دور الميكروبات في الصناعة

تستخدم الميكروبات أو الكائنات المجهرية على نطاق واسع في العمليات الصناعية على نطاق واسع. إنها ضرورية لإنتاج مجموعة متنوعة من المستقلبات ، مثل الإيثانول والبيوتانول وحمض اللبنيك والريبوفلافين ، وكذلك تحول المواد الكيميائية التي تساعد على الحد من التلوث البيئي. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الميكروبات لإنتاج الأسمدة الحيوية أو لتقليل الملوثات المعدنية. يمكن أيضًا استخدام الميكروبات لإنتاج بعض المنتجات غير الميكروبية ، مثل الأنسولين دواء السكري.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الميكروبات كائنات مجهرية. يتم استخدامها في العديد من العمليات الصناعية واسعة النطاق. إنهم ينتجون مواد كيميائية مثل الإيثانول ، الذي يستخدم كوقود ومذيب ولأغراض أخرى عديدة ، بالإضافة إلى الجلسرين ، وهو مستقلب شائع في الغذاء والدواء ، وعدد من المواد الكيميائية الأخرى.

تُستخدم الميكروبات أيضًا في عملية تسمى التبييض الحيوي ، حيث تقوم البكتيريا بتصفية المعادن مثل الحديد والمنغنيز من التربة ومياه الصرف الصحي. يمكن أن يغير التبييض البيولوجي بنية الرواسب ، فضلاً عن خلق إمكانية للتحكم في تدفق المياه في طبقات المياه الجوفية وإنتاج مواد حيوية ذات قيمة تجارية.

الميكروبات ، وخاصة الفطريات ، مفيدة كسماد حيوي ، من خلال جعل المغذيات متاحة أكثر للنباتات وزيادة نمو المحاصيل وإنتاجيتها. الميكروبات مفيدة أيضًا في الطب. تعمل تقنية الحمض النووي المؤتلف على تغيير البكتيريا لإنتاج أدوية مثل الأنسولين الاصطناعي لمرضى السكري.

يستخدم الإيثانول الذي تنتجه الميكروبات على نطاق واسع كمذيب ومستخلص ومضاد للتجمد. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يشكل الأساس للعديد من الأصباغ ومواد التشحيم والمنظفات والمبيدات الحشرية والراتنجات والمتفجرات والملدنات والألياف الصناعية. N-butanol ، الذي تنتجه الميكروبات أيضًا ، مفيد في تصنيع الملدنات وسوائل الفرامل والمستخلصات والمواد المضافة للبنزين. يستخدم الجلسرين على نطاق واسع في كل من الأدوية وصناعة الأغذية ، بينما يستخدم المانيتول في البحث ويستخدم البيوتانول كمذيب وفي المتفجرات.

تزدهر العديد من البكتيريا عن طريق اختزال الحديد (III) ، والحديد الحديدي ، إلى Fe (II) ، والحديد الحديدية ، و Mn (VI) إلى Mn (II). وبالتالي ، يمكن استخدام هذه الأنواع من الميكروبات لترشيح معادن الحديد (III) و Mn (VI) من بعض أنواع التربة والرواسب من أجل تكوين مجموعة من المواد ، مثل أكسيد الحديد الأسود ، والسيدريت ، والرودوكروزيت. يمكن لهذه العملية ، التي تسمى التبييض البيولوجي ، تغيير بنية الرواسب ، وكذلك إنشاء القدرة على التحكم في تدفق المياه في طبقات المياه الجوفية وإنتاج المواد الحيوية ذات القيمة التجارية ، مثل أكسيد الحديد الأسود.

تتكون الأسمدة الحيوية من الكائنات الحية الدقيقة التي تضاف إلى التربة لزيادة نمو النبات من خلال تزويد النباتات بكميات متزايدة من العناصر الغذائية. تشمل الأسمدة الحيوية الشائعة الاستخدام الفوسفات القابل للذوبان ، والذي يجعل الفوسفات متاحًا للنباتات ، مما يؤدي إلى تحسين النمو وإنتاجية المحاصيل. غالبًا ما تكون الفطريات الفطرية المرتبطة بجذور النباتات ضرورية لامتصاص المغذيات الكافية وبقاء النبات في النظم البيئية الطبيعية. تحفز بكتيريا Azospirillum نمو النبات من خلال عملية تسمى تثبيت النيتروجين.

لعقود من الزمان ، عالج الأطباء مرضى السكري بالأنسولين من بنكرياس الأبقار والخنازير المذبوحة. تنتج البكتيريا المعدلة وراثيًا هرمون الأنسولين في صورة نقية تقل احتمالية تسببها في تفاعلات الحساسية لدى المرضى. يستخدم العلماء تقنية تسمى الحمض النووي المؤتلف لوضع جين بشري لإنتاج الأنسولين في الحمض النووي للبكتيريا. يتم وضع البكتيريا المعدلة في خزانات تخمير كبيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، حيث يتسبب الجين في إنتاج كميات كبيرة من الأنسولين عند اكتمال التخمر ، يقوم العلماء بحصاد الأنسولين وتنقيته حتى يكون جاهزًا للحقن من قبل مرضى السكري. يتم الاحتفاظ بالمعدات معقمة في جميع الأوقات لمنع تلوث البكتيريا.