Mikrobeja tai mikroskooppisia organismeja käytetään laajalti suurissa teollisissa prosesseissa. Ne ovat ratkaisevan tärkeitä erilaisten metaboliittien, kuten etanolin, butanolin, maitohapon, tuotannolle ja riboflaviini sekä kemikaalien muutos, jotka auttavat vähentämään ympäristön pilaantumista. Mikrobeja voidaan käyttää esimerkiksi biolannoitteiden luomiseen tai metallipäästöjen vähentämiseen. Mikrobeja voidaan käyttää myös tiettyjen ei-mikrobisten tuotteiden, kuten diabeteksen lääkitysinsuliinin, tuottamiseen.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Mikrobit ovat mikroskooppisia organismeja. Niitä käytetään monissa suurissa teollisissa prosesseissa. Ne tuottavat kemikaaleja, kuten etanolia, jota käytetään polttoaineena, liuottimena ja moniin muihin tarkoituksiin, sekä glyserolia, joka on yleinen metaboliitti elintarvikkeissa ja lääketieteessä, sekä useita muita kemikaaleja.
Mikrobeja käytetään myös prosessissa, jota kutsutaan bioliuotukseksi, jossa bakteerit uuttavat maaperästä ja viemäristä metalleja, kuten rautaa ja mangaania. Bioliuottaminen voi muuttaa sedimentin rakennetta sekä luoda potentiaalia hallita veden virtausta pohjavesialueilla ja tuottaa kaupallisesti arvokkaita biomateriaaleja.
Mikrobit, erityisesti sienet, ovat käyttökelpoisia biolannoitteina tekemällä ravinteita kasvien saataville ja lisäämällä sadon kasvua ja satoa. Mikrobit ovat hyödyllisiä myös lääketieteessä. Rekombinantti-DNA-tekniikka muuttaa bakteereja luomaan lääkkeitä, kuten synteettistä insuliinia, diabeetikoille.
Metaboliitin tuotanto
Mikrobien tuottamaa etanolia käytetään laajalti liuottimena, uuttoaineena ja jäätymisenestoaineena. Lisäksi se muodostaa perustan monille väriaineille, voiteluaineille, pesuaineille, torjunta-aineille, hartsille, räjähteille, pehmittimille ja synteettisille kuiduille. N-butanoli, jota myös mikrobit tuottavat, on hyödyllinen pehmittimien, jarrunesteiden, uuttoaineiden ja bensiinilisäaineiden valmistuksessa. Glyserolia käytetään laajalti sekä lääkkeissä että elintarviketeollisuudessa, kun taas mannitolia käytetään tutkimuksessa ja butanolia sekä liuottimena että räjähteinä.
Metallien huuhtelu ja suojaus
Monet bakteerit menestyvät pelkistämällä Fe (III), rautarauta Fe (II): ksi, rautaraudaksi ja Mn (VI) Mn (II): ksi. Näin ollen tällaisia mikrobeja voidaan käyttää Fe (III) - ja Mn (VI) -metallien uuttamiseen joistakin maaperästä ja sedimenteistä, jotta muodostuu joukko materiaaleja, kuten magnetiitti, sideriitti ja rodokrosiitti. Tämä prosessi, jota kutsutaan bioliuotukseksi, voi muuttaa sedimentin rakennetta sekä luoda - potentiaalia hallita pohjaveden veden virtausta ja tuottaa kaupallisesti arvokkaita biomateriaaleja, kuten magnetiitti.
Mikrobiset biolannoitteet
Biolannoitteet koostuvat elävistä mikro-organismeista, joita lisätään maaperään kasvien kasvun lisäämiseksi tarjoamalla kasveille lisääntyneitä ravinteita. Yleisesti käytettyihin biolannoitteisiin kuuluvat fosfaattiliuottimet, jotka antavat fosfaatit kasvien saataville, mikä johtaa parempaan kasvuun ja sadon saantoon. Kasvien juuriin liittyvät sienet, mycorrhizae, ovat usein kriittisiä ravinteiden riittävälle saannille ja kasvien selviytymiselle luonnollisissa ekosysteemeissä. Azospirillum-bakteerit stimuloivat kasvien kasvua prosessilla, jota kutsutaan typen kiinnittämiseksi.
Mikrobien käyttö insuliinin tuottamiseksi
Vuosikymmenien ajan lääkärit hoitivat diabetesta sairastavia potilaita teurastettujen lehmien ja sikojen haiman insuliinilla. Geneettisesti muokatut bakteerit tuottavat hormoni-insuliinia puhtaassa muodossa, joka ei todennäköisesti aiheuta allergisia reaktioita potilailla. Tutkijat käyttävät yhdistelmä-DNA-tekniikkaa, joka sijoittaa ihmisen geenin insuliinin tuotantoon bakteerien DNA: han. Muunnetut bakteerit sijoitetaan suuriin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin fermentointisäiliöihin, joissa geeni saa ne tuottamaan suuria määriä insuliinia. Kun käyminen on saatu päätökseen, tutkijat keräävät ja puhdistavat insuliinin, jotta diabeetikkopotilaat voivat pistää sen. Laitteita pidetään steriileinä aina bakteerien saastumisen estämiseksi.