Mikrober eller mikroskopiske organismer anvendes i vid udstrækning i store industrielle processer. De er afgørende for produktionen af en række metabolitter, såsom ethanol, butanol, mælkesyre og riboflavin samt transformation af kemikalier, der hjælper med at reducere miljøforurening. For eksempel kan mikrober bruges til at skabe biogødning eller til at reducere metalforurenende stoffer. Mikrober kan også bruges til at producere visse ikke-mikrobielle produkter, såsom diabetesmedicin insulin.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Mikrober er mikroskopiske organismer. De bruges i mange store industrielle processer. De producerer kemikalier som ethanol, der bruges som brændstof, opløsningsmiddel og til mange andre formål samt glycerol, en almindelig metabolit i mad og medicin og en række andre kemikalier.
Mikrober anvendes også i en proces kaldet bioudvaskning, hvor bakterier udvaskes metaller som jern og mangan fra jord og spildevand. Biolakning kan ændre sedimentstruktur samt skabe potentiale til at kontrollere vandgennemstrømningen i akviferer og producere biomaterialer af kommerciel værdi.
Mikrober, især svampe, er nyttige som biogødning ved at gøre næringsstoffer mere tilgængelige for planter og øge afgrødens vækst og udbytte. Mikrober er også nyttige i medicin. Rekombinant DNA-teknologi ændrer bakterier for at skabe medicin såsom syntetisk insulin til diabetespatienter.
Metabolitproduktion
Den ethanol, som mikrober producerer, anvendes i vid udstrækning som opløsningsmiddel, ekstraheringsmiddel og frostvæske. Derudover danner det basen for mange farvestoffer, smøremidler, rengøringsmidler, pesticider, harpikser, sprængstoffer, blødgørere og syntetiske fibre. N-butanol, også produceret af mikrober, er nyttig til fremstilling af blødgørere, bremsevæsker, ekstraktionsmidler og benzinadditiver. Glycerol anvendes i vid udstrækning i både medicin og fødevareindustri, mens mannitol bruges i forskning, og butanol bruges både som opløsningsmiddel og i sprængstoffer.
Udvaskning og beskyttelse af metal
Mange bakterier trives ved at reducere Fe (III), jern jern, til Fe (II), jernholdigt jern og Mn (VI) til Mn (II). Således kan disse slags mikrober bruges til at udvaskes Fe (III) og Mn (VI) metaller fra nogle jordbund og sedimenter for at danne en række materialer, såsom magnetit, siderit og rhodochrosit. Denne proces, der kaldes bioudvaskning, kan ændre sedimentstruktur samt skabe potentiale til at kontrollere vandgennemstrømningen i akviferer og producere biomaterialer af kommerciel værdi, såsom magnetit.
Mikrobielle biogødninger
Biogødning består af levende mikroorganismer, der tilsættes jorden for at øge plantevæksten ved at give planter øgede mængder næringsstoffer. Almindeligt anvendte biogødningsstoffer indbefatter fosfatopløsningsmidler, der gør fosfater tilgængelige for planter, hvilket resulterer i forbedret vækst og afgrødeudbytte. Mycorrhizae, svampe forbundet med planterødder, er ofte kritiske for tilstrækkelig optagelse af næringsstoffer og planteoverlevelse i naturlige økosystemer. Azospirillum-bakterier stimulerer plantevækst gennem en proces kaldet nitrogenfiksering.
Brug af mikrober til at producere insulin
I årtier behandlede læger patienter med diabetes mellitus med insulin fra bugspytkirtlerne hos slagtede køer og svin. Genmodificerede bakterier producerer hormonet insulin i en ren form, der er mindre tilbøjelige til at forårsage allergiske reaktioner hos patienter. Forskere bruger en teknologi kaldet rekombinant DNA til at sætte et humant gen til insulinproduktion i bakteriernes DNA. De modificerede bakterier placeres i store fermenteringstanke i rustfrit stål, hvor genet får dem til at producere store mængder insulin. Når gæringen er afsluttet, høster forskerne og renser insulinet, så det er klar til at blive injiceret af diabetespatienter. Udstyr holdes sterilt til enhver tid for at forhindre, at bakterierne bliver forurenede.