I microbi, o organismi microscopici, sono ampiamente utilizzati nei processi industriali su larga scala. Sono fondamentali per la produzione di una varietà di metaboliti, come etanolo, butanolo, acido lattico e riboflavina, nonché la trasformazione di sostanze chimiche che aiutano a ridurre l'inquinamento ambientale. Ad esempio, i microbi possono essere utilizzati per creare biofertilizzanti o per ridurre gli inquinanti metallici. I microbi possono anche essere utilizzati per produrre alcuni prodotti non microbici, come l'insulina, un farmaco per il diabete.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I microbi sono organismi microscopici. Sono utilizzati in molti processi industriali su larga scala. Producono sostanze chimiche come l'etanolo, che viene utilizzato come combustibile, solvente e per molti altri scopi, nonché glicerolo, un metabolita comune negli alimenti e nelle medicine, e una serie di altre sostanze chimiche.
I microbi vengono anche utilizzati in un processo chiamato biolisciviazione, in cui i batteri lisciviano metalli come ferro e manganese dal suolo e dalle acque reflue. La bioleaching può modificare la struttura dei sedimenti, oltre a creare il potenziale per controllare il flusso d'acqua nelle falde acquifere e produrre biomateriali di valore commerciale.
I microbi, in particolare i funghi, sono utili come biofertilizzanti, rendendo i nutrienti più disponibili per le piante e aumentando la crescita e la resa delle colture. I microbi sono utili anche in medicina. La tecnologia del DNA ricombinante altera i batteri per creare farmaci come l'insulina sintetica per i pazienti diabetici.
Produzione di metaboliti
L'etanolo prodotto dai microbi è ampiamente utilizzato come solvente, estraente e antigelo. Inoltre, costituisce la base per molti coloranti, lubrificanti, detergenti, pesticidi, resine, esplosivi, plastificanti e fibre sintetiche. L'N-butanolo, anch'esso prodotto dai microbi, è utile nella produzione di plastificanti, liquidi per freni, estrattivi e additivi per benzine. Il glicerolo è ampiamente utilizzato sia in medicina che nell'industria alimentare, mentre il mannitolo è utilizzato nella ricerca e il butanolo è utilizzato sia come solvente che negli esplosivi.
Lisciviazione e protezione dei metalli
Molti batteri prosperano riducendo Fe (III), ferro ferrico, a Fe (II), ferro ferroso e Mn (VI) a Mn (II). Pertanto, questi tipi di microbi possono essere utilizzati per lisciviare metalli Fe (III) e Mn (VI) da alcuni terreni e sedimenti per formare una gamma di materiali, come magnetite, siderite e rodocrosite. Questo processo, chiamato bioleaching, può modificare la struttura del sedimento, oltre a creare il potenziale per controllare il flusso d'acqua nelle falde acquifere e produrre biomateriali di valore commerciale, come magnetite.
Bio-fertilizzanti microbici
I biofertilizzanti sono costituiti da microrganismi viventi che vengono aggiunti al terreno per aumentare la crescita delle piante fornendo alle piante maggiori quantità di sostanze nutritive. I biofertilizzanti comunemente usati includono i solubilizzanti di fosfati, che rendono i fosfati disponibili per le piante, con conseguente miglioramento della crescita e della resa delle colture. Le micorrize, funghi associati alle radici delle piante, sono spesso fondamentali per un adeguato assorbimento dei nutrienti e la sopravvivenza delle piante negli ecosistemi naturali. I batteri Azospirillum stimolano la crescita delle piante attraverso un processo chiamato fissazione dell'azoto.
Usare i microbi per produrre insulina
Per decenni, i medici hanno trattato pazienti con diabete mellito con l'insulina del pancreas di mucche e maiali macellati. I batteri geneticamente modificati producono l'ormone insulina in una forma pura che ha meno probabilità di causare reazioni allergiche nei pazienti. Gli scienziati usano una tecnologia chiamata DNA ricombinante per inserire un gene umano per la produzione di insulina nel DNA dei batteri. I batteri modificati vengono posti in grandi serbatoi di fermentazione in acciaio inossidabile, dove il gene li induce a produrre grandi quantità di insulina. Quando la fermentazione è completa, gli scienziati raccolgono e purificano l'insulina in modo che sia pronta per essere iniettata dai pazienti diabetici. L'attrezzatura è sempre mantenuta sterile per evitare che i batteri vengano contaminati.