Τα μικρόβια, ή μικροσκοπικοί οργανισμοί, χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικές διαδικασίες μεγάλης κλίμακας. Είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή μιας ποικιλίας μεταβολιτών, όπως αιθανόλη, βουτανόλη, γαλακτικό οξύ και ριβοφλαβίνη, καθώς και ο μετασχηματισμός χημικών που βοηθούν στη μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, τα μικρόβια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία βιολογικών λιπασμάτων 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 το διαβήτη.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Τα μικρόβια είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί. Χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανικές διαδικασίες μεγάλης κλίμακας. Παράγουν χημικές ουσίες όπως η αιθανόλη, η οποία χρησιμοποιείται ως καύσιμο, διαλύτης και για πολλούς άλλους σκοπούς, όπως επίσης και η γλυκερόλη, ένας κοινός μεταβολίτης στα τρόφιμα και τα φάρμακα, καθώς και μια σειρά από άλλες χημικές ουσίες.
Τα μικρόβια χρησιμοποιούνται επίσης σε μια διαδικασία που ονομάζεται βιοαπόπλυση, στην οποία τα βακτήρια εκπλένουν μέταλλα όπως σίδηρο και μαγγάνιο από το έδαφος και τα λύματα. Η βιοαπόπλυση μπορεί να αλλάξει τη δομή των ιζημάτων, καθώς και να δημιουργήσει τη δυνατότητα ελέγχου της ροής του νερού στους υδροφορείς και να παράγει βιοϋλικά εμπορικής αξίας.
Τα μικρόβια, ειδικά 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 επίσης χρήσιμα 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 ως εκρηκτικά.
Έκπλυση και προστασία μετάλλων
Πολλά βακτήρια ευδοκιμούν μειώνοντας το Fe (III), τον σίδηρο σιδήρου, σε Fe (II), τον σιδηρούχο σίδηρο και το Mn (VI) σε Mn (II). Έτσι, αυτά τα είδη μικροβίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έκπλυση των μετάλλων Fe (III) και Mn (VI) από ορισμένα εδάφη και ιζήματα προκειμένου να σχηματιστεί μια σειρά υλικών, όπως μαγνητίτης, siderite και rhodochrosite. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται βιοαπόπλυση, μπορεί να αλλάξει τη δομή των ιζημάτων, καθώς και να δημιουργήσει το Δυνατότητα ελέγχου της ροής του νερού στους υδροφορείς και παραγωγή βιοϋλικών εμπορικής αξίας, όπως μαγνητίτης.
Μικροβιακά βιο-λιπάσματα
Τα βιο-λιπάσματα αποτελούνται από ζωντανούς μικροοργανισμούς που προστίθενται στο έδαφος για να αυξήσουν την ανάπτυξη των φυτών παρέχοντας στα φυτά αυξημένες ποσότητες θρεπτικών ουσιών. Τα κοινώς χρησιμοποιούμενα βιο-λιπάσματα περιλαμβάνουν φωσφορικά-διαλυτοποιητικά, τα οποία καθιστούν τα φωσφορικά διαθέσιμα στα φυτά, με αποτέλεσμα βελτιωμένη ανάπτυξη και απόδοση σοδειάς. Το Mycorrhizae, μύκητες που σχετίζονται με τις ρίζες των φυτών, είναι συχνά κρίσιμο για την επαρκή πρόσληψη θρεπτικών ουσιών και την επιβίωση των φυτών στα φυσικά οικοσυστήματα. Τα βακτήρια Azospirillum διεγείρουν την ανάπτυξη των φυτών μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται σταθεροποίηση αζώτου.
Χρήση μικροβίων για την παραγωγή ινσουλίνης
Για δεκαετίες, οι γιατροί αντιμετώπισαν ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη με την ινσουλίνη από το πάγκρεας 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 βάλει 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 τους 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 αποστειρωμένος ανά πάσα στιγμή για να αποφευχθεί η μόλυνση των βακτηρίων.