Mikroby nebo mikroskopické organismy jsou široce používány ve velkých průmyslových procesech. Jsou zásadní pro produkci různých metabolitů, jako je ethanol, butanol, kyselina mléčná a riboflavin, jakož i transformace chemických látek, které pomáhají snižovat znečištění životního prostředí. Například mikroby lze použít k výrobě biohnojiv nebo ke snížení znečišťujících látek z kovů. Mikroby lze také použít k výrobě určitých nemikrobiálních produktů, jako je inzulín na cukrovku.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Mikroby jsou mikroskopické organismy. Používají se v mnoha průmyslových procesech velkého rozsahu. Produkují chemikálie, jako je ethanol, který se používá jako palivo, rozpouštědlo a pro mnoho dalších účelů, stejně jako glycerol, běžný metabolit v potravinách a medicíně, a řada dalších chemikálií.
Mikroby se také používají v procesu zvaném bioleaching, při kterém bakterie vyluhují kovy, jako je železo a mangan, z půdy a odpadních vod. Bioleaching může změnit strukturu sedimentu, stejně jako vytvořit potenciál pro řízení toku vody v kolektorech a produkci biomateriálů komerční hodnoty.
Mikroby, zejména houby, jsou užitečné jako biohnojiva tím, že rostlinám zpřístupňují živiny a zvyšují růst a výnos plodin. Mikroby jsou také užitečné v medicíně. Technologie rekombinantní DNA mění bakterie a vytváří léky, jako je syntetický inzulín, pro diabetické pacienty.
Produkce metabolitů
Ethanol, který produkují mikroby, je široce používán jako rozpouštědlo, extrakční prostředek a nemrznoucí směs. Kromě toho tvoří základ mnoha barev, maziv, detergentů, pesticidů, pryskyřic, výbušnin, změkčovadel a syntetických vláken. N-butanol, také vyráběný mikroby, je užitečný při výrobě změkčovadel, brzdových kapalin, extraktantů a aditiv do benzinu. Glycerol je široce používán jak v léčivech, tak v potravinářském průmyslu, zatímco mannitol se používá ve výzkumu a butanol se používá jak jako rozpouštědlo, tak jako výbušnina.
Vyluhování a ochrana kovů
Mnoho bakterií prospívá redukcí Fe (III), železitého železa na Fe (II), železné železo a Mn (VI) na Mn (II). Tyto druhy mikrobů lze tedy použít k vyluhování kovů Fe (III) a Mn (VI) z některých půd a sedimentů za účelem vytvoření řady materiálů, jako jsou magnetit, siderit a rodochrosit. Tento proces, který se nazývá bioleaching, může změnit strukturu sedimentu a také vytvořit potenciál řídit tok vody ve zvodnělých vrstvách a vyrábět biomateriály komerční hodnoty, jako např magnetit.
Mikrobiální biohnojiva
Biohnojiva se skládají ze živých mikroorganismů, které se přidávají do půdy za účelem zvýšení růstu rostlin tím, že rostlinám poskytují zvýšené množství živin. Mezi běžně používaná biohnojiva patří fosfátová solubilizační činidla, která rostlinám zpřístupňují fosfáty, což vede ke zlepšení růstu a výnosu plodiny. Mykorhizy, houby spojené s kořeny rostlin, jsou často kritické pro adekvátní příjem živin a přežití rostlin v přírodních ekosystémech. Bakterie Azospirillum stimulují růst rostlin procesem nazývaným fixace dusíku.
Využití mikrobů k produkci inzulínu
Po celá desetiletí ošetřovali lékaři pacienty s diabetes mellitus inzulínem z pankreatu poražených krav a prasat. Geneticky upravené bakterie produkují hormon inzulín v čisté formě, u které je méně pravděpodobné, že u pacientů způsobí alergické reakce. Vědci používají technologii zvanou rekombinantní DNA k vložení lidského genu pro produkci inzulínu do DNA bakterií. Modifikované bakterie jsou umístěny do velkých fermentačních nádrží z nerezové oceli, kde gen způsobí jejich produkci velkého množství inzulínu. Když je fermentace dokončena, vědci sklidí a vyčistí inzulin, aby byl připraven k injekčnímu podání u pacientů s diabetem. Zařízení je neustále udržováno sterilní, aby se zabránilo kontaminaci bakterií.