьба (последний при мер – Ирак)...»

«ТРЕБОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПЛАТФОРМ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА ВРД 39-1.13-008-2000 Дата введения 2000-03-05 ПРЕДИСЛОВИЕ РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа (ОАО ВНИПИморнефтегаз) с участием специалистов управления науки, новой техники и экологии и управления энергетики ОАО Газпром. СОГЛАСОВАН Госкомэкологии...»

«АНАЛИТИЧЕСКИЕ ДОКЛАДЫ выпуск 1 (20) (июнь 2008) Ирина Пашковская Европейский Союз: формирование внешней энергетической политики Москва МГИМО – Университет 2008 Содержание ПРЕДИСЛОВИЕ МЕРЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ВНЕШНЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ ЕВРОСОЮЗА Сообщение Зеленая книга. Навстречу европейской стратегии безопасности энергетического обеспечения, ноябрь 2000 года. 14 Сообщение О развитии энергетической политики для расширенного Европейского Союза, его соседей и стран-партнеров, май 2003 года...»

«Лотос-Пресса Санта Фе, Нью-Мехико ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 ПРЕДИСЛОВИЕ 8 ГЕРБОЛОГИЯ: ВОСТОК И ЗАПАД 13 ПРОЯВЛЕНИЯ СОЗНАНИЯ В РАСТЕНИЯХ 16 ИСТОКИ АЮРВЕДСКОЙ МЕДИЦИНЫ 22 Духовные истоки 22 Три гуны 23 Пять элементов 25 Три доши 26 Семь тхату и оджас 37 Пять пран 40 Системы организма (сротас) 42 Агни и растения 44 ЭНЕРГЕТИКА ТРАВ 46 Вкус (раса) 46 Энергия (вирья) 49 Випака. Пост-пищеварительный эффект 52 Прабхава. Особая сила воздействия 54 Описание шести вкусовых...»

«Егор Тимурович Гайдар Гибель империи Скан, вычитка: http://www.socioline.ru Гайдар Е.Т. Гибель империи. Уроки для современной России: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН); М.; 2006 ISBN 5 – 8243 – 0759 – 8 Егор Гайдар: Гибель империи Аннотация Книга посвящена проблемам, с которыми сталкиваются авторитарные режимы в полиэтнических государствах, чья экономика в значительной степени зависит от непредсказуемых колебаний цен на топливно-энергетические ресурсы. Эта тематика актуальна для...»

«Агроклиматический справочник по Волгоградской области Москва Книга по Требованию УДК 631 ББК 4 З-11 З. М. Рузеева З-11 Агроклиматический справочник по Волгоградской области / З. М. Рузеева – М.: Книга по Требованию, 2012. – 139 с. ISBN 978-5-458-38585-5 В справочник включены материалы по оценке агроклиматических ресурсов для каждого административного района области и характеристики условий произрастания основных для данной территории сельскохозяйственных культур. Справочник рассчитан на...»

«V ПЕТЕРБУРГСКАЯ ВСТРЕЧА ЛАУРЕАТОВ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ НАУКА И ОБЩЕСТВО: ЭКОНОМИКА И СОЦИОЛОГИЯ XXI ВЕКА 18–22 октября 2010 г. в Санкт-Петербурге проводился научный форум, идея которого принадлежит лауреату Нобелевской премии академику РАН Жоресу Ивановичу Алферову. Его имя, его неиссякаемая творческая энергия притягивают ученых самого высокого ранга. Прежде всего, это лауреаты Нобелевской премии в разных областях науки, члены Российской академии наук и видные российские ученые, ученые из стран...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.