Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1984. január-június (17. évfolyam, 1-26. szám)
1984-03-23 / 12. szám
ÚJ szú 17 1984. Ill, 23. TUDOMÁNY TECHNIKA Biotechnológia és biomérnökség A'biológia mai fejlettségi szintje lehetővé tette egy új tudomány kialakulását, amely az ismeretek gyors felhalmozódásával egyre világosabban rajzolta meg e tudomány tárgyát, rendszerét és célját. Ez az új tudomány a bio technológia és biomérnökség, amely ma még csak többnyire a biológiai szervezetek által megvalósított vegyi reakciók iparszerü alkalmazásával foglalkozik. Itt szükséges megjegyezni, hogy a vegyészet és a fizika sokkal előbb jutott szerephez a különböző termelési folyamatokban, mivel ugrásszerű fejlődésük sokkal korábbra datálható. De most a sor a biológián van, ami összefüggésbe hozható a technikai civilizáció ártalmaival az emberi környezetre. Az emberiség régmúlt idők óta használja az állati és növényt szervezeteket a termelés különböző szféráiban. A biológiatudomány ugrásszerű fejlődése megteremtette azokat a feltételeket, amelyek segítségével nemcsak az egész élőlény alkalmazható, hanem annak legkisebb összetevői is, a sejtek szintjén végbemenő folyamatok is. Jóformán még pontosan meg se határozható a biotechnológia és biomérnökség fogalma, és csak körvonalaiban érzékelhető a tárgya, máris kialakultak egyes tudományágai: a sejttechnológia (alkalmazott mikrobiológia, sejt'.e- nyészet), gén- és molekuláris technológia és a biológiai reakciók szimultációja. Az alkalmazott mikrobiológia már régóta jelen van az ipari termelésben (pl. penicilin-előállítás gombák segítségével), kihasználva azt a tényt, hogy minden egyes sejt egy kis vegyiüzemnek tekinthető, amely képes olyan anyagokat is termelni, pl. enzimeket, amelyek technológiai folyamatokban szükségesek. Nagy fejlődést jelentett a sejttenyészetben, hogy már laboratóriumi körülmények között sikerült a sejteket fixálni poliarilamid alapú gélhez, ami azt jelenti, hogy a sejttenyészetet nem kell újraszapori- tani a felhasználáshoz, de emellett azt is meg kell jegyezni, hogy az iparszerű alkalmazása technológiai folyamatokban csak a jövőben várható. Egy másik ígéretes tudományág - a génsebészet, amely még nagyon fiatal, kb. hét-nyolcéves múlttal rendelkezik és laboratóriumi körülmények között új genetikai struktúrák létrehozásával foglalkozik. Egyszerűbben fogalmazva ez a tudományág keresztezéssel foglalkozik, amelyet az ember régóta csinál, hogy a mezőgazdasági termelést fokozni tudja új, nagyobb teljesítményű fajták segítségével, de a génsebészet a gének szintjén valósítja meg ezt. így lehetőség nyílik az evolúcióban távoleső egyedek génjeinek összekapcsolására (tehén,'kecske), ami a természetben lehetetlen. A génsebészet módszerei az öröklődéstanban tényleges forradalmi változásokat idéztek elő, és alkalmazásával új lehetőségek nyílnak az új élő szervezetek létrehozása terén (pl. specifikus anyagokat termelő bak- tériumok-enzimek, vitaminok, hormonok, szérumok stb.) A biológiai ipari műveletek utolsó láncszeme a biopolimerek molekuláinak közvetlen alkalmazása, amely leggyakrabban az enzimekkel kapcsolatos, mivel az iparszerü alkalmazásuk széleskörűen terjed. Például a proteázokat a bőrfeldolgozóiparban, a pektinázokat a ‘ gyümölcslevek derítésénél, a cellulózét pedig a cellulózerede- tü anyagok (fa, szalma) feldolgozásánál alkalmazzák. Azonban az enzimek nem stabilak és nehezen választhatók el a reakciótermékektől, ezért kifejlesztették az immobilizált-enzim technológiát. Ebben az esetben az enzimeket poii- mér alapanyagokhoz kötik, mely meggátolja az enzimek szétesését és javítja a reakciótermékek leválasztását, miközben az aktivitásuk nem csökken. Ezt a technológiát alkalmazzák az emészthető cukrok előállításakor keményítő- vagy cellulózeredetű alapanyagokból. Az immobili- zált enzimek az orvosi gyógykezelés gyakorlatában is mind nagyobb szerepet kapnak. összegezve: a biotechnológia tehát, mint ipari technológiai rendszer a jövőben a ma vegyiparának alternatívájává válhat. Az előnyeihez az tartozik, hogy a biológiai reakciók alacsony hőmérsékleten és nyomáson mennek végbe, tehát energiatakarékos és ennek kapcsán gazdaságos is. Azonban az sem mellékes, hogy káros melléktermékeket nem termel, így nem szennyezi a környezetet, ha pedig termel, akkor azok egyszerű folyamatok révén tovább feldolgozhatok. A sejttenyészet jövőbeni alkalmazását elképzelve megállapítható, hogy a fixált sejttenyészet a holnap bioreaktorainak alapegységeit képviseli. Azért, mert képes úgy végtermékeket előállítani, mint közbenső termékeket, illetve katalizátorokat, amelyek meggyorsítják az ipari termelés reakció- sebességeit. Megállapítható, hogy a különböző bonyolultságú szerves anyagokat (pl. fehérjék, zsírok, szénhidrátok) termelő élő szervezetek iránt nagyok az igények. A génsebészet egyrészt hozzájárulhatna a világ élelmezési problémáinak megoldásához, és mivel a termelési folyamatok végtelenül sokrétűek, s ennek megfelelően a termékelőállítás is sokrétű, várható, hogy ez a tudományág képes lesz kielégíteni az igényeket. CS. MOLNÁR LÁSZLÓ Ladislav Senesi, a melléküzem- ág vezetője, a termék formájának kialakítására szolgáló találmány társszerzője ellenőrzi a kész Ter- mofix-elem méreteit és minőségét.------------------------► A zsitvaújfalusi (Nová Vés nad Zitavou) Siker Efsz melléküzemágában nem hagyományos hulladékból üvegszálból, duzzasztott perlitböl és ter- moreaktív gyantából - Termofix néven forgalomba kerülő hőszigetelő lapokat gyártanak (az Agrokomplex 83-on díjazott termék). Kiváló hőszigetelő tulajdonságainak köszönhetően a 6 cm vastagságú lap 45 centiméteres hagyományos falazóanyagot helyettesit. Eddig évente mintegy 100 ezer négyzetméternyit gyártottak belőle, s az idén az üj gépsor segítségével megduplázzák termelését. Kiváló hőszigetelő tulajdonságaira, fagytürő képességére, a szerves oldószerekkel és a benzinnel szembeni ellenállóságára és egyéb előnyös tulajdonságaira való tekintettel a Termofix jó szolgálatot tesz az ipari termelőcsarnokok tetőszigetelésénél, s alkalmazható a mezőgazdasági építkezéseknél, illetve lakóházak építésénél is Ján Mmar (balról) és Stefan Torza a megszilárdult anyagot kiveszi a formából és szárításra készíti elő (Felvétel: ÖSTK - Amand Absolon) Nagyon sok mikrobiológiai folyamat csak az utóbbi időben került kidolgozásra, de ma már ipar- szerűen alkalmazhatók olyan fehérjeelőállítási technológiák, amelyek alapanyagait a kőolajipar biztosítja (paraffinok). Ugyanezen cél elérése érdekében vizsgálják más alapanyagok - metanol, etanol, metán és hidrogén - alkalmasságát a kutatási programok keretében. A kommunális- és ipari üzemek számára a hulladékanyagok hasznosításával előállított metán az energiamérleg javulását eredményezi, miközben az urbanizációs, mezőgazdasági és ipari hulladékok környezetkárosító hatása megszűnik. Ezeket a folyamatokat mikroszkopikus algák, ill. baktériumok segítségével valósítják meg. A vegyi anyagok transzformációját nem utolsósorban - pl. a gyógyszeriparban - élő sejteken keresztül valósítják meg, így a szintézis minősége változik és tisztább gyógyszerek nyerhetők. Perspektivikusnak ígérkezik a növényi sejtek alkalmazása szaporításra is, mivel köztudott, hogy egy sejten keresztül az egész növény reprodukálható, s ez morfológiailag az anyanövénytől nem különböztethető meg. Ilyenformán meggyorsítható a növények szaporítása, ill. vírusmentes egyedek termeszthetők ki. A sejttenyészet az előző módhoz viszonyítva bonyolultabb, mivel szigorú előírások betartásával valósítható meg és a tápközeg is nagyon drága. Normális körülmények között az állati sejtek szaporodása nagyon lassú, azonban pl. az emberi vérből és kötőszövetsejtekből készült táptalajon a szaporodásuk felgyorsul. Ilyen táptalajon állították elő szovjet tudósok az interferon nevű fehérjét, amelyet a vírusos betegségek megelőzésére, ill. leküzdésére használnak. Érdekességek, újdonságok Távúszó elefántok Három elefánt a zimbabwei Kariba-víztározóban, a térképünkön szaggatott vonallal jelzett úton, a Matusadona Nemzeti Parkból kiindulva Kariba város közeiéig mintegy harminc óra alatt 35 km-t tett meg - úszva. Az eddigi följegyzések szerint ez az elefántok távúszási csúcsteljesítménye. Úszás közben az állatok egymást segítették: hol az egyik elefánt pihente ki magát elülső lábaival a másik úszó elefánt hátára támaszkodva, hol a másik. Az elefántok útját csónakból többé-kevésbé követni tudták. Az északi part közelében két csónak közé kifeszített kötéllel terelték őket a partra. Láthatóan lesoványodva érkeztek meg. (Das Tier) Több tojás a mesterséges napban A Szovjetunió rosztovi állami gazdaságában jelentősen növelték a tyúkok tojáshozamát a taganrogi műegyetemen kifejlesztett, önműködő vezérlésű mesterséges nappal. A vezérlőközpont parancsára éjszakánként háromszor- négyszer 20-30 másodperces időtartamra erős fénnyel felébresztik a tyúkokat. A következmény meglepő: ugyanazzal a takarmánymennyiséggel évente 7-10 tojással nő egy- egy tyúk tojáshozama. Szupermély kőolajkút Szibéria nyugati részén, Tyumenben megkezdték az előkészületeket egy szupermély kőolajkút mélyítésére. A tervek szerint csaknem tízezer méteres mélységbe fúrnak le. A nagyarányú geológiai kutatás eredményeként számos kőolaj- és földgázmezőt fedeztek fel ezen a vidéken az elmúlt 15-20 évben, a 200 millió évnél idősebb készletek felmérése azonban nem kielégítő, és az új tyumeni szupermély kút éppen az ilyen készletek felfedezését segíti majd. A fúrás mélyítésével egy időben más módszerekkel is vallatják majd a Föld mélyét, hogy felvilágosítást kapjanak a kőzetek szerkezetéről és összetételéről, valamint fizikai tulajdonságairól. Figyelemmel kísérik majd a rengéshullámok terjedését is a Föld belsejében, hogy rábukkanjanak a rendellenesen nagy és kisnyomású, hőmérsékletű övezetekre. (d) Ammónia és vízgőz üstökösben A Max Planck Rádiócsillagászati Intézet munkatársai 1983 májusában a 100 m-es átmérőjű effelsbergi rádióteleszkóppal az 1,3 cm-es hullámhosszon ammóniát és vízgőzt mutattak ki az Iras-Araki Alcock üstökösben. A molekula-színképelemzővel végzett vizsgálat idején az üstökös - 4,7 km-es távolságban - éppen elhaladt Földünk mellett. (Kozmos) Ülőideget toldottak össze New York-i kutatóknak sikerült patkányok elvágott ülóidegét újra szervesen összekötniük A műtét után a hozzá tartózó izmok ismét teljesen működésképessé váltak. Az ilyen beavatkozásnak három kívánalomnak kell megfelelnie. Először: a két idegcsonkot nem választhatja el hézag vagy akadály. Ezt úgy érik el, hogy a csonkokat nem varrják, de nem is ragasztják össze, hanem egy gumigól álló berendezéssel egymáshoz, egymásba préselik. Másodszor: az idegcsonkot fagyasztva kell kezelni. Ez megakadályozza, hogy az szétlapuljon. Végül a vágások helyét olyan oldatban kell füröszteni, amelynek összetétele megfelel a sejtközi környezetnek. Ezzel elejét veszik annak, hogy a sejtek az idegvégcsonkokon elbomoljanak. (Ärztliche Praxis) Serkentik a növekedést - siettetik a sebgyógyulást A sebek gyógyulásában (miként sok más összetett biológiai folyamatban) több hatóanyag vesz részt, közöttük néhány, a növekedést serkentő anyag is. Ha marhák nyálából és veséiből kivont, a növekedést szolgáló - különféle proteinekből álló - anyagot akár a legkisebb mennyiségben is patkányok sebe tájékára injekcióznak, az állatok sebe gyorsabban gyógyul. Hasonló, szintén különféle fehérjevegyü letekből álló, a sebgyógyulást serkentő anyagot fedeztek föl a Perzsavagy Arab-öbölben élő keresztes harcsán. E halnak a bőre vészhelyzetekben olyan gélt választ ki, amely sietteti a kísérleti állatok és az ember sebének gyógyulását. Ez a gél, bár nincsenek az antibiotikumra jellemző tulajdonságai, megakadályozza a sebek fertőzését. Persze, arról csak e hatóanyagok vegyelemzése, mesterséges és ipari méretű gyártása után lehet szó, hogy őket a mindennapi orvoslásban is hasznosítsák. (Znanyije-Szila)
