Теоретическая и экспериментальная разработка методов биотехнологии для обеспечения экологически устойчивого развития

• Автор: Матвеев, Михаил Вилленович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 357 с. : ил

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Экологически устойчивое развитие.

1.2. Анализ международного опыта использования биотехнологии для экологизации экономики.
1.3. Социальноэкономические особенности осуществления природоохранных мероприятий в России

1.4. Биотехнологии утилизации крахмалсодержащих отходов.

1.5. Адаптогены в решении экологических проблем.

1.6. Значение и возможности микробиологического мониторинга.

1.7. Методические подходы к оценке устойчивости экосистем.

1.8. Метод оценки устойчивости систем на основе структурных инвариантов.

1.9. Методы оценки устойчивости микробных ценозов в различных экосистемах.

Результаты и их обсуждение
Глава 2. Разработка основных направлений использования биотехнологии для обеспечения экологически устойчивого развития
2.1. Основные принципы разработки направлений использования биотехнологии для обеспечения экологически устойчивого развития.
2.2. Системный подход формирования основных направлений использования биотехнологии для обеспечения экологически устойчивого развития.
2.3. Основные направления получения прибыли при решении экологических
проблем биотехнологическими методами
2.3.1. Особенности применения биотехнологии при решении экологических проблем в России
2.3.2. Решение экологических проблем методами биотехнологии с получением
прибыли.
2.4. Экономические аспекты применения микробиологических препаратов серии Биодеструктор для очистки загрязнений нефтью.
Глава 3. Теоретические и экспериментальные аспекты обоснования некоторых направлений экологизации экономики.
3.1. Разработка новой технологии культивирования гриба vi i в псевдосухой форме
3.2. Получение белково витаминного продукта из крахмалсодержащего сырья.
3.3. Разработка математической модели и расчетного метода оценки эффективности термической стерилизации сточных вод биотехнологических предприятий.
Глава 4. Разработка экспресс методов для микробиологического мониторинга окружающей среды.
4.1. Определение лазерным методом качества перемешивания суспензии микроорганизмов в ферментерах.
4.2. Разработка теоретической модели для ультразвукового экспрессного метода определения концентрации
4.3. Ультразвуковые методы экспрессного определения концентрации микроорганизмов в жидкости
Глава 5. Разработка биотехнологий некоторых адаптогенов.
5.1. Разработка мембранной технологии культивирования i
5.2. Разработка технологии получения иммуномодулятора на базе молочнокислых микроорганизмов i i.
5.3. Обоснование новых эффективных режимов термической стерилизации водных растворов глюкозы.
Глава 6. Разработка новых эффективных режимов и процессов технологии производства пищевого белка на основе адаптогена мицелия гриба .
6.1. Отработка новых эффективных режимов технологии культивирования
6.2. Оценка экономической эффективности разработанных режимов стерилизации.
6.3. Разработка метода утилизации культуральной жидкости гриба путем культивирования i i.
6.4. Разработка метода утилизации фильтрата культуральной жидкости гриба
путем выращивания дрожжей vii.
Глава 7. Оценка устойчивости микробных ценозов в различных экосистемах.
7.1. Оценка влияния сельскохозяйственной деятельности на устойчивость микробных ценозов торфяных почв
7.2. Оценка влияния внесения глины и песка на устойчивость микробных ценозов торфяных почв.
7.3. Оценка влияния длительных сроков компостирования на устойчивость микробных ценозов торфяной почвы
7.4. Оценка воздействия искусственного структурообразователя на устойчивость микробных ценозов торфяных почв.
7.5. Оценка устойчивости микробных ценозов в экосистемах, неустойчивых изза суровых климатических условий.
7.6. Оценка устойчивости микробных сообществ почв к внесению различных
удобрений.
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В числе исследованных направлений создание новых биологических средств защиты растений СЗР с учетом последующего исключения химических СЗР разработка новых биотехнологий получения эффективного экологически чистого кормового белка обезвреживание стоков биотехнологических предприятий. Выше мы кратко изложили основные принципы и направления экологизации экономики, а также в обобщенном виде открывшиеся возможности биотехнологии для решения задач экологизации экономики. Далее мы подробнее рассмотрим отдельные направления применения биотехнологии для экологизации конкретных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Основными видами питания населения Земли являются продукты животноводства, птицеводства и растениеводства. Высокая эффективность животноводства и птицеводства обеспечивается применением сбалансированных кормов, антибиотиков и различных биологически активных веществ. Совершенно очевидно, что дальнейшая интенсификация сельского хозяйства неизбежна и в будущем, но многие используемые способы для достижения этой цели с экологической точки зрения являются неприемлемыми. В то же время современные методы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии являются экологически чистыми и дают исключительно высокие результаты 2. Биотехнологии позволяют получать множество ценных продуктов, ферментов, аминокислот 2. В растениеводстве интенсивность производства различных культур повышается за счет использования разнообразных химических удобрений, гербицидов, пестицидов и других химических препаратов для защиты урожая. Несмотря на это ежегодно значительная доля сельскохозяйственного урожая во всех странах теряется изза действия насекомых вредителей и микроорганизмов источников заболеваний растений и животных. Экономический ущерб в разных странах составляет десятки миллиардов долларов ежегодно. Альтернативой химическим СЗР являются биопрепараты, на основе микроорганизмов, выделенных из живой природы или полученных генноинженерными методами 7, 6, 8. Микроорганизмы, выделенные из природы, являются ее составной частью, ее продуктом, а потому согласно биологическим законам не могут нарушать равновесие экосистем. По этой причине биологические средства защиты растений, созданные на основе микроорганизмов, обладают важным преимуществом по сравнению с химическими пестицидами. Поэтому применение микробиологических средств является экологически чистым, надежным средством уничтожения вредителей и ингибирования возбудителей болезней сельскохозяйственных культур. Следует подчеркнуть, что биопрепараты наиболее эффективны при производстве экологически чистой сельскохозяйственной продукции в условиях, где применение химических препаратов категорически недопустимо. Для ограничения численности сельскохозяйственных насекомых вредителей биотехнологи применяют биоинсектициды на основе естественных патогенов бактерии, грибы, вирусы 2,4. Одним из наиболее перспективных направлений является создание инсектицидов на основе бактерий i iii 6, , 8, 5. В настоящее время в ряде стран США, Франции, Швейцарии, Дании, Финляндии, Китае, России налажено широкомасштабное производство инсектицидов для борьбы с различными видами вредных насекомых отрядов чешуекрылых и двукрылых. Биопрепараты высокоэффективно используются против колорадского жука, разнообразных гусениц на овощных культурах. Колорадский картофельный жук один из наиболее опасных вредителей, он повреждает картофель, томаты, баклажаны. Потери урожая достигают до 7. Разработка инсектицидных препаратов на основе гриба vi i ведется последние лет. Боверин препарат на основе гриба vi i, получают несколькими способами поверхностным, глубинноповерхностным и глубинным 6. Кроме этих способов в СССР непрерывное культивирование гриба vi i изучали в условиях хемостатной культуры для получения небольших количеств биомассы или конидий 8, 9. Но эти исследования показали, что вирулентность конидий снижалась на по сравнению со спорами, полученными в периодической культуре 6. Проводятся широкие исследования по оптимизации питательных сред с целью их удешевления, выделению новых штаммов. Решаются проблемы повышения вирулентности и патогенности возбудителей, а также усовершенствования отдельных этапов технологического процесса 6.