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.

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.

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.

Историјат 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. 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.

Примена биопроизводње 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.

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

Медицина

Биофармацеутици Цитокини Фузиони протеини Фактори раста Моноклонална антитела Вакцине

Индустрија хране и пића

Амино киселине Ензими Протеински суплементи

Други индустријски процеси

Микробиолошки индукована преципитација калцијум-карбоната Биоремедијација Индустрија детерџената Производња пластике

Референце

Категорија:Биотехнологија