Особенности биотехнологии

Биологической фактор определяется как совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека и окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях либо продуцировать биологически активные вещества.

Биотехнология - технология получения необходимых человеку продуктов из живых клеток различного происхождения. На предприятиях, использующих биотехнологии, основой производства является применение в процессах микробного синтеза различных видов промышленных микроорганизмов. Штаммы микроорганизмов-продуцентов должны быть либо невирулентным и нетоксичными, либо обладать чрезвычайно слабыми вирулентными и токсигенными свойствами. Критерями потенциальной опасности прмышленных штаммов микроорганизмов являютя уровни их сенсибилизирующего, иммуномедирующего и антимикробного действия на организм. При воздействии на организм производственных факторов биологической природы у рабочих могут возникать изменения иммунологического гомеостаза, что проявляется поражениями кожи(эпидермиты, экземы, крапивница), дыхательных путей (вазомоторный ринит, бронхиты, бронхиальная астма), изменениями в составае микрофлоры кишечника (дисбактериоз) и др.

Основными компонентами биологического фактора, оказывающего прямое или опосредованное влияние на человека, является микро- и макроорганизмы, продукты метаболической деятельности микроорганизмов и микробиологического синтеза.

Микроорганизмы, исползьзуемые в качестве промышленных штаммов, относятся (ГОСТ 12.1.007-96 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности») к 3-му и 4-му классам опасности (по классификации ВОЗ это соответствует 2-й группе риска – умеренный индививдуальной риск и ограниченный риск для населения в целом):

- к 3-му классу опасности – микроорганизмы-продуценты и микроорганизмы, входящие в ссостав бактериальных препаратов, предельно допустимая концентрация (ПДК) которых не превышает или равна 5000 клеток\м³;

- к 4-му классу – микроорганизмы-продуценценты, микроорганизмы, входящие в состав бактериальных препаратов, ПДК которых более 5000 клеток\м³ (ГН 2178-07 «Предельно доопустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны»).

Все формы технологии по товарной продукции можно разделить на три основные группы:

- первая группа – имеющие в продукте в качестве основного активного компонента жизнеспособные микроорганизмы (средства защиты растений, бактерииального удобрения, закваски для силосования кормов, биодеграданты и другие средства биотрасформации);

- вторая группа – вклющающие активированную биомассу клеток и продукты ее переработки (кормовые дрожжи, грибной мицелий и др.);

- третья группа – полученные на основе очищенных продуктов метаболизма (витамины, аминокислоты, ферменты, антибиотики, биолипиды, полисахариды, продукты комплексной переработки микробных биомасс и метаболитов).

Технология производства медицинских препаратов на основе микробиологического синтеза характеризуется периодичностью процессов и состоит из ряда последовательных стадий:

- приготовление посевного материала и питательной среды;

- выращивание и культивирование штаммов-родуцентов (ферментация);

- фильтрация или сепарирование культуральной жидкости;

- выделение необходимого продукта из нативного раствора и его очистка;

- сушка;

- фасовка и упаковка готового продукта.

Современные промышленнве производство продуктов микробиологического синтеза представляет собой единую биотехнологическую систему, которая складывается из последовательных стадий и операций, количество и особенности которых зависят от вида производимой продукции и ее товарной формы.

В этой системе можно выделитиь два основных этапа:

- культивацию клеток-продуцентов;

- обработку биомассы для получения необходимой товарной формы.

Первый этап. Культивация клеток-продуцентов. На данном этапе происходит приготовление посевного материала и питательной среды, выращивание и культвирование микроорганизмов-продуцентов (ферментация), фильтрация или сепарирование культуральной жидкости(српарация).

При осуществлении этого этапа наиболее неблагопритным фактором является загрязненность воздуха рабочих помещений микроорганизмами: продуцентами, биопрепаратами и их компонентами. Эти продукты присутствуют в воздухе рабочей зоны в виде аэрозолей. Величины ПДК для них являются максимальными – ПДКм; они выражены в микробных клетках на 1м³ воздуха (кл/м³). В зависимости от характера воздейятвия максимальная величина ПДК колеблется от 300 кл/м³– компонент препарата деваройла – до 50000кл/м³ – компонент энтероцида.

Второй этап. Обработка биомассы с целью получения необходимой товарной формы.

Это конечные стадии технологического процесса: упаковка и погрузка готовой продукции. При выполнении этих операции в воздушной среде помещений обнаруживается большая концентрация высокодисперсной пыли биопрепаратов. Величина предельно допустимых концентраций для такой пыли являются максимальной (ПДКм). Она выражается в единицах объема – мг/м³.