Mikrobi vai mikroskopiski organismi tiek plaši izmantoti liela mēroga rūpnieciskos procesos. Tie ir izšķiroši dažādu metabolītu, piemēram, etanola, butanola, pienskābes ražošanai un riboflavīns, kā arī ķīmisko vielu pārveidošana, kas palīdz samazināt vides piesārņojumu. Piemēram, mikrobus var izmantot bioloģisko mēslošanas līdzekļu radīšanai vai metālu piesārņotāju samazināšanai. Mikrobus var izmantot arī noteiktu nemikrobu produktu ražošanai, piemēram, diabēta medikamentu insulīnu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Mikrobi ir mikroskopiski organismi. Tos izmanto daudzos liela mēroga rūpnieciskos procesos. Viņi ražo tādas ķīmiskas vielas kā etanols, ko izmanto kā degvielu, šķīdinātāju un daudziem citiem mērķiem, kā arī glicerīnu, kas ir kopīgs metabolīts pārtikā un medicīnā, kā arī vairākas citas ķīmiskas vielas.
Mikrobus izmanto arī procesā, ko sauc par bioloģisko izskalošanos, kurā baktērijas no augsnes un notekūdeņiem izskalo tādus metālus kā dzelzi un mangānu. Bioloģiskā izskalošanās var mainīt nogulumu struktūru, kā arī radīt potenciālu kontrolēt ūdens plūsmu ūdens nesējslāņos un ražot komerciālas vērtības biomateriālus.
Mikrobi, īpaši sēnītes, ir noderīgi kā bioloģiskais mēslojums, padarot barības vielas augiem pieejamākas un palielinot kultūraugu augšanu un ražu. Mikrobi ir noderīgi arī medicīnā. Rekombinantā DNS tehnoloģija maina baktērijas, lai radītu tādas zāles kā sintētiskais insulīns diabēta slimniekiem.
Metabolītu ražošana
Mikrobu ražoto etanolu plaši izmanto kā šķīdinātāju, ekstraktantu un antifrīzu. Turklāt tas veido pamatu daudzām krāsvielām, smērvielām, mazgāšanas līdzekļiem, pesticīdiem, sveķiem, sprāgstvielām, plastifikatoriem un sintētiskajām šķiedrām. N-butanols, ko ražo arī mikrobi, ir noderīgs plastifikatoru, bremžu šķidrumu, ekstraktantu un benzīna piedevu ražošanā. Glicerīnu plaši izmanto gan medikamentos, gan pārtikas rūpniecībā, savukārt mannītu izmanto pētniecībā, bet butanolu - gan kā šķīdinātāju, gan sprāgstvielās.
Metāla izskalošanās un aizsardzība
Daudzas baktērijas plaukst, reducējot Fe (III), dzelzs dzelzi līdz Fe (II), dzelzs dzelzi un Mn (VI) līdz Mn (II). Tādējādi šāda veida mikrobus var izmantot Fe (III) un Mn (VI) metālu izskalošanai no dažām augsnēm un nogulsnēm, lai izveidotu virkni materiālu, piemēram, magnetītu, siderītu un rodohrozītu. Šis process, ko sauc par bioloģisko izskalošanos, var mainīt nogulumu struktūru, kā arī radīt potenciāls kontrolēt ūdens plūsmu ūdens nesējslāņos un ražot komerciālas vērtības biomateriālus, piemēram, magnetīts.
Mikrobu bioloģiskie mēslošanas līdzekļi
Bio-mēslojums sastāv no dzīviem mikroorganismiem, kas tiek pievienoti augsnei, lai palielinātu augu augšanu, nodrošinot augus ar palielinātu barības vielu daudzumu. Parasti izmantotajos bioloģiskajos mēslošanas līdzekļos ietilpst fosfātu šķīdinātāji, kas fosfātus padara pieejamus augiem, kā rezultātā uzlabojas augšana un ražas raža. Mikorizēm, sēnēm, kas saistītas ar augu saknēm, bieži ir izšķiroša nozīme, lai dabīgā ekosistēmā uzturvielu uzņemšana un augu izdzīvošana būtu pietiekama. Azospirillum baktērijas stimulē augu augšanu, izmantojot procesu, ko sauc par slāpekļa fiksēšanu.
Mikrobu izmantošana insulīna ražošanai
Gadu desmitiem ārsti pacientus ar cukura diabētu ārstēja ar nokautu govju un cūku aizkuņģa dziedzera insulīnu. Ģenētiski modificētās baktērijas ražo hormona insulīnu tīrā veidā, kas pacientiem, visticamāk, neizraisa alerģiskas reakcijas. Zinātnieki izmanto tehnoloģiju, ko sauc par rekombinanto DNS, lai cilvēka insulīna ražošanas gēnu ievietotu baktēriju DNS. Modificētās baktērijas ievieto lielās nerūsējošā tērauda fermentācijas tvertnēs, kur gēns liek tām ražot lielu daudzumu insulīna. Kad fermentācija ir pabeigta, zinātnieki ievāc un attīra insulīnu, tāpēc diabēta slimniekiem tas ir gatavs injicēšanai. Iekārtas visu laiku tiek turētas sterilā stāvoklī, lai novērstu baktēriju piesārņošanu.
