2. Trọng lượng lớn nhất của actat, trong một quá trình nghiên cứu vào khoảng 0,002 microgram Những phương pháp nào được ứng dụng để nghiên cứu
7.2.3. Công nghệ sinh học
Những chất nào có thể được sản xuất từ các sinh vật sống và từ quá trình sinh học?
Biến đổi của các chất có thể được thực hiện không chỉ bằng các chất hóa học, mà còn có thể sử dụng các sinh vật sống. Những quá trình này thường xảy ra khi nướng bánh, nấu rượu, bia, pho mát, giấm và các sản phẩm sữa, chế biến da và sợi thực vật.
Các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều tới quá trình lên men, khi mà rượu được tạo ra từ đường. Trong bài luận của nhà giả kim châu Âu nổi tiếng Basili Valentine
(thế kỷ XV) lên men được mô tả như là kết quả của thần linh làm chất chiết lúa mạch trở thành “trạng thái nhiệt và chuyển động từ bên trong” và thần linh này được gọi là “fermentum” (dịch từ tiếng La tinh có nghĩa là “men”). Hầu hết các nhà hóa học, bao gồm ông P. E. M. Berthelot và J. Liebig, cho rằng lên men là một quá trình hóa học thuần túy. Ngược lại, nhà hóa học và vi sinh vật học người Pháp Louis Pasteur (1822-1895) cho rằng đây là quá trình sinh học. Năm 1857, ông chỉ ra rằng quá trình lên men chỉ có thể xảy ra khi có các vi sinh vật (nấm men) và là một hình thức đặc biệt trao đổi chất của các tế bào nấm men sống. Đồng thời, Pasteur đã không phủ nhận khả năng sản xuất enzym từ các sinh vật và quá trình lên men ngoại bào, mà sau này được xác nhận thực nghiệm bởi các nhà hóa học. Nguyên do là vì quá trình lên men có thể xảy ra khi không có các tế bào nấm men sống nếu như sử dụng chiết xuất của chúng. Các nghiên cứu về quá trình lên men được thực hiện bởi Pasteur và các nhà khoa học khác, là cơ sở khoa học cho việc sử dụng các vi sinh vật trong sản xuất giấm, làm rượu vang và sản xuất bia. Vì vậy, Pasteur đã đặt cơ sở khoa học cho việc quản lý quá trình vi sinh. Vào năm 1865 ông đã đề ra phương pháp bảo vệ thực phẩm khỏi hư hỏng (khử trùng). Pasteur cũng nổi tiếng với việc đưa vào ứng dụng hệ thống tiêm chủng.
Thuật ngữ “công nghệ sinh học” lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1917 bởi các kỹ sư người Hungary C. Erec để mô tả việc chăn nuôi lợn quy mô lớn, sử dụng củ cải đường làm thức ăn gia súc. Còn kể từ năm 1961, nhờ nhà vi sinh vật học Thụy Điển C.G. Heden công nghệ sinh học đã được kết nối chặt chẽ với các nghiên cứu trong lĩnh vực hàng hóa công nghiệp từ việc sử dụng các sinh vật sống, hệ thống sinh học và quy trình dựa trên những thành tựu của vi sinh vật học, hóa sinh và kỹ thuật hóa học.
Hiện nay ngành công nghiệp sinh học sản xuất thức ăn gia súc và thực phẩm protein, peptide, amino axit và các hợp chất hữu cơ khác. Quá trình sinh học thu các chất hóa học có một số ưu điểm hơn so với quá trình hóa học đơn thuần. Chúng xảy ra trong điều kiện nhẹ và ít bước hơn. Đồng thời sử dụng nguyên vật liệu tái tạo và chất thải sẵn có để tái chế. Việc sử dụng các quy trình công nghệ
sinh học đặc biệt có lợi từ góc nhìn kinh tế và công nghệ với quy mô sản xuất nhỏ các sản phẩm tương đối đắt tiền như thuốc.
Câu hỏi
1. Các hóa chất và quá trình hóa học nào được coi là cơ bản trong sản xuất công nghệ sinh học?
2. Các sản xuất công nghiệp hóa học nào có thể được thay thế bởi công nghiệp sinh học trong tương lai?