Економічна важливість бактерій
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Економічна важливість бактерій походить від факту, що людина може свідомо викристовувати їх безліччю вигідних шляхів. Не дивлячись на той факт, що деякі бактерії грають шкідливі ролі, наприклад, викликають хвороби і псують харчові продукти, економічна важливість бактерій дуже висока.
Зміст |
[ред.] Корисні бактерії
Багато бактерій вигідні людству і грають економічно важливі ролі.
[ред.] Біотехнології і бактерії
Біотехнологія визначається, як використання організмів, наприклад бактерій, грибів і водоростей для виробництва продукції і у сфері послуг. Галузі їх використання включають:
- Процеси бродіння, що використовуються у пивоварінні, виготовленні сиру і масла. Бактерії (звичайно Lactobacillus) в комбінації з дріжджами і цвіллю, протягом тисяч років використовуються для виробництва продуктів бродіння, наприклад сиру, солених овочів, соєвого соусу, оцту, вина і кефіру.
- Виробництво хімічних речовин, таких як етанол, ацетон, органічні кислоти, ферменти, духи тощо. У хімічній промисловості, бактерії найбільш важливі у виробництві енантіомерно чистих речовин для використання у фармацевтичній прописловості та сільському господарстві [1].
- Фармацевтична продукція, наприклад, антибіотики, вакцини і стероїди.
- Виробництво енергії у формі біогазу.
- Виробництво харчових продуктів, таких як напої, молочна продукція, амінокислоти і білки.
- Сільське господарство, наприклад, харчування тварин, виробництво компосту, інших добрив, пестицидів, фіксація азоту, культури рослинних і тваринних тканин.
- Гірнича справа, де бактерії та інші мікроорганізми використовуються для виділення корисних речовин із гірських порід, наприклад, виділення міді.
[ред.] Генна інженерія та бактерії
Генна інженерія — це методи маніпулювання генів, що також називається технологією рекомьінантної ДНК. У генній інженерії, шматки ДНК (гени) вводяться до клітин хазіїна за допомогою системи носіїв (вектора). Інородна ДНК стає постійною частиною хазяїна, реплікуючись у дочірніх клітинах разом з рештою ДНК. Бактеріальні клітини відносно легко перетворювати таким чином, тому вони широко використовуються у виробництві комерційно важливої продукції. Приклади — виробництво інсуліну людини (використовується проти діабету), гормону росту людини (соматотропіну, який використовувається для лікування карликовості), антибіотиків та антитіл, які можуть використовуватися проти бактеріальних і вірусних хвороб. [2][3].
[ред.] Мочка волокон
Бактеріальні популяції, особливо Clostridium butyclicum, використовуються для відокремлювання волокнон джуту, коноплі, льону, тощо Сетли рослин погружаються у воду і коли вони роздуваються, додаються бактерії, які гідролізують пектини клітинних стінок і відокремлюють волокна. Ці відокремлені волокна використовуються для виробництва тканин.
[ред.] Травлення
Деякі бактерії, що живуть в кишці рогатої худоби, конів та інших травоїдних тварин виділяють ферменти, що допосогають розчиняти целюлозу клітинних стінок рослинних клітин. Целюлоза є головним джерелом енергії для цих тварин.
[ред.] Синтез вітамінов
Багато бактерій синезують корисні вітаміни. Наприклад, Escherichia coli, бактерія, що живе в людському кишківнику, особливо прямій кишці, синтезує вітамін B і випускає його для людського використання. Так само, Clostridium butyclicum використовується для комерційного виробництва рибофлавіну, вітаміну B.
[ред.] Обробка відходів
Бактерії та археї, як аеробні, так і анаеробні, використовуються для очищення стічної води. Вони розрушають органічну речовину до безневинної розчинної неорганічної грязі у призначених для цього резервуарах. Газ метан, що часто виробляється у цьому процесі, використовується як джерело енергії. Так само отруйні хімічні речовини, синтезовані живими організмами, та пестициди розрушаються за допомогою бактерій.
Генна інженерія допомогає створювати нові види бактерій, корисні для цього процесу, наприклад, виведений, використовуючи методи генної інженерії, вид бактерій Pseudomonas putida може розрушати ксилол і камфору.
Здатність бактерій розрушати різноманітність органічних сполук чудова і часто використовується в обробці відходів та біоремедіації. Бактерії, здібні до переварення вуглеводнів, зокрема нафти, часто використовуються для збору розлитої нафти та нафтопродуктів [4]. Наприклад, після катастрофи танкера Ексон Валдес в затоці Принца Вільгельма була розлита значна кількість нафти. В спробі очистити узбережжя від нафти, на деякі пляжи були викинуті культури бактерій, які показали свою ефективнісь на не дуже сильно забруднених територіях. Бактерії також широко використовуються для біоремедіації промислових токсичних відходів [5].
[ред.] Боротьба з шкідниками
- Див. також: Біологічна боротьба з шкідниками
Бактерії можуть також використовуватися замість пестицидів для боротьби з шкідниками. Частіше за все використовується Bacillus thuringiensis (також відома як BT), грам-позитивна, грунтова бактерія. Ця бактерія використовується як інсектицид, специфічний до лускокрилих і навіть продається комерційно під торговими марками Dipel і Thuricide. Із-за своєї специфічності, такі пестициди розглядаються як екологічно дружні, з незначним ефектом у на людину, дику природу, обпилювачів і на корисних комах.
[ред.] Шкідливі бактерії
Деякі бактерії шкідливі і діють або як патогени рослин та тварин, або грають роль у псуванні харчових продуктів.
[ред.] Збудники хвороб
- Див. також: Бактерії та здоров'я людини
Організми, які є причиною хвороб, називаються патогенами або хвороботворними організмами. Деякі бактерії хвороботворні і викликають хвороби як в тваринах, так і в рослинах, хоча дещо частіше вони нападають саме на тварин, ніж но рослини.
[ред.] Псування харчових продуктів
Сапротрофні бактерії населяють і переробляють органічну речовину. Ця характеристика складає для людства проблему збереження харчових продуктів, тому що такі продукти як зерно, м'ясо, риба, овочі, фрукти і молочні продукти часто атакуються сапротрофними бактеріями і псуються. Тому для збереження цих продуктів необхідне вживання засобів повного (стерилізації) або часткового знищення бактерій, для чого використовуються методи пастеризації, інші типи термічної обробки, обробка деякими хімічними речовинами, такими як спирт і консерванти і, нарешті, упаковка, непроникна для бактерій.
[ред.] Посилання
- ↑ Liese A, Filho M (1999). "Production of fine chemicals using biocatalysis.". Curr Opin Biotechnol 10 (6): 595-603. PMID 10600695.
- ↑ Walsh G (2005). "Therapeutic insulins and their large-scale manufacture.". Appl Microbiol Biotechnol 67 (2): 151-9. PMID 15580495.
- ↑ Graumann K, Premstaller A (2006). "Manufacturing of recombinant therapeutic proteins in microbial systems.". Biotechnol J 1 (2): 164-86. PMID 16892246.
- ↑ Cohen Y (2002). "Bioremediation of oil by marine microbial mats.". Int Microbiol 5 (4): 189-93. PMID 12497184.
- ↑ Neves L, Miyamura T, Moraes D, Penna T, Converti A. "Biofiltration methods for the removal of phenolic residues.". Appl Biochem Biotechnol 129-132: 130-52. PMID 16915636.