Одним из основных направлений развития биотехнологии еще с глубокой древности всегда было производство коммерческих продуктов, образованных в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В наши дни определение биотехнологии звучит по-другому – применение научных, инженерных принципов в переработке материалов при помощи живых организмов и создании товаров, услуг.
Исторически становление молекулярной биотехнологии произошло, когда при производстве пива были впервые использованы дрожжи, а для получения сыра, кисломолочных продуктов – бактерии. Впервые термин биотехнология был упомянут в 1917 в описании венгерским инженером Эреки процесса выращивания свиней с использованием сахарной свеклы. Как определял биотехнологию сам инженер – это отдельная избирательность или совокупность всех видов работ, во время которых при помощи живых организмов из исходных сырьевых материалов производят различные продукты.
На сегодня биотехнологию четко и необратимо связывают с исследованиями в сфере промышленного производства товаров, услуг при участии/использовании живых организмов, целых биологических систем, процессов основанных на микробиологии, биохимии, химической инженерии. Именно в создании коммерческого продукта и прослеживается тесная связь молекулярной биотехнологии с экономикой. Более подробно промышленный биотехнологический процесс описан в Молекулярной биотехнологии Глика, Пастернака.
Обычно в производстве коммерческих продуктов при помощи микроорганизмов, существует три ключевых этапа:
- Первоначальная обработка сырья для дальнейшего его использования микроорганизмами как источника питательных веществ;
- Ферментация/биотрансформация, для чего рост микроорганизма в процессе ферментации происходит в большом биореакторе, и образование из него при помощи биотрансформации нужного метаболита: антибиотиков, аминокислот, белков;
- Конечной обработкой нужное вещество очищается от примесей культуральной среды, клеточной массы.
Одной из целей исследований любого центра молекулярной биотехнологии является повышение эффективности на каждом этапе, поиска микроорганизмов, необходимых в получении нужных веществ, что в свое время позволило усовершенствовать инструментальный контроль за процессом ферментации и расширить возможности культивирования в крупных масштабах, тем самым сделать производство некоторых продуктов эффективнее. Для чего молекулярная биология в создании отдельных коммерческих продуктов широко использует разработки и данные биотехнологических исследований различных областей науки.
