Microben, of microscopisch kleine organismen, worden veel gebruikt in grootschalige industriële processen. Ze zijn cruciaal voor de productie van een verscheidenheid aan metabolieten, zoals ethanol, butanol, melkzuur en riboflavine, evenals de transformatie van chemicaliën die helpen om de milieuvervuiling te verminderen. Microben kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om biofertilizers te maken of om metaalverontreinigende stoffen te verminderen. Microben kunnen ook worden gebruikt om bepaalde niet-microbiële producten te produceren, zoals de diabetesmedicatie insuline.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Microben zijn microscopisch kleine organismen. Ze worden gebruikt in veel grootschalige industriële processen. Ze produceren chemicaliën zoals ethanol, dat wordt gebruikt als brandstof, oplosmiddel en voor vele andere doeleinden, evenals glycerol, een veel voorkomende metaboliet in voedsel en medicijnen, en een aantal andere chemicaliën.
Microben worden ook gebruikt in een proces dat bioleaching wordt genoemd, waarbij bacteriën metalen zoals ijzer en mangaan uit bodem en rioolwater uitlogen. Biouitloging kan de sedimentstructuur veranderen en het potentieel creëren om de waterstroom in watervoerende lagen te beheersen en biomaterialen van commerciële waarde te produceren.
Microben, vooral schimmels, zijn nuttig als biologische meststoffen, door voedingsstoffen beter beschikbaar te maken voor planten en de groei en opbrengst van gewassen te vergroten. Microben zijn ook nuttig in de geneeskunde. Recombinante DNA-technologie verandert bacteriën om medicijnen te maken, zoals synthetische insuline voor diabetespatiënten.
Metabolietproductie
De ethanol die microben produceren, wordt veel gebruikt als oplosmiddel, extractiemiddel en antivries. Daarnaast vormt het de basis voor veel kleurstoffen, smeermiddelen, detergenten, pesticiden, harsen, explosieven, weekmakers en synthetische vezels. N-butanol, ook geproduceerd door microben, is nuttig bij de productie van weekmakers, remvloeistoffen, extractiemiddelen en benzineadditieven. Glycerol wordt veel gebruikt in zowel medicijnen als de voedingsindustrie, mannitol wordt gebruikt in onderzoek en butanol wordt zowel als oplosmiddel als in explosieven gebruikt.
Metaaluitloging en bescherming
Veel bacteriën gedijen goed door Fe (III), ferri-ijzer, te reduceren tot Fe (II), ferro-ijzer en Mn (VI) tot Mn (II). Dit soort microben kunnen dus worden gebruikt om Fe (III) en Mn (VI) metalen uit sommige bodems en sedimenten uit te logen om een reeks materialen te vormen, zoals magnetiet, sideriet en rhodochrosiet. Dit proces, dat bio-uitloging wordt genoemd, kan de sedimentstructuur veranderen en de potentieel om de waterstroom in watervoerende lagen te beheersen en biomaterialen van commerciële waarde te produceren, zoals: magnetiet.
Microbiële bio-meststoffen
Bio-meststoffen bestaan uit levende micro-organismen die aan de bodem worden toegevoegd om de plantengroei te verhogen door planten te voorzien van grotere hoeveelheden voedingsstoffen. Veelgebruikte bio-meststoffen zijn onder meer fosfaatoplossers, die fosfaten beschikbaar maken voor planten, wat resulteert in een betere groei en gewasopbrengst. Mycorrhizae, schimmels die worden geassocieerd met plantenwortels, zijn vaak van cruciaal belang voor een adequate opname van voedingsstoffen en overleving van planten in natuurlijke ecosystemen. Azospirillum-bacteriën stimuleren de plantengroei door een proces dat stikstofbinding wordt genoemd.
Microben gebruiken om insuline te produceren
Decennialang behandelden artsen patiënten met diabetes mellitus met de insuline uit de pancreas van geslachte koeien en varkens. Genetisch gemanipuleerde bacteriën produceren het hormoon insuline in een zuivere vorm die bij patiënten minder snel allergische reacties veroorzaakt. Wetenschappers gebruiken een technologie genaamd recombinant DNA om een menselijk gen voor insulineproductie in het DNA van bacteriën te plaatsen. De gemodificeerde bacteriën worden in grote roestvrijstalen fermentatietanks geplaatst, waar het gen ervoor zorgt dat ze grote hoeveelheden insuline produceren. Wanneer de fermentatie is voltooid, oogsten en zuiveren de wetenschappers de insuline, zodat deze klaar is om door diabetespatiënten te worden geïnjecteerd. Apparatuur wordt te allen tijde steriel gehouden om te voorkomen dat de bacteriën besmet raken.
