Микробиологическая промышленность

Содержание

Если бы вас спросили, что общего между кусочком сыра рокфор и вакциной, вы бы наверняка ничего не ответили. Но правда в том, что кое-что у них есть: для их получения нужны микроорганизмы. Сотни предприятий нуждаются в бактериях, грибах и даже вирусах для производства своей продукции..

И дело в том, что, несмотря на плохую репутацию, не все микроорганизмы вредны для нашего здоровья. Фактически, из миллионов существующих видов бактерий только 500 являются патогенными для человека. И из них только 50 действительно опасны. Это очень маленький процент.

Но дело в том, что их присутствие не только не вредно для нас, но даже может быть полезно. Мы просто должны помнить, что наше тело — это настоящий зоопарк бактерий и грибов, которые, не считая угрозы, составляют нашу микробиоту, выполняя функции, без которых наше выживание было бы трудным, если не невозможным.

Рекомендуем прочитать: «30 любопытных фактов о микроорганизмах»

Принимая во внимание их безвредность, легкость адаптации к экстремальным условиям, их разнообразие метаболизма, продукты, способные к синтезу, их невероятно быстрое развитие и размножение, а также чрезвычайно высокую скорость метаболизма, которую они достигают, микроорганизмы идеально подходят для «работы» в промышленности. ., будь то пищевая, фармацевтическая, химическая, косметическая ..

Неважно. Использование микроорганизмов на промышленном уровне становится все более распространенным.

И в сегодняшней статье мы рассмотрим (почти) все, что могут нам предложить более мелкие живые существа.

Классификация

Питательные составы различаются по нескольким критериям — способу происхождения, назначению, консистенции. Способ получения является одним из основных критериев — он делит все существующие субстраты на две большие категории. А именно:

Естественные

Естественные составы производятся из натуральных веществ и компонентов — речной или морской воды, тканей живых организмов, растений. Отличаются сложным составом, который не во всех случаях можно точно определить. Сюда относятся бульоны, солодовое сусло, обезжиренное и гидролизованное молоко, овощные отвары, а также кровь и желчь.

Синтетические

Синтетические среды — это субстраты с максимально точным содержанием необходимых химических веществ. Их состав строго рассчитан, а значит полностью известен. Применяются для культивирования и изучения конкретных микроорганизмов — исследования их метаболизма, базовых свойств, способностей принимать вещества, которые подавляют или стимулируют развитие.

Также существуют полусинтетические микробиологические среды. Их основа выполнена из натуральных субстратов, но в состав вводят специальные вещества, обеспечивающие активное размножение культур. Такие субстраты чаще всего применяются в фармацевтике для получения аминокислот, антибиотиков и витаминов.

Рассмотрим также несколько видов субстратов в зависимости от назначения.

Дифференциально-диагностические

Дифференциально-диагностические среды необходимы для отделения разных видов микроорганизмов друг от друга с учётом их ферментативной активности или культуральных проявлений. Состав субстратов рассчитывается таким образом, чтобы было проще выявить свойства каждого вида микроорганизмов, опираясь на особенности обмена веществ. Сюда относятся среды Эндо, Левина, Плоскирева, Гисса и пр. Дополнительно составы могут подкрашивать химическими красителями для идентификации, чтобы было удобнее разделять близкие культуры.

Элективные

Эти среды применяются для отбора и селективного (выборочного) выращивания биологических культур с определёнными качествами. Их состав подбирается таким образом, чтобы подавлять развитие бактерий других видов, но быть оптимальным для требуемой группы (вида) бактерий. Способы создания условий — регулировка кислотности, концентрации солей, питательных веществ. Либо добавление веществ, препятствующих развитию других микроорганизмов. К элективным относятся селенитовые, желчный бульон, щелочной агар, висмут-сульфит агар и пр.

Также существуют среды основные, специальные, консервирующие (транспортировочные), накопления.

Твердые, полужидкие и жидкие

По агрегатному состоянию все составы делятся на три типа. Основой любого субстрата является жидкая среда. Другая консистенция достигается добавлением веществ, повышающих плотность — желатина или агар-агара.

Жидкие питательные среды используют для накопления микроорганизмов и продуктов их метаболизма, а также для выявления их особенностей. Хранятся такие составы в ёмкостях с плотно завинчивающимися крышками или пробками.
К полужидким относятся субстраты, в составе которых от 0,2 до 0,7% агара. Чаще всего применяются для хранения культур.
У твёрдых в составе около 1,5-2,5 % агара. Такие питательные среды используют для выделения бактерий, изучения колоний, учёта количества, определения активности и свойств.

Также существуют сухие субстраты. Это высушенные и измельчённые в порошок вещества (или их комбинации), которые перед применением разводят и стерилизуют.

Плюсы и минусы ГМО (генетически модифицированный организм)

Использование человеком в повседневной жизни генно-модифицированных бактерий и дрожжей для получения измененных организмов имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

К плюсам генно-модифицированных организмов относят:

производство любых органов для трансплантации, которые не будут отторгаться;
производство исходного материала для биотоплива;
производство лекарственных препаратов;
создание растений для технических целей (производство тканей и т.д.).

Известные минусы генно-модифицированных продуктов:

себестоимость генно-модифицированных овощей и фруктов почти на 30% выше натуральных;
семена и плоды ГМ-растений нежизнеспособны;
поля с ГМ-посадками требуют повышенного количества пестицидов и гербицидов;
культурные ГМ-растения способны производить гибриды с дикими растениями.

Бактерии вырабатывают энергию, добывают полезные ископаемые, очищают воду и почву – недавно обнаружены бактерии, поедающие даже пластиковые пакеты (!) – катализируют производственные процессы, используются в синтезе фармацевтических препаратов и во многих других сферах жизни человека.

3.Связь микробиологии с другими науками

Микробиология в той или иной степени связана с др. науками: морфологией и систематикой низших растений и животных (микологией, альгологией, протистологией), физиологией растений, биохимией, биофизикой, генетикой, эволюционным учением, молекулярной биологией, органической химией, агрохимией, почвоведением, биогеохимией, гидробиологией, химической и микробиологической технологией и др. Микроорганизмы служат излюбленными объектами исследований при решении общих вопросов биохимии и генетики (см. Генетика микроорганизмов, Молекулярная генетика).

Так, с помощью мутантов, утративших способность осуществлять один из этапов биосинтеза какого-либо вещества, были расшифрованы механизмы образования многих природных соединений (например, аминокислот лизина, аргинина и др.).

Изучение механизма фиксации молекулярного азота для воспроизведения его в промышленных масштабах направлено на поиски катализаторов, аналогичных тем, которые в мягких условиях осуществляют азотфиксацию в клетках бактерий. Между Микробиология и химией существует постоянная конкуренция при выборе наиболее экономичных путей синтеза различных органических веществ. Ряд веществ, которые ранее получали микробиологическим путём, теперь производят на основе чисто химического синтеза (этиловый и бутиловый спирты, ацетон, метионин, антибиотик левомицетин и др.).

13 стр., 6436 слов

Клиническая микробиология

… клинической диагностики заключается в высокой достоверности результатов таких исследований. С помощью современного оборудования и новейших технологий микробиологии … клетки интенсивно окрашены. Сложные методы окраски применяют для изучения структуры клетки и дифференциации микроорганизмов. Окрашенные мазки микроскопируют в … рецепторы; через КС в клетку поступают питательные вещества и выделяются …

Некоторые сиитезы осуществляют как химическим, так и микробиологическим путём (витамин B2, лизин и др.).

В ряде производств сочетают микробиологические и химические методы (пенициллин, стероидные гормоны, витамин С и др.).

Наконец, есть продукты и препараты, которые пока могут быть получены только путём микробиологического синтеза (многие антибиотики сложного строения, ферменты, липиды, кормовой белок и т.д.).

4.Практическое значение микробиологии.

Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Ранее техническая Микробиология в основном изучала различные брожения, а микроорганизмы использовались преимущественно в пищевой промышленности. Быстро развиваются и новые направления технической микробиологии, которые потребовали иного аппаратурного оформления микробиологических процессов. Выращивание микроорганизмов стали проводить в закрытых ферментёрах большой ёмкости, совершенствовались методы отделения клеток микроорганизмов от культуральной жидкости, выделения из последней и химической очистки их продуктов обмена. Одним из первых возникло и развилось производство антибиотиков. В широких масштабах микробиологическим путём получают аминокислоты (лизин, глутаминовая кислота, триптофан и др.), ферменты, витамины, а также кормовые дрожжи на непищевом сырье (сульфитные щелока, гидролизаты древесины, торфа и с.-х. растительные отходы, углеводороды нефти и природного газа, фенольные или крахмалсодержащие сточные воды и т.д.).

Осуществляется получение микробиологическим путём полисахаридов и осваивается промышленный биосинтез липидов. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками — вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

Деление микроорганизмов на полезных и вредных условно, т.к. оценка результатов их деятельности зависит от условий, в которых она проявляется

Так, разложение целлюлозы микроорганизмами важно и полезно в растительных остатках или при переваривании пищи в пищеварительном тракте (животные и человек не способны усваивать целлюлозу без её предварительного гидролиза микробным ферментом целлюлазой)

14 стр., 6907 слов

Микробиология кондитерских изделий

… 1.Перечень групп микроорганизмов для исследования продуктов конфетно-шоколадного производства № п/п Кондитерские изделия, подлежащие микробиологическим исследованиям Определяемые микроорганизмы 1 … роль используемого сырья в формировании качества кондитерских изделий. Безопасность пищевых продуктов, в частности кондитерских изделий, в настоящее время оценивается по 4 группам микроорганизмов: …

В то же время микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, разрушают рыболовные сети, канаты, картон, бумагу, книги, хлопчато-бумажные ткани и т.д. Для получения белка микроорганизмы выращивают на углеводородах нефти или природного газа. Одновременно с этим большие количества нефти и продуктов её переработки разлагаются микроорганизмами на нефтяных промыслах или при их хранении. Даже болезнетворные микроорганизмы не могут быть отнесены к абсолютно вредным, т.к. из них приготовляют вакцины, предохраняющие животных или человека от заболеваний. Порча микроорганизмами растительного и животного сырья, пищевых продуктов, строительных и промышленных материалов и изделий привела к разработке различных способов их предохранения (низкая температура, высушивание, стерилизация, консервирование, добавление антибиотиков и консервантов, подкисление и т.п.).

В др. случаях возникает необходимость ускорить разложение определённых химических веществ, например пестицидов, в почве. Велика роль микроорганизмов при очистке сточных вод (минерализация веществ, содержащихся в сточных водах).

Экологические проблемы

Одной из основных экологических проблем, стоящих перед человеком сегодня, является проблема очистки воды в природе.

Совместное использование гетеротрофных и автотрофных бактерий позволило добиться значительного успеха – бактерии в природе успешно справляются с очисткой воды, нормализуют ее кислотность, разлагают придонные отложения, в результате чего нормализуется жизнедеятельность всех обитателей водоемов.

Также бактерии в природе способны разлагать компоненты синтетических моющих средств и ряд лекарственных препаратов.

Ксенобактерии успешно используются для очистки в природе почвы и воды при разливе нефти и нефтепродуктов.

Бактерии против разливов нефти

Разрушение сложных веществ с помощью живых организмов называется биодеградацией. Утечка нефти и загрязнение водной среды — это серьезная угроза для экосистем и человека, потому что токсичные органические материалы попадают в пищевую цепочку. Такие разливы будут происходить, пока человечество будет использовать нефть.

Источник

Существуют бактерии, которые могут очищать воду от разливов нефти, потребляя углеводороды.

Это единственный способ добраться до глубоководных районов и там разрушить кольцевые структуры углеводородов в нефти с помощью ферментов и кислорода из морской воды. Бактерии, потребляющие нефть, встречаются во всех океанах Земли.

Инструменты биотехнологических процессов

Основными инструментами биотехнологии для получения наиболее эффективных микроорганизмов являются селекция и генная инженерия.

Селекция – направленный отбор высокоэффективных особей в популяции вследствие естественной мутации микроорганизмов.

В природе процесс достаточно длительный, но под действием мутагенных факторов (жесткое излучение, азотистая кислота и др.) может быть значительно ускорен.

Плюсами селекции являются экологичность, натуральность продукта.

Минусами метода следует считать:

длительность процесса;
невозможность контролировать направление мутации – определяется по конечному результату.

Ферментативный спектр

Для каждого вида бактерий характерны свои наборы ферментов, что позволяет использовать ферментный спектр как важный метод идентификации бактерий.

Существует множество методик идентификации бактерий, которые решают одну задачу – определить таксономическое положение микроорганизма.

Бактериологическая практика идентифицирует бактерии по морфологическим, генотипическим, культурным, тинкториальным, патогенным и другим признакам, используя определители.

Одним из самых популярных является определитель Берджи – бактерии в определителе разделены на группы по различным признакам, внутри группы тоже происходит разделение по признакам.

Определитель микроорганизмов Берджи позволяет достаточно быстро провести идентификацию бактерии и установить ее таксономическое положение.

Другим методом идентификации бактерий является изучение ферментативной активности, чаще всего это исследования на сахаролитическую и протеолитическую активность.

Как экспресс-метод используют тест-системы для идентификации определенной группы микроорганизмов – анаэробов, энтеробактерий и других. Существуют специализированные тест-системы, разработанные для санитарно-микробиологических исследований.

Бактерии против отходов металлургии

Молодые ученые из университета МИСиС разработали новую технологию переработки металлургических и горнопромышленных отходов с помощью тионовых бактерий, которые окисляют железо и выделяют энергию. Из этих отходов можно вынуть ценное сырье и получить высококачественные пигменты для лакокрасочной и косметической промышленности.

Открытие весьма актуально. В России ежегодно образуется около 6 млрд тонн металлургических и горнопромышленных отходов, но вторично используется только 15% из них. Основная часть отходов отправляется в утиль, создавая экологические проблемы для людей и природы.

Бактерии против органического мусора

Традиционная, но не очень известная сфера применения бактерий (точнее, микроорганизмов) — очистка окружающей среды: сточных вод, мусорных свалок, переработка органических отходов.

Жизнедеятельность бактерий обеспечивает биотопливо (это одно из развивающихся направлений «зеленой энергетики») — то есть любое топливо, которое получают из биомассы растительного, водорослевого материала или отходов животного происхождения. В результате получается этанол, метан, дизель. Микробы «превращают» органические отходы в форму, удобную для использования человеком. Самая удобная — «биогаз» на основе метана.

Сами по себе бактерии не могут решить проблему мусора в мире, только в триединстве с эконаправленными технологиями и усилиями всего общества. Необходимы раздельный сбор отходов, который обеспечит чистоту от тяжелых металлов (например, от батареек), и инфраструктура производства удобрения из органических отходов. Такие технологии будут массово применяться в будущем.

Думаю, что бактерия не может выйти из-под контроля, так как сама по себе она лишь биокатализатор в руках человека. Не автомат Калашникова убивает, а сами люди. Так и бактерии: применив бездумно тот или иной микроорганизм, можно навредить природе. При этом организм растет там, где есть для него условия. Не будет условий — не будет роста и выхода из-под контроля.

Микробиологические процессы широко применяют при переработке твердых коммунальных отходов (ТКО) с помощью компостирования и сбраживания. При компостировании обязательно присутствие кислорода, а при сбраживании, наоборот, нужно обеспечить его полное отсутствие.

Задача биотехнолога — создать благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, которые преобразуют опасные и дурно пахнущие отходы в полезные продукты: компост, техногрунт, биогаз.

Значение энзимов

Ферменты (энзимы) – биокатализаторы процессов, увеличивающие скорость протекания реакции в порядки раз в сравнении с химическими катализаторами. Под действием ферментов выход продукции составляет почти 100%, при этом сами ферменты в процессе реакции не расходуются.

Естественным источником ферментов в природе являются бактерии и дрожжи, известно более 3000 ферментов.

Все энзимы по способу получения делят на 2 группы:

внеклеточные;
внутриклеточные.

Ферменты часто применяются человеком на производствах:

пищевом;
фармацевтическом;
кожевенном;
текстильном;
химическом;
в сельском хозяйстве.

Бактерии против отходов электроники

В мире ежегодно производится огромное количество электронных отходов (e-отходов). Электронное цунами подпитывается неправильно выброшенными телефонами, планшетами и другими устройствами. В 2020 году во всем мире произвели рекордных 53,6 млн тонн электронных отходов. К 2030 году этот показатель достигнет 74 млн тонн.

Источник

Большая часть e-отходов накапливается на свалках, где токсичные металлы попадают в подземные воды и пищевые цепочки, угрожая здоровью человека и окружающей среде. Горы электронных отходов содержат драгоценные металлы — к примеру, около 7% мирового золота. Если их безопасно извлечь и переработать, их можно использовать снова для производства новых вещей. Чтобы извлекать нужные металлы, можно использовать не только токсичные технологии, но и безопасные бактерии.

Промышленность

Выщелачивание

Бактерии способны в процессе своей жизни избирательно извлекать вещества из сложных соединений, растворяя их в воде. Этот процесс носит название бактериального выщелачивания и имеет большое практическое значение:

позволяет извлекать полезные химические вещества из руд, производственных отходов;
удалять ненужные примеси – мышьяк из руд цветных и черных металлов.

Чаще всего в промышленности для бактериального выщелачивания применяют тионовые бактерии:

Thiobacillius ferrooxidans – железобактерии, окисляющие закисное железо и сульфидные минералы.
Thiobacillius thiooxidans – серобактерии, окисляющие серу.

Железо- и серобактерии являются хемоавтотрофами – процессы окисления сульфидов, оксида железа (ll) и серы для них являются единственным источником энергии.

В промышленности большое практическое значение имеет бактериальное выщелачивание полезных ископаемых (уран, медь) непосредственно на месторождениях.

Процесс не требует сложного оборудования и с учетом возврата в технологический процесс отработанного раствора, содержащего бактерии, имеет ряд значительных преимуществ:

позволяет значительно понизить себестоимость добычи;
значительно расширяет сырьевую базу за счет обедненных, забалансовых или потерянных руд, отходов обогащения, шлаков и др.

Железобактерии в реке

Использование биотехнологий при добыче полезных ископаемых является чрезвычайно перспективным, с целью расширения области применения ученые проводят исследовательские работы по следующим направлениям:

выщелачивание тионовыми бактериями различных металлов – Zn (цинк), Co (кобальт), Mn (марганец) и др.;
поиск бактерий других видов для извлечения полезных ископаемых.

Так, для извлечения золота, например, предлагается применять бактерии Aeromonas, которые выделены на золотоносных приисках в рудничных водах.

Очистные сооружения

Человек использует большое количество воды для своих личных нужд, решая вопрос очистки сточных вод использованием септиков.

Эффективность работы очистных сооружений обеспечивают специальные бактерии, используемые в септиках.

Микроорганизмы, используемые в септиках, разлагают органические соединения любого происхождения, при очистке сточных вод они успешно уничтожают специфический запах.

По составу бактериальная флора септика представляет собой сочетание аэробной и анаэробной культур.

Анаэробные (бескислородные) микроорганизмы осуществляют первичную очистку воды, а аэробные бактерии доочищают и осветляют воду.

При использовании микроорганизмов для септика существуют определенные правила для очистки сточных вод:

необходимо поддерживать определенный уровень микроорганизмов в септике;
обязательным является наличие воды – без нее микроорганизмы погибнут;
нельзя использовать для очистки агрессивные химические средства – они убьют микроорганизмы.

Бактерии против пластика

В 2016 году японские ученые опубликовали очень важное открытие. Собрав образцы почвы, воды и ила у завода по переработке бутылок в Осаке, они обнаружили бактерии, которые научились разлагать пластик

Бактерии Ideonella sakaiensis могли питаться только определенным видом пластика — ПЭТ, из которого делают бутылки и другую тару. Подобные открытия были сделаны в США и Германии.

Источник

Сейчас ученые работают над улучшением показателей этого фермента, что позволит в будущем построить объекты промышленного масштаба, где бактерии будут «переваривать» целые груды пластика. Такие бактерии необходимо подвергнуть биоинженерному изменению, чтобы они могли разлагать пластик в сотни или тысячи раз быстрее.

Земледелие

Применение человеком методов биотехнологии в сельском хозяйстве успешно решает целый ряд вопросов:

создание болезнестойких и высокоурожайных сортов растений;
производство удобрений на основе бактерий (нитрагин, агрофил, азотобактерин и др.), в том числе компосты и сброженные (метановое брожение) отходы животноводства;
разработка безотходных технологий для сельского хозяйства.

Растениям в природе необходим азот, но усваивать азот из воздуха они не способны, а вот некоторые бактерии, клубеньковые и цианобактерии, в природе производят около 90% от общего числа связанного азота, обогащая им почву.

В сельском хозяйстве используют растения, содержащие на свои корнях клубеньковые бактерии:

люцерна;
люпин;
горох;
бобовые культуры.

Эти культуры используют в севообороте для обогащения почвы азотом.

Для борьбы с болезнетворными микроорганизмами в растениеводстве вместо фунгицидов используют пробиотики.

Биотехнология при участии генно-инженерных разработок предлагает для борьбы с патогенными микроорганизмами использовать бактерии с нужными свойствами, способные подавить рост патогенных микробов и не имеющие побочных негативных действий.

К ним относятся элитные штаммы бактерий Bacillus subtilis и Licheniformis, полученные в результате направленной селекции. Попадая в организм растения или животного, элитные штаммы микроорганизмов начинают быстро размножаться и подавляют патогенную микрофлору.

Элитные штаммы, как и антибиотики, нейтрализуют вредные микроорганизмы, но не имеют их негативных сторон:

не возникает зависимость или привыкание;
не происходит накопление в организме ядов или токсинов;
не вырабатывается иммунитет.

Применение в сельском хозяйстве пробиотиков успешно в отношении более 70 патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, включая ранее не подлежащие лечению совсем. Помимо этого, элитные штаммы благотворно воздействуют на вегетацию растений в целом:

созревание плодов требует меньшего времени;
значительно уменьшается содержание в плодах нитратов и других токсинов;
сокращается необходимость в минеральных подкормках растений.

Пищевая индустрия

Наибольшее распространение в пищевой промышленности получили молочнокислые бактерии и дрожжи.

Механизм воздействия бактерий и дрожжей состоит в переработке молочного сахара в молочную кислоту, в результате чего нейтральный продукт превращается в молочнокислый.

К молочнокислым бактериям относят:

лактобактерии – грамположительные микроаэрофилы отряда Lactobacillales, неспорообразующие кокки или палочковидные бактерии;
бифидобактерии – спорообразующие термофильные аэробы рода Sporolactobacillus и Bacillus.

Молочнокислые бактерии и дрожжи используют при сквашивании молочных продуктов и овощей, переработке какао-бобов, изготовлении дрожжевого теста. Способность прокариотов оказывать влияние на продукты определяется их высокой ферментативной активностью и определяется выделяемыми ферментами.

В бродильной микрофлоре, помимо молочнокислых бактерий, присутствуют дрожжи, состоящие с бактериями в сложных симбиотических отношениях.

Подобная бродильная закваска с дрожжами используется в хлебопекарной промышленности, особенно при выпечке ржаных хлебов.

Одна из самых древних биотехнологий, используемых человеком, – производство сыров. Использование пропионовокислых бактерий при изготовлении твердых сычужных сыров позволяет получить продукт высокого качества с заданными свойствами.

Эти бактерии не обладают активностью к казеину, но имеют высокую липолитическую активность, в результате которой образуется ряд органических кислот:

уксусная;
изомасляная;
масляная;
изовалериановая;
валериановая;
и диацетил.

Состав продуктов метаболизма бактерий, который и определяет органолептические (вкусовые) свойства конечного продукта (сыра), зависит от штамма микроорганизмов.

Использование в технологической схеме пропионовокислых бактерий придает готовым сырам типичный для них цвет, вкус и аромат, обогащая продукт биологически активными веществами.

Кроме того, пропионовокислые бактерии обладают бактерицидными свойствами, являясь естественными консервантами казеина (молочный белок).

Если для крупных сыров пропионовокислые бактерии являются технологической необходимостью, то для мелких это нежелательная биофлора, наличие которой приводит к нарушению вкусовых характеристик.

Рост пропионовокислой микрофлоры в мелких сырах происходит только в случае нарушения технологических стандартов:

понижении уровня соли;
нарушении температурных условий при созревании.

Генно-модифицированные бактерии и энергия

Генетики работают над вопросом альтернативного источника энергии. Основной задачей является создание химического сырья, а далее топлива как продукта бактериального метаболизма.

Одним из направлений получения человеком энергии от бактерий является работа с генно-модифицированными цианобактериями.

Биологи Тюбингенского университета обнаружили микроорганизмы, обладающие свойствами батарейки и способные как аккумулировать энергию, так и передавать ее другим бактериям.

Энергию, вырабатываемую этими бактериями, человек может использовать для наноприборов.

В Китае построен прибор, в котором бактерии получают водород из ацетатов, при этом внешнего источника энергии у аппарата нет, а сырьем служат дешевые отходы производства. В свою очередь водород является источником энергии для эко-автомобилей.

Микробиологи в университете Южной Каролины обнаружили бактерию, способную вырабатывать энергию, питаясь токсичными отходами, такими проблемными как полихлорированные бифенилы и агрессивные растворители.

Калифорнийские исследователи предложили методику переработки бурых водорослей модифицированной кишечной палочкой, получая на выходе этиловый спирт – прекрасный источник энергии.

Водород, как источник энергии, получили американские ученые при разложении анаэробными бактериями глюкозы.

Медицинские препараты

Препараты, созданные при участии бактерий, широко применяются в современной медицине и спасли тысячи жизней. Революцией стало появление пенициллина – первого полученного антибиотика.

Антибиотики – вещества, способные подавить рост бактериальных клеток, при этом механизм воздействия может быть различным:

пенициллин разрушает саму оболочку бактерии;
стрептомицин подавляет рибосомы клеток патогенных микроорганизмов.

Поэтому в современной медицине антибиотики являются эффективным средством в борьбе с инфекционными заболеваниями человека, но практически неэффективны против вирусных инфекций.

Современная медицина успешно использует препараты, для производства которых применяются бактерии:

инсулин и интерферон получают с использованием генно-инженерных технологий на основе кишечной палочки Escherichia coli;
ферменты сенной палочки Bacillus subtilis разрушают продукты гнилостного разложения.