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 eelised katsetamistel

• 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

1. 1200x
2. 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_200
  1/bin/Pg02-Biotechnology20(NgeeAnn20Polytechnic)
  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/Bio20102/Bio2010220Laboratory/Fun
  gi/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/Alk
  aloids-OrnHis.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