Ο ρόλος των μικροβίων στη βιομηχανία
Τα μικρόβια, ή μικροσκοπικοί οργανισμοί, χρησιμοποιούνται ευρέως σε μεγάλης κλίμακας βιομηχανικές διεργασίες. Είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή μιας ποικιλίας μεταβολιτών, όπως η αιθανόλη, η βουτανόλη, το γαλακτικό οξύ και η ριβοφλαβίνη, καθώς και για τον μετασχηματισμό χημικών ουσιών που συμβάλλουν στη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Για παράδειγμα, τα μικρόβια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία βιολιπασμάτων ή για τη μείωση των μεταλλικών ρύπων. Τα μικρόβια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ορισμένων μη μικροβιακών προϊόντων, όπως η ινσουλίνη για το φάρμακο για τον διαβήτη.
TL;DR (Πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα; Δεν έχω διαβάσει)
Τα μικρόβια είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί. Χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες μεγάλης κλίμακας. Παράγουν χημικές ουσίες όπως η αιθανόλη, η οποία χρησιμοποιείται ως καύσιμο, διαλύτης και για πολλούς άλλους σκοπούς, καθώς και γλυκερίνη, έναν κοινό μεταβολίτη στα τρόφιμα και τα φάρμακα, και μια σειρά από άλλες χημικές ουσίες.
Τα μικρόβια χρησιμοποιούνται επίσης σε μια διαδικασία που ονομάζεται βιοαπόπλυση, κατά την οποία τα βακτήρια εκπλένουν μέταλλα όπως σίδηρο και μαγγάνιο από το έδαφος και τα λύματα. Η βιοαπόπλυση μπορεί να αλλάξει τη δομή του ιζήματος, καθώς και να δημιουργήσει τη δυνατότητα ελέγχου της ροής του νερού στους υδροφόρους ορίζοντες και την παραγωγή βιοϋλικών εμπορικής αξίας.
Τα μικρόβια, ιδιαίτερα οι μύκητες, είναι χρήσιμα ως βιο-λιπάσματα, καθιστώντας τα θρεπτικά συστατικά πιο διαθέσιμα στα φυτά και αυξάνοντας την ανάπτυξη και την απόδοση των καλλιεργειών. Τα μικρόβια είναι χρήσιμα και στην ιατρική. Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA μεταβάλλει τα βακτήρια για τη δημιουργία φαρμάκων όπως η συνθετική ινσουλίνη για διαβητικούς ασθενείς.
Παραγωγή Μεταβολίτη
Η αιθανόλη που παράγουν τα μικρόβια χρησιμοποιείται ευρέως ως διαλύτης, εκχυλιστικό και αντιψυκτικό. Επιπλέον, αποτελεί τη βάση για πολλές βαφές, λιπαντικά, απορρυπαντικά, φυτοφάρμακα, ρητίνες, εκρηκτικά, πλαστικοποιητές και συνθετικές ίνες. Η Ν-βουτανόλη, που παράγεται επίσης από μικρόβια, είναι χρήσιμη στην κατασκευή πλαστικοποιητών, υγρών φρένων, εκχυλιστικών και πρόσθετων βενζίνης. Η γλυκερόλη χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στα φάρμακα όσο και στη βιομηχανία τροφίμων, ενώ η μαννιτόλη χρησιμοποιείται στην έρευνα και η βουτανόλη χρησιμοποιείται τόσο ως διαλύτης όσο και σε εκρηκτικά.
Λύση και προστασία μετάλλων
Πολλά βακτήρια ευδοκιμούν μειώνοντας τον Fe (III), τον σίδηρο σιδήρου σε Fe (II), τον σίδηρο και το Mn (VI) σε Mn (II). Έτσι, αυτά τα είδη μικροβίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έκπλυση μετάλλων Fe(III) και Mn(VI) από ορισμένα εδάφη και ιζήματα προκειμένου να σχηματιστεί μια σειρά υλικών, όπως ο μαγνητίτης, ο σιδερίτης και ο ροδοχρωσίτης. Αυτή η διαδικασία, η οποία ονομάζεται βιοαπόπλυση, μπορεί να αλλάξει τη δομή του ιζήματος, καθώς και να δημιουργήσει τη δυνατότητα ελέγχου της ροής του νερού στους υδροφόρους ορίζοντες και την παραγωγή βιοϋλικών εμπορικής αξίας, όπως ο μαγνητίτης.
Microbial Bio-Fertilizers
Τα βιολογικά λιπάσματα αποτελούνται από ζωντανούς μικροοργανισμούς που προστίθενται στο έδαφος για να αυξήσουν την ανάπτυξη των φυτών παρέχοντας στα φυτά αυξημένες ποσότητες θρεπτικών ουσιών. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα βιο-λιπάσματα περιλαμβάνουν φωσφορικά διαλυτοποιητές, τα οποία καθιστούν τα φωσφορικά άλατα διαθέσιμα στα φυτά, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της ανάπτυξης και της απόδοσης των καλλιεργειών. Οι μυκόρριζες, μύκητες που σχετίζονται με τις ρίζες των φυτών, είναι συχνά κρίσιμες για την επαρκή πρόσληψη θρεπτικών στοιχείων και την επιβίωση των φυτών στα φυσικά οικοσυστήματα. Τα βακτήρια Azospillum διεγείρουν την ανάπτυξη των φυτών μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται δέσμευση αζώτου.
Using Microbes to Produce Insulin
Για δεκαετίες, οι γιατροί θεράπευαν ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη με την ινσουλίνη από το πάγκρεας των σφαγμένων αγελάδων και χοίρων. Τα γενετικά τροποποιημένα βακτήρια παράγουν την ορμόνη ινσουλίνη σε καθαρή μορφή που είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει αλλεργικές αντιδράσεις σε ασθενείς. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια τεχνολογία που ονομάζεται ανασυνδυασμένο DNA για να βάλουν ένα ανθρώπινο γονίδιο για την παραγωγή ινσουλίνης στο DNA των βακτηρίων. Τα τροποποιημένα βακτήρια τοποθετούνται σε μεγάλες δεξαμενές ζύμωσης από ανοξείδωτο χάλυβα, όπου το γονίδιο τα αναγκάζει να παράγουν μεγάλες ποσότητες ινσουλίνης. Όταν ολοκληρωθεί η ζύμωση, οι επιστήμονες συλλέγουν και καθαρίζουν την ινσουλίνη ώστε να είναι έτοιμη για ένεση από διαβητικούς ασθενείς. Ο εξοπλισμός διατηρείται πάντα αποστειρωμένος για να αποτραπεί η μόλυνση των βακτηρίων.
