Биопроизводња

Овај чланак је део дисеминационих активности уз подршку Фонда за науку Републике Србије, Програм ДИЈАСПОРА, #6464843, MeMEAS у сарадњи са Хемијским факултету Универзитета у Београду. Садржина ових текстова не изражава ставове Фонда за науку Републике Србије.
Датум уноса: октобар—децембар 2023.
Википедијанци: Ова група ученика ће писати чланке на подстраницама, где ће остати до краја периода уноса и оцењивања.
Позовамо вас да помогнете ученицима и дате им смернице током израде.


Биопроизводња представља тип производње у ком се за добијање неког производа користе биолошки системи (микроорганизми, животињске, биљне ћелије, разнa ткива и ензими у in vitro условима). На овај начин се производе комерцијално значајни биомолекули који своју примену имају у пољопривреди, индустрији, хране, енергије, материјала, као и фармацмацеутској индустрији. Ови биомолекули такође могу бити изоловани из природних извора попут крви, култура микроорганизама, као и из биљних и животињских ћелија култивисаних на посебан начин.[1]

Ћелије или ткива која се користе у ове сврхе, често су генгенетички модификована помоћу генетичког инжењеринга, метаболичког или протеинског инжењеринга. Употреба биопроизводње у индустријским процесима, представља један од најзначајнијих корака ка одрживом развоју индустрије, што такође може довести до замене неких стандардних индустријских процеса ефикаснијим и исплатљивијим методама биопроизводње.[2]

Правац у ком се крећу биопроизводни процеси, могу довести до развитка разних нових производа попут хране, лекова, обновљиве енергије, као и материјала, са бољим особинама од тренутно постојећих.[3]

Историјат

[уреди | уреди извор]

Употреба биолошких система за производњу добара датира још из античког доба. Иако неупознати са природом ферментационих процеса, древни народи попут Кинеза и Сумераца, користили су ове процесе у производњи пиринчаног вина и пива.[4] Такође употреба ферментационих процеса у сврхе конзервације поврћа укишељавањем, почела је знатно пре открића улоге микроорганизама у ферментацији (Луј Пастер, 19. век).

Следећи талас употребе биолошких система у циљу производње биомолекула, условљавао је употребу изолованих и пречишћених култура микроорганизама и изоловање примарних метаболита. Примарни метаболити имају физиолошку улогу у самој ћелији и неопходни су за нормалан ћелијски раст и развој. Неки од примарних метаболита попут аминокиселина, етанола, ацетона, органских киселина (млечна, сирћетна и лимунска киселина) изоловани су на овај начин.

Нову прекретницу у историјској употреби микроорганизама за добијање значајних биомолекула представља производња антибиотика (пеницилин). Открићем и карактеризацијом пеницилина као и других група антибиотика започео је талас биопроизводње секундарних метаболита, који најчешће играју значајну улогу у одбрамбеним механизмима микроорганизама од других врста. Секундарни метаболити су своју свакодневну примену нашли превасходно у медицини.

Развитак рекомбинантне технологије 80-их година 20. века, омогућио је производњу рекомбинантних протеина који своју најширу примену налазе у медицини, где се користе као лекови (лекови базирани на протеинској или полипептидној структури). Такође, рекомбинантни протеини који имају ензимске функције користе се у разним процесима биокатализе.[5]

Примена биопроизводње

[уреди | уреди извор]

Примена биопроизводње може се пронаћи готово у свим гранама индустрије попут фармације, индустрије биоматеријала и прехрамбене индустрије. Такође поред примене у индустријске сврхе, биопроизводња се примењује и у разним научним истраживањима из области медицине, фармације, биохемије, биотехнологије и синтетске биологије.[6]

Производи настали процесима биопроизводње

[уреди | уреди извор]

Као последица широке примене, мноштво производа насталих процесима биопроизводње се данас налази на тржишту. Неки од њих приказани су овде.

Медицина

[уреди | уреди извор]

Индустрија хране и пића

[уреди | уреди извор]

Други индустријски процеси

[уреди | уреди извор]

Референце

[уреди | уреди извор]
  1. ^ Clomburg, James M.; Crumbley, Anna M.; Gonzalez, Ramon (2017-01-06). „Industrial biomanufacturing: The future of chemical production”. Science (на језику: енглески). 355 (6320). ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.aag0804. 
  2. ^ Mitsuishi, Mamoru; Cao, Jian; Bártolo, Paulo; Friedrich, Dirk; Shih, Albert J.; Rajurkar, Kamlakar; Sugita, Naohiko; Harada, Kanako (2013-01-01). „Biomanufacturing”. CIRP Annals. 62 (2): 585—606. ISSN 0007-8506. doi:10.1016/j.cirp.2013.05.001. 
  3. ^ Zhang, Yi-Heng Percival; Sun, Jibin; Ma, Yanhe (2017-05-01). „Biomanufacturing: history and perspective”. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 44 (4-5): 773—784. ISSN 1476-5535. doi:10.1007/s10295-016-1863-2. 
  4. ^ McGovern, Patrick E.; Zhang, Juzhong; Tang, Jigen; Zhang, Zhiqing; Hall, Gretchen R.; Moreau, Robert A.; Nuñez, Alberto; Butrym, Eric D.; Richards, Michael P. (2004-12-21). „Fermented beverages of pre- and proto-historic China”. Proceedings of the National Academy of Sciences (на језику: енглески). 101 (51): 17593—17598. ISSN 0027-8424. PMC 539767 Слободан приступ. PMID 15590771. doi:10.1073/pnas.0407921102. 
  5. ^ Won, Rachel (март 2010). „Volume optics”. Nature Photonics. 4 (3): 194—194. ISSN 1749-4885. doi:10.1038/nphoton.2010.26. 
  6. ^ Conner, John; Wuchterl, Don; Lopez, Maria; Minshall, Bill; Prusti, Rabi; Boclair, Dave; Peterson, Jay; Allen, Chris (2014-01-01), Shimasaki, Craig, ур., Chapter 26 - The Biomanufacturing of Biotechnology Products, Academic Press, стр. 351—385, ISBN 978-0-12-404730-3, doi:10.1016/b978-0-12-404730-3.00026-9, Приступљено 2023-12-24