บทบาทของจุลินทรีย์ในอุตสาหกรรม

จุลินทรีย์หรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ มีความสำคัญต่อการผลิตเมตาโบไลต์ต่างๆ เช่น เอทานอล บิวทานอล กรดแลคติก และไรโบฟลาวินตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของสารเคมีที่ช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น จุลินทรีย์สามารถใช้เพื่อสร้างปุ๋ยชีวภาพหรือเพื่อลดมลพิษโลหะ จุลินทรีย์ยังสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่จุลินทรีย์บางชนิด เช่น อินซูลินยารักษาโรคเบาหวาน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

จุลินทรีย์เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จำนวนมาก พวกเขาผลิตสารเคมี เช่น เอทานอล ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิง ตัวทำละลาย และเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ อีกมากมาย เช่นเดียวกับกลีเซอรอล สารเมแทบอไลต์ทั่วไปในอาหารและยา และสารเคมีอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง

จุลินทรีย์ยังใช้ในกระบวนการที่เรียกว่าการชะทางชีวภาพ ซึ่งแบคทีเรียจะกรองโลหะ เช่น เหล็กและแมงกานีสจากดินและสิ่งปฏิกูล การชะทางชีวภาพสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของตะกอน รวมทั้งสร้างศักยภาพในการควบคุมการไหลของน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำ และผลิตวัสดุชีวภาพที่มีมูลค่าทางการค้า

จุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อรา มีประโยชน์ในฐานะปุ๋ยชีวภาพ โดยทำให้ธาตุอาหารมีมากขึ้นสำหรับพืช และเพิ่มการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช จุลินทรีย์มีประโยชน์ในด้านการแพทย์เช่นกัน เทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ DNA เปลี่ยนแปลงแบคทีเรียเพื่อสร้างยา เช่น อินซูลินสังเคราะห์สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน

เอทานอลที่จุลินทรีย์ผลิตได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวทำละลาย สารสกัด และสารป้องกันการแข็งตัว นอกจากนี้ยังเป็นพื้นฐานสำหรับสีย้อม สารหล่อลื่น สารซักฟอก ยาฆ่าแมลง เรซิน วัตถุระเบิด พลาสติไซเซอร์ และเส้นใยสังเคราะห์ เอ็น-บิวทานอลที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ยังมีประโยชน์ในการผลิตพลาสติกไซเซอร์ น้ำมันเบรก สารสกัด และสารเติมแต่งน้ำมันเบนซิน กลีเซอรอลใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในยาและอุตสาหกรรมอาหาร ในขณะที่แมนนิทอลใช้ในการวิจัยและบิวทานอลใช้เป็นตัวทำละลายและในวัตถุระเบิด

แบคทีเรียจำนวนมากเจริญเติบโตได้โดยการลด Fe (III), ferric iron, Fe (II), ferrous iron และ Mn (VI) เป็น Mn (II) ดังนั้น จุลินทรีย์ชนิดนี้สามารถใช้เพื่อชะโลหะ Fe (III) และ Mn (VI) จากดินและตะกอนบางชนิด เพื่อสร้างวัสดุหลายประเภท เช่น แมกนีไทต์ ไซด์ไรต์ และโรโดโครไซต์ กระบวนการนี้เรียกว่าการชะล้างทางชีวภาพ สามารถเปลี่ยนโครงสร้างของตะกอน และสร้าง ศักยภาพในการควบคุมการไหลของน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำและผลิตวัสดุชีวภาพที่มีมูลค่าทางการค้า เช่น แมกนีไทต์

ปุ๋ยชีวภาพประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีชีวิตซึ่งเติมลงในดินเพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตของพืชโดยให้ธาตุอาหารแก่พืชเพิ่มขึ้น ปุ๋ยชีวภาพที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารทำให้ละลายฟอสเฟต ซึ่งทำให้พืชมีฟอสเฟต ส่งผลให้การเจริญเติบโตและผลผลิตพืชดีขึ้น ไมคอร์ไรซา เชื้อราที่เกี่ยวข้องกับรากพืช มักมีความสำคัญต่อการดูดซึมสารอาหารที่เพียงพอและการอยู่รอดของพืชในระบบนิเวศธรรมชาติ แบคทีเรีย Azospirillum กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการตรึงไนโตรเจน

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่แพทย์รักษาผู้ป่วยโรคเบาหวานด้วยอินซูลินจากตับอ่อนของวัวและสุกรที่ถูกฆ่า แบคทีเรียที่ดัดแปลงพันธุกรรมจะผลิตฮอร์โมนอินซูลินในรูปแบบบริสุทธิ์ซึ่งมีโอกาสน้อยที่จะทำให้เกิดอาการแพ้ในผู้ป่วย นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า recombinant DNA เพื่อนำยีนของมนุษย์ไปใช้ในการผลิตอินซูลินใน DNA ของแบคทีเรีย แบคทีเรียที่ดัดแปลงแล้วจะถูกวางไว้ในถังหมักสแตนเลสขนาดใหญ่ ซึ่งยีนทำให้พวกมันผลิตอินซูลินในปริมาณมาก เมื่อการหมักเสร็จสิ้น นักวิทยาศาสตร์จะเก็บเกี่ยวและทำให้อินซูลินบริสุทธิ์เพื่อให้ผู้ป่วยเบาหวานพร้อมที่จะฉีด อุปกรณ์ถูกเก็บเป็นหมันตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้แบคทีเรียปนเปื้อน