BIOTEHNOLOOGIA

1. BIOTEHNOLOOGIA

2. Mis on biotehnoloogia? Biotehnoloogia on rakendusbioloogia haruteadus, mis kasutab organismide elutegevusel tuginevaid protsesse inimesele vajalike ainete tootmiseks. Biotehnoloogiatööstus tugineb meie teadmistele rakkude funktsioneerimise molekulaarsetest mehhanismidest.

3. Milliseid organisme kasutatakse biotehnoloogias? Põhilised biotehnoloogias kasutatavad organismid on bakterid ja seened. Juba ammu enne biotehnoloogia termini kasutuselevõttu kasutati elusorganisme inimestele vajaliku tootmiseks.

4. Biotehnoloogia ajalugu

5. Prokarüootide eelisedkatsetamistel: • Paljunevad kiiresti • Nt. Ühest elevandist saab u 2 aasta pärast 2elevanti aga 1.st mikroobist saab 24 h pärast 109 mikroobi. • Nende paljundamine võtab vähe ruumi • Mikroobe on võimalik kasvatada vedelatel või tahketel ja kunstlikel söötmetel. • Mikroobid on haploidsed • 1 rõngaskromosoomiga st kui geenis tekib muutus siis avaldub see ka fenotüübis.

6. Mikroobide paljundamine

7. Kus kasutatakse biotehnoloogiat? • Biotehnoloogia rakendusvaldkondade alusel jagatakse biotehnoloogia kolmeks põhivaldkonnaks: • punaseks ehk tervishoius kasutatavaks biotehnoloogiaks • roheliseks ehk põllumajanduses, keskkonnakaitses ja toiduainetetööstuses kasutatavaks biotehnoloogiaks • valgeks ehk traditsioonilises tööstuses nagu tekstiiltööstuses, metsatööstuses ja elektroonikatööstuses kasutatavaks biotehnoloogiaks.

8. Meditsiin Antibiootikumide tootmine Ravimid, mida kasutatakse bakterhaiguste raviks. Tootjateks aktinomütseedid ja seened (rohehallikud - penitsilliin; aktinomütseedid - tetratsükliin) Penitsilliini kasvatamine

9. Insuliini tootmine Bakterite poolt toodetav insuliin (Humuliin) tuli turule juba 1982. a.

10. Alkaloidid • Alkaloide leidub taimedes (tungaltera abil on võimalik toota alkaloide). • Tuntuimad on kofeiin, nikotiin, morfiin. • Ligi 10% tänapäeva ravimitest baseerub alkaloididel. • Kasutatakse nt migreeni ja Parkinsoni tõve raviks.

11. Põllumajandus GMO taimed Haiguskindlamad ja elujõulisemad taimed. Taimekaitsevahendid Seeni kasutatakse taimepatogeenide tõrjeks. Silo valmistamisel.

12. Keskkonnakaitse Baktereid kasutatakse näiteks õlireostuse likvideerimisel. Pseudomonas flourescens Alcanivorax borkumensis

13. Toiduainetetööstus • Paljusid seente produtseeritud ensüüme kasutatakse toiduainete lõhna- ja värviomaduste parandamiseks • Seeni kasutatakse ka kääritamiseks • Juustu valmistamisel • Pagaritööstuses • Lisaks seentele kasutatakse toiduainetetööstuses ka baktereid. • Probiootilisi baktereid lisatakse piimatoodetele, et soodustada seedimist.

14. Tekstiilitööstus Amülaasi (ensüüm) kasutatakse tärklise lagundamiseks Metallurgia Bakterid omastavad maagist metalliioonid ning puhta metalli saamiseks tuleb need eraldada bakterite rakkudes • 1200x • 5000x

15. Bioplast Võimalik toota piimhappebakteri abil. Laguneb looduses kiiremini Biogaas Tekib orgaanilise aine biokeemiliste (bakterite abil) lagunemiste tulemusena  ja seda toodetakse linnade prügist, kanalisatsiooni setetest, loomafarmide jäätmetest jm.

16. Pesuvahendid Sisaldavad bakterite ja seente poolt sünteesitud ensüüme, millel on valke, lipiide ja polüsahhariide lagundav toime.

17. Funktsionaalne toit funktsionaalne on selline toit, mille puhul on üheselt tõestatud, et lisaks toitelistele põhifunktsioonidele on tal mingit füsioloogilist funktsiooni parandav toime ja/või mingi haiguse riski vähendav toime. • Tõhustab inimese seedekulgla talitlust, aktiveerib immuunsüsteemi. • Vähendab haigestumise riski nt kaaries, kõhulahtisus, kõhukinnisus, veresoonkonnahaigused).

18. Haiguste ravimine funktsionaalse toidu mõiste alla ei käi!

19. Kuidas saadakse funktsionaalset toitu? • Looduslik funktsionaalne toit (mesi, küüslauk, astelpalju marjad jne) • Loomorganismi füsioloogilise seisundi mõjutamisel (tervisemunad) • Toiduainetele lisatakse teatud keemilisi elemente (jodeeritud sool, kaltsiumiga rikastatud mahlad ja piimatooted, rauaga rikastatud maisihelbed jne)

20. Kiudainetega rikastatud toit • Piimatoodetele on lisatud probiootilisi baktereid • Toiduainetest eemaldatakse allergiat põhjustavad valgud (riisist) ja kohvist kofeiin.

21. Biotehnoloogia plussid ja miinused

22. Biotehnoloogia Eestis Eesti biotehnoloogid uurivad vähirakke, viiruseid, biotehnoloogia kasutamist keskkonna säästlikuks majandamiseks ja palju muud. Juhtivateks teadus- ja arendusasutusteks biotehnoloogias on Eesti Biokeskus, Tartu Ülikool, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut, Tallinna Tehnikaülikool ja Eesti Põllumajandusülikool.

23. Kasutatud materjalid: • http://www.deutsche-rundschau.com/archiv/04_04_2001/bin/Pg02-Biotechnology%20(NgeeAnn%20Polytechnic)%20(RGB).jpg • http://www.wacker.com/internet/webcache/de_DE/_IMG/Products/Biotechnology_Products/_P_2504400022969.jpg • http://www.loodus.ee/el/vanaweb/9609/dna.gif • http://www.suschem.org/media/document/38_2907fungi.jpg • http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/Michael.Gregory/files/Bio%20102/Bio%20102%20Laboratory/Fungi/Fungi.htm • http://www.world-of-fungi.org/Mostly_Medical/Ziad_Madlom/Ergot_alkaloids.htm • http://www.ut.ee/farmakognoosia/alkaloid.pdf • http://www.personal.psu.edu/faculty/j/m/jmd469/Alkaloids-Orn+His.htm • http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/c7.20.4.insulin.jpg • http://www.ctahr.hawaii.edu/gmo/images/WEBPIC1.JPG • http://www.marinebiotech.org/biorem.html