Wykorzystanie mikroorganizmów jako ważnych produktów gospodarstwa domowego / przemysłowych

Wykorzystanie mikroorganizmów jako ważnych produktów gospodarstwa domowego / przemysłowych!

Mikroby lub mikroorganizmy to małe organizmy, które nie są widoczne gołym okiem, ponieważ mają rozmiar 0, 1 mm lub mniej. Można je zatem zobaczyć tylko pod mikroskopem. Mikroby są obecne wszędzie w glebie, we wszystkich rodzajach wód, w powietrzu, na cząsteczkach pyłu, wewnątrz i na zewnątrz naszych ciał, a także innych zwierząt i roślin.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: img.docstoccdn.com/thumb/orig/121368308.png

Występują nawet w najbardziej niegościnnych miejscach, gdzie nie mogą istnieć żadne inne formy życia - w śniegu, wewnątrz termicznych otworów wentylacyjnych lub wewnątrz gejzerów (o temperaturze 100 ° C), głęboko w glebie, silnie kwaśnych siedlisk, Mikroby należą do różnych grup organizmów - bakterii, grzyby, pierwotniaki, mikroskopijne rośliny.

Wirusy, wiroidy i priony są również zaliczane do mikroorganizmów. Są to czynniki zakaźne. Wirusy są jednostkami nukleoprotein, Wiroidy składają się wyłącznie z kwasów nukleinowych. Priony są białkowymi środkami zakaźnymi. Tych trzech nie można hodować w ekstraktach wolnych od komórek. Większość innych drobnoustrojów można hodować na pożywkach, w których tworzą kolonie, np. Bakterie, grzyby. Kolonie można zobaczyć gołym okiem. Są przydatne w badaniu różnych aspektów mikroorganizmów.

Podczas gdy drobnoustroje są czynnikami przyczynowymi większości chorób zakaźnych, były również wykorzystywane przez ludzi i przyrodę w wielu ważnych procesach w domach, przemyśle, rolnictwie i oczyszczaniu ścieków. Zamiast tego drobnoustroje stają się częścią wielu użytecznych artykułów używanych przez wczesnych ludzi, takich jak sfermentowany miód (napój alkoholowy), wina, chleb, twaróg, ser, oddzielanie włókien roślinnych itp.

Produkty gospodarstwa domowego

1. Produkty mleczne:

Do mleka dodaje się bakterie kwasu mlekowego (LAB), takie jak Lactobacillus. Zamienia cukier mleczny laktozy w kwas mlekowy. Kwas mlekowy powoduje koagulację i częściowe trawienie kazeiny białka mleka. Mleko zamienia się w twaróg, jogurt i ser. Rozrusznik lub inokulum stosowane do przygotowania produktów mlecznych faktycznie zawiera miliony LAB.

(i) Twaróg:

Indyjski twaróg wytwarza się przez zaszczepienie odtłuszczonego i śmietankowego mleka Lactobacillus acidophilus w temperaturze około 40 ° C lub niższej. Twaróg jest bardziej pożywny niż mleko, ponieważ zawiera wiele kwasów organicznych i witamin, w tym B ₁₂ . LAB obecny w twarogu sprawdza również wzrost drobnoustrojów chorobotwórczych w żołądku i innych częściach przewodu pokarmowego. Twaróg jest spożywany jako taki, solony lub słodzony. Twaróg jest ubijany w celu przygotowania lassi. Jest również stosowany do uzyskania masła i mleka masła.

(ii) Jogurt (= jogurt):

Produkowany jest przez mleko zsiadłe za pomocą termofili Streptococcus i Lactobacillus bulgaricus. Temperaturę utrzymuje się na poziomie około 45 ° C (40 ° C ± 6 ° C) przez cztery godziny. Ma smak kwasu mlekowego i aldehydu octowego. Jogurt jest często słodzony i zmieszany z owocami.

(iii) Mleko masło:

Jest to zakwaszony produkt, który wytwarza się przez zaszczepienie odtłuszczonego mleka kulturą starterową Streptococcus cremoris, S. lactis, Lactobacillus acidophilus, gatunków Leuconostoc w 22 ° C przez 18 godzin. Zakwaszony płyn pozostały po ubiciu masła z twarogu nazywany jest również mlekiem maślanym.

(iv) Śmietana:

Śmietankę otrzymaną przez ubijanie mleka inokuluje się za pomocą Sterptococcus lactis do wytwarzania kwasu mlekowego i Leuconostoc cremoris w celu nadania charakterystycznego smaku.

(v) Ser:

Jest to jedno z najstarszych przetworów mlecznych przygotowanych za pomocą drobnoustrojów. Skrzep jest oddzielany od płynnej części lub serwatki, tworząc ser. W zależności od zawartości wody ser składa się z trzech rodzajów: miękkiego (50-80% wody), półtwardego (około 45% wody) i twardego (mniej niż 40% wody).

Sposób przygotowania sera przy pomocy mikrobów był znany w Azji i Europie na długo przed Chrystusem. Istnieje kilka odmian sera o różnej konsystencji, smaku i smaku. Rozdrabnianie odbywa się za pomocą bakterii kwasu mlekowego i enzymu rennin (= koagulazy kazeinowej, chymozyna), podpuszczki (z żołądka cielęcia) lub ekstraktu owocowego z koagulanów Withania. W przygotowaniu surowego sera mleko jest zsiadłe z pomocą bakterii kwasu mlekowego. Skrzep delikatnie ogrzewa się w celu oddzielenia sera od serwatki.

Jakikolwiek płyn pozostawiony w serze może zostać odprowadzony przez powieszenie go w szmatkę. Ser niedojrzewający lub twarogowy jest przygotowywany w drodze jednoetapowej fermentacji, która polega na zaszczepieniu odtłuszczonego mleka kulturą sera (np. Lac tobacillus, Acetobacter, Saccharomyces, Rhizopus, Amylomyces) i dodaniu reniny lub podpuszczki po 1-2 godzinach. Twaróg umieszczany jest w porowatych pojemnikach wyściełanych tkaniną w celu odprowadzenia serwatki.

Ser dojrzewający wytwarza się z niedojrzewającego sera, najpierw zanurzając w solance, wycierając, a następnie dojrzewając z różnymi szczepami bakterii i grzybów. Dojrzewanie trwa 1-16 miesięcy. Ser szwajcarski z dużą dziurką dojrzewa za pomocą bakterii produkującej CO2 (powodującej dziury) o nazwie Propionibacterium sharmanii. Ser Roquefort wykorzystuje Penicillium roqueforti, a ser Camembert stosuje do dojrzewania Penicillium camemberti.

2. Chleb:

Wybrane szczepy drożdży piekarskich Saccharomyces cerevisiae hodowano na melasie. Gdy dojdzie do wystarczającego wzrostu, drożdże Bakera są zbierane i przekształcane w proszek lub ciastka. Niewielką ilość drożdży piekarniczych dodaje się do mąki pszennej. To samo jest potrzebne. Zagniataną mąkę utrzymuje się w ciepłej temperaturze przez kilka godzin. To puchnie. Zjawisko to nazywa się zaczynem. Izolacja jest spowodowana przez wydzielanie trzech rodzajów enzymów przez drożdże.

Są to amylazy, maltaza i zymaza. Amylaza powoduje rozkład niewielkiej ilości skrobi na cukier maltozy. Maltaza przekształca maltozę w glukozę. Glukoza działa na zymazę. Zymaza to kompleks kilku enzymów oddychania beztlenowego, który powoduje fermentację. Fermentacja glukozy głównie tworzy alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Obydwa powodują obrzęk lub zaczynanie ciasta. Ciasto zaczynione jest pieczone. Zarówno dwutlenek węgla, jak i alkohol etylowy odparowują, dzięki czemu chleb jest porowaty i miękki.

3. Dosa, Uppma i Idli:

Są fermentowanym przygotowaniem ryżu i czarnego grama (vem. Urad). Obydwie są zdolne do fermentacji przez 3-12 godzin w powietrznych szczepach bakterii Leuconostoc i Streptococcus. CO2 wytwarzany podczas fermentacji powoduje dmuchanie ciasta.

4. Jalebi:

Półpłynne ciasto z mąki pszennej jest fermentowane z drożdżami, smażone w formie zwojów i zanurzane w syropie cukrowym, aby uzyskać Jalebi. Imriti jest podobnie przygotowywany z mąki Black Gram.

5. Inne produkty spożywcze:

Tempeh (Indonezja), Tofu (japoński) i Sufu (chiński) to produkty fermentowane otrzymywane z soi. Sos sojowy to sos słony o smaku brązowym fermentowany z soi i pszenicy. Przetargowe pędy bambusa są stosowane jako warzywa bezpośrednio, jak również po fermentacji. Kilka rodzajów kiełbas przygotowuje się przez fermentację i suszenie ryb i mięsa. Kiszona kapusta jest drobno posiekaną, sfermentowaną i marynowaną kapustą.

6. SCP (białko jednokomórkowe):

Jest to produkcja biomasy drobnoustrojowej jako dodatkowej żywności dla ludzi i zwierząt. Typowe SCP to Spirulina, Yeast i Fusarium graminearum. Przetwarzanie jest wymagane. SCP jest bogaty w wysokiej jakości białko, witaminy i minerały, ale ubogi w tłuszcz. Poza udowodnieniem bardzo potrzebnych białek, SCP jest użyteczny w zmniejszaniu zanieczyszczenia środowiska, ponieważ często jest uprawiany na podłożu z organicznymi odpadami z rolnictwa i przemysłu.

7. Toddy:

Jest to tradycyjny napój niektórych części południowych Indii, który powstaje w wyniku fermentacji soków palmowych. Powszechnym źródłem jest odsłonięcie nie otwartych spadków kokosa. Jest to orzeźwiający napój, który można podgrzać, aby uzyskać cukier jaglany lub palmowy. Toddy pozostawiony na kilka godzin poddaje się fermentacji za pomocą naturalnie występujących drożdży w celu wytworzenia napoju zawierającego około 6% alkoholu. Po 24 godzinach toddy staje się niesmaczny. Może być teraz używany do produkcji octu.

Produkty przemysłowe:

Aktywność fermentacyjna drobnoustrojów jest wykorzystywana przemysłowo do uzyskania szeregu produktów. Dwa najczęstsze to fermentacja alkoholowa i antybiotyki.

Metodologia:

W przypadku każdego nowego przemysłowego wykorzystania aktywności drobnoustrojów, technologia przechodzi przez trzy etapy - skalę laboratoryjną, skalę zakładu doświadczalnego i jednostkę produkcyjną. Rozwój od skali laboratoryjnej do jednostki produkcyjnej nazywa się skalowaniem.

1. Skala laboratoryjna:

Wkrótce po odkryciu zastosowania mikroorganizmu przeszukuje się maksymalną liczbę szczepów i wybiera najbardziej odpowiednie szczepy. Produkowany jest aparat / roślina w skali laboratoryjnej. Ma szklany fermentor (fermenter). Wszystkie parametry procesu są opracowywane jak składniki odżywcze dla drobnoustroju, pH, napowietrzanie, usuwanie C02, jeśli wyewoluowały, optymalna temperatura, produkty, hamowanie lub stymulacja produktu, czas optymalnej produkcji, rozdział produktu i jego oczyszczanie. Ostatecznie proces skali laboratoryjnej jest sfinalizowany.

2. Skala rośliny pilotującej:

Jest to etap pośredni, na którym bada się proces skali laboratoryjnej, ocenia się koszt i cechy produktu. Szklane naczynia są zastępowane metalowymi pojemnikami. Pojemnik, w którym prowadzi się fermentację, nazywa się bioreaktorem lub fermentorem. System napowietrzania, korekty pH i dostosowania temperatury są udoskonalone.

3. Jednostka produkcyjna:

Jego wielkość jest określona przez ekonomię, na której działano podczas procesu pilotażowej skali zakładu. Bioreaktor lub fermentor jest często duży. Mikroorganizmy dodaje się w bioreaktorach na trzy sposoby:

(i) Wspomagają system wzrostu lub na powierzchni pożywki,

(ii) Zawieszony system wzrostu lub zawieszony w pożywce,

(iii) Kolumny lub unieruchomiony układ wzrostu, w którym mikroorganizmy umieszczone w perełkach alginianu wapnia są przechowywane w kolumnach.

Fermentacja alkoholowa:

Louis Pasteur odkrył po raz pierwszy, że mleko piwne i masło produkowane są z powodu aktywności drobnoustrojów drożdżowych i drożdżopodobnych. Gatunek drożdży stosowany w fermentacji alkoholowej to Saccharomyces cerevisiae (drożdże piwne), S. elipsoidens (drożdże winne), sake sake (sake drożdżowa) i s. Pireformis (imbirowe piwo / drożdże aloesu). Pożywką jest słód jęczmienny na piwo, fermentowany słód żytni na gin, ryż sfermentowany na sake, nerkowiec na fennę, ziemniak na wódkę, sfermentowane płatki na whisky, sfermentowane melasy na rum i fermentowane soki na wina i brandy.

1. Drożdże nie posiadają wystarczającej diastazy / amylazy. Dlatego też 1% słodu lub Rhizopus stosuje się, gdy pożywka zawiera złożone węglowodany obecne w zbożach i ziemniaku. Hydrolizę skrobi przeprowadza się w oddzielnym zbiorniku w wysokiej temperaturze (55 ° C) przez 30 minut. Rozdrobnione jedzenie zmieszane z gorącą wodą w celu uzyskania słodu nazywa się mash. Słodzone pożywki przed fermentacją alkoholową nazywa się brzeczką.

2. Bioreaktor / zbiornik fermentacyjny sterylizuje się za pomocą pary pod ciśnieniem. Ciekłe pożywki lub brzeczki dodaje się do zbiornika i podobnie sterylizuje. Następnie pozwala się ostygnąć.

3. Gdy płynne pożywki schładza się do odpowiedniej temperatury, zaszczepia się odpowiednim szczepem drożdży poprzez system wspomagania wzrostu (na powierzchni) lub system zawieszonego wzrostu (wewnątrz brzeczki). Fermentacja odbywa się na trzy sposoby:

(i) Proces wsadowy:

Bioreaktor jest bardzo duży (pojemność do 2 225 000 litrów pożywki). Drożdże i składniki odżywcze pozostaną tam, dopóki nie zostanie osiągnięta maksymalna zawartość alkoholu (6-12%). Nazywa się to praniem. To samo jest usuwane, a zbiornik sterylizowany do następnej partii,

(ii) Proces ciągły:

Istnieje regularne usuwanie porcji sfermentowanego napoju alkoholowego / przemywania i dodawanie większej ilości składników odżywczych,

(iii) Proces wsadowy Fed:

Substancja odżywcza jest regularnie karmiona w małych ilościach w fermentorze, aby zoptymalizować działanie fermentującego drobnoustroju bez żadnego zahamowania,

(iv) Unieruchomione drożdże:

Ostatnio drożdże stosuje się w postaci unieruchomionej w perełkach alginianu wapnia. Technika jest 20 razy bardziej wydajna.

4. Zarówno piwo, jak i wino są filtrowane, pasteryzowane i butelkowane bez dalszej destylacji. Piwo ma zawartość alkoholu 3 - 6%, natomiast w winach zawartość alkoholu wynosi 9-12%. Wyższą zawartość alkoholu osiąga się na ogół poprzez bezpośrednie dodawanie alkoholu. Chmiel dodaje się do brzeczki podczas przygotowywania piwa. Destylację sfermentowanego bulionu przeprowadza się w przypadku innych napojów alkoholowych nazywanych twardymi płynami, np. Gin (40%), rum (40%), brandy (60-70%). Spirytus rektyfikowany to 95% alkoholu. Alkohol bezwodny to 100% alkoholu.

5. Produkty fermentacji alkoholowej to CO ₂ i drożdże. Szereg innych substancji chemicznych może powstawać wraz ze zmianą pożywki, pH i napowietrzaniem - n-propanol, butanol, alkohol amylowy, fenyloetanol, glicerol, kwas octowy, kwas pirogronowy, kwas bursztynowy, kwas mlekowy, kwas kapronowy, kwas kaprylowy, octan etylu, acetaldehyd, diacetyl, siarkowodór, itp.

Antybiotyki:

Termin został wymyślony przez Waksmana (1942). Antybiotyki (Gk. Anti-against, bios-life) to substancje chemiczne wytwarzane przez niektóre drobnoustroje, które w niewielkim stężeniu mogą zabijać lub opóźniać wzrost szkodliwych mikroorganizmów bez negatywnego wpływu na gospodarza. Penicylina była pierwszym antybiotykiem odkrytym przez Aleksandra Fleminga (1928). Stwierdził, że grzyb Penicillium notatum lub jego ekstrakt może hamować rozwój bakterii Staphylococcus aureus.

Antybiotyk został jednak komercyjnie wyodrębniony dzięki staraniom Chain i Florey. Chemia była szeroko stosowana w leczeniu rannych amerykańskich żołnierzy podczas II wojny światowej. Fleming, Chain i Florey otrzymali Nagrodę Nobla w 1945 r. Waksman i Woodruff wyizolowali aktynomycynę w 1941 r. I streptotycynę w 1942 r. Waksman i Albert (1943) i Waksman (1944) odkryli streptomycynę. Burkholder (1947) wyizolował chloromycetynę.

Znanych jest ponad 7000 antybiotyków. Każdego roku około 300 nowych antybiotyków odkrywa się za pomocą nadwrażliwych mikroorganizmów (rozpoczęto w 1970 r.). Streptomyces griseus produkuje ponad 41 antybiotyków, podczas gdy Bacillus subtilis tworzy około 60 antybiotyków. Antybiotyki mogą być szerokie lub specyficzne. Broad Spectrum Antibiotic. Jest to antybiotyk, który może zabić lub zniszczyć wiele patogenów należących do różnych grup o różnej strukturze i składzie ściany. Specyficzny antybiotyk. Jest to antybiotyk skuteczny tylko wobec jednego rodzaju patogenów.

Akcja:

Antybiotyki działają jako środki bakteriobójcze (zabijające bakterie) lub bakteriostatyczne (hamujące wzrost bakterii). Dokonuje się tego przez: (i) przerwanie syntezy ściany, np. Penicyliny, cefalosporyn, bacytracyny, (ii) przerwanie naprawy i syntezy plazmalemmy, np. Polimyksyny, nystatyny, amfoterycyny, (iii) hamowanie funkcji rybosomu 50S, np. erytromycyna. (iv) hamowanie funkcji rybosomu 30S, np. streptomycyny, neomycyny, (v) Hamowanie wiązania α-tRNA z rybosomem, np. tetracykliny, (vi) Hamowanie translacji, np. chloramfenikolu.

Charakterystyka dobrego antybiotyku:

(a) Nieszkodliwe dla gospodarza bez skutków ubocznych,

(b) Nieszkodliwe dla normalnej mikroflory przewodu pokarmowego,

(c) Zdolność do niszczenia patogenu, a także szerokiego spektrum,

(d) Skuteczny wobec wszystkich szczepów patogenu,

(e) Szybkie działanie.

Odporność na antybiotyki:

Patogeny często wywołują oporność na istniejące antybiotyki, dlatego wymagane są nowe antybiotyki. Oporność jest generalnie wytwarzana z powodu genów pozachromosomalnych obecnych w plazmidach. Mogą przechodzić z jednej bakterii do drugiej z powodu transformacji i transdukcji. W wyniku wielokrotnej transformacji, niektóre szczepy bakterii stały się wieloopornymi lub superkwasami, np. NDM-1.

Oporność na antybiotyki pochodzi z (i) rozwoju obfitego kleju, (ii) zmiany błony komórkowej, tak aby antybiotyk nie mógł rozpoznać patogenu, (iii) zmiany błony komórkowej, która zapobiega wchłanianiu antybiotyków, (iv) zmiana na postać L przez patogen, (y) Mutacja w patogenzie. (vi) Opracowanie enzymu patogennego zdolnego do modyfikacji antybiotyku.

Produkcja antybiotyku:

Odpowiedni szczep drobnoustroju hoduje się na sterylizowanym pożywce o optymalnym pW, napowietrzeniu, temperaturze, środku przeciwpienią- cym i prekursorze antybiotyku (jeśli jest stosowany). Gdy wystarczająca ilość antybiotyku rozproszy się do pożywki, drobnoustrój jest oddzielany, a antybiotyk jest ekstrahowany z podłoża przez strącanie, absorpcję lub traktowanie rozpuszczalnikiem. Jest oczyszczany, zagęszczany i poddawany biologicznym testom przed pakowaniem.

Antybiotyki otrzymuje się z porostów, grzybów, eubakterii i promieniowców. Powszechnym antybiotykiem z porostów jest kwas usninowy (Usnea i Cladonia). Wśród bakterii, dwa stanowią większość antybiotyków, Bacillus (70%) i Pseudomonas (30%). Grzyby dają wiele antybiotyków, takich jak penicylina, patulina i gryzeofulwina (gatunki Penicillium), cefalosporyny (z grzybów morskich Cephalosporium acremonium), antyoebezyna (Emericellopsis), poliporina (.Polystictus sanguineus), klitocybina (Clitocybine gigantea), citrinin (Aspergillus clavatus, Penicillium citrinum), klawacynę (Aspergillus clavatus) itp.

Najsłynniejsze leki pochodzą z promieniowców, zwłaszcza Streptomyces, np. Streptomycyny, chloramfenikolu, tetracykliny, terramycyny, erytromycyny. Inne antybiotyki, które wydzielają promieniowce to Streptosporangium, Streptoverticillium, Micromonospora, Nocardia i Actinoplanes, itd. Niektóre antybiotyki są zmodyfikowane w celu zwiększenia ich potencjału. Są półsyntetyczne, np. Ampicylina, oksocylina.

Używa:

Stosuje się antybiotyki:

(i) Jako leki stosowane w leczeniu wielu patogennych lub zakaźnych chorób. Z powodu antybiotyków i ich nowszych, silniejszych form, wiele groźnych chorób jest teraz uleczalnych, np. Plaga, dur brzuszny, gruźlica, krztuszenie, błonica, trąd itp.

(ii) Jako środki konserwujące w łatwo psujących się świeżych artykułach spożywczych (np. mięsie i rybie), pasteryzowanych i konserwach,

(iii) Jako dodatek paszowy dla zwierząt, w szczególności dla ptaków drobiowych, ponieważ zwiększają one wzrost.

Chemikalia, enzymy i inne cząsteczki bioaktywne:

Mikroby są wykorzystywane do komercyjnej i przemysłowej produkcji niektórych substancji chemicznych, takich jak kwasy organiczne, alkohole, enzymy i inne cząsteczki bioaktywne. Cząsteczki bioaktywne to cząsteczki, które funkcjonują w żywych systemach lub mogą wchodzić w interakcje z ich składnikami. Wiele z nich pochodzi z drobnoustrojów.

Kwasy organiczne:

Wiele kwasów organicznych wytwarzanych jest przy pomocy drobnoustrojów. Najważniejsze z nich są następujące:

1. Kwas octowy:

Przygotowuje się go ze sfermentowanych alkoholi za pomocą bakterii kwasu octowego, Acetobacter aceti. Fermentacja alkoholowa jest procesem beztlenowym, ale przemiana alkoholu w kwas octowy jest tlenowa.

Gdy tylko powstanie 10-13% kwasu octowego, ciecz jest filtrowana. Jest stosowany po dojrzewaniu jako ocet. Rodzaj i jakość octu zależy od substratu wykorzystywanego do fermentacji alkoholowej i dojrzewania. Do innych celów kwas octowy jest oczyszczany. Kwas organiczny jest stosowany w farmaceutykach, barwnikach, insektycydach, tworzywach sztucznych itp.

2. Kwas cytrynowy:

Otrzymuje się go przez fermentację przeprowadzoną przez Aspergillus niger i gatunki Mucor na słodkich syropach. Można również stosować drożdżową Candida lipolytica, pod warunkiem, że jej podłoże odżywcze jest pozbawione żelaza i manganu. Kwas cytrynowy stosuje się w barwieniu, grawerowaniu, lekarstwach, tuszach, aromatyzowaniu i konserwowaniu żywności i cukierków.

3. Kwas mlekowy:

Był to pierwszy kwas organiczny wytwarzany z fermentacji mikrobiologicznej na skrobiowym i słodkim podłożu. Fermentacja kwasu mlekowego jest prowadzona zarówno przez bakterie (np. Streptococcus lactis, Lactobacillus species), jak i grzyby (np. Rhizopus). Kwas pochodzący ze źródeł grzybowych jest droższy, ale ma wysoką czystość. Używa się dowolnego podłoża skrobiowego lub słodkiego.

Kwas mlekowy jest stosowany w wyrobach cukierniczych, sokach owocowych, esencjach, piklach, w peklowaniu mięsa, lemoniady, warzyw w puszkach i produktach rybnych. Jest również stosowany jako środek do garbowania, drukowania wełny przy wytwarzaniu tworzyw sztucznych i środków farmaceutycznych.

4. Kwas glukonowy:

Kwas jest wytwarzany przez aktywność gatunków Aspergillus niger i Penicillium. Glukonian wapniowy jest szeroko stosowany jako źródło wapnia dla niemowląt, krów i matek karmiących. Jest również stosowany w przygotowaniu leków.

5. Kwas masłowy:

Kwas powstaje podczas fermentacji bakterii Clostridium acetobutylicum. Zachorowalność masła wynika również z jego powstawania.

6. Alkohole:

Etanolem, metanolem, propanolem i butanolem są alkohole, które mogą być produkowane komercyjnie przez aktywność fermentacyjną niektórych grzybów (np. Drożdży, Mucor, Rhizopus) i bakterii (np. Clostridium acetobutylicum, C. saccharotobutylicum). Alkohole są ważnymi rozpuszczalnikami przemysłowymi.

Enzymy:

Enzymy to białkowe substancje pochodzenia biologicznego, które są zdolne do katalizowania reakcji biochemicznych bez zmiany samych siebie. Słowo "enzym" zostało wymyślone przez Williama Kuhne'a (1867) po tym, jak drożdże dostarczyły najlepiej zbadane reakcje biokatalitycznie kontrolowanej fermentacji alkoholowej (Gk. En-in, zyme- yeast). Buchner (1901) stwierdził, że ekstrakt drożdżowy ma aktywność enzymatyczną. Obecnie liczba enzymów wynosi kilka tysięcy.

Wszystkie z nich to makrocząsteczki (cząsteczki o dużych rozmiarach) o określonym trójwymiarowym kształcie. Enzymy są specyficzne dla substratu i powodują specyficzne działanie katalityczne. Działają najlepiej w temperaturze pokojowej i pH zbliżonym do obojętnego, za wyjątkiem kilku enzymów trawiennych. Wykorzystanie enzymów w biotechnologii wiązało się z wieloma problemami, które zostały w dużej mierze przezwyciężone przez technikę immobilizacji enzymów wewnątrz sztucznych komórek lub żeli. Około 300 enzymów jest używanych w przemyśle i lekach. Większość z nich pochodzi z drobnoustrojów.

1. Proteazy:

Są to enzymy degradujące białka i polipeptydy. Proteazy otrzymuje się z gatunków Mortierella renispora, Aspergillus i Bacillus. Enzymy są stosowane w:

(i) Czyszczenie (piwo chłodzące) piwa i whisky,

(ii) Czyszczenie skór,

(iii) zmiękczenie chleba i mięsa,

(iv) Odgumowanie jedwabiu,

(v) Wytwarzanie ciekłego kleju,

(iv) Wytwarzanie detergentów zdolnych do usuwania białkowych plam.

2. Amylazy:

Rozkładają skrobie. Amylazy uzyskuje się z gatunków Aspergillus, Rhizopus i Bacillus. Enzymy są wykorzystywane do:

(i) Zmiękczanie i słodzenie chleba,

(ii) Produkcja napojów alkoholowych (np. piwa, whisky) z materiałów skrobiowych,

(iii) Usuwanie zmętnienia soków spowodowanych przez skrobię,

(iv) Rozdzielanie i odklejanie włókien tekstylnych.

Amylazy, glukoamylazy i glukoizomerazy stosuje się do konwersji skrobi kukurydzianej w bogatą w fruktozę syrop kukurydziany. Nawiasem mówiąc, fruktoza to najsłodszy z cukrów. Dlatego syrop com jest słodszy niż roztwór sacharozy. Stosuje się go w napojach słodzonych, słodkich, ciastach, ciastach itp.

3. Podpuszczka:

Jest to ekstrakt z żołądka łydki, który zawiera enzym renniny. Podwyższona lub chymozyna jest obecnie otrzymywana z gatunków Mucor i Endothio. Withania i figa (ficyna) również dają podobny produkt.

4. Laktazy:

Otrzymuje się je z Saccharomyces fragilis i Torula cremoris. Enzymy przetwarzają laktozę (cukier mleczny) w kwas mlekowy. Laktyczne, kwas może krzepnąć białka mleka, kazeiny. Laktazy zapobiegają powstawaniu kryształów (piasku) w produktach mlecznych, takich jak lody i przetworzony ser.

5. Streptokinaza (tkankowy aktywator plazminogenu lub TPA):

Jest to enzym uzyskany z hodowli niektórych bakterii Streptococcus bakterii hemolitycznej i zmodyfikowany genetycznie tak, aby działał jako szpaler zakrzepowy. Ma działanie fibrynolityczne. W związku z tym pomaga w usuwaniu skrzepów krwi w naczyniach krwionośnych poprzez rozpuszczanie wewnątrznaczyniowej fibryny.

6. Pektynazy:

Są one otrzymywane komercyjnie z Byssochlamys fulvo. Wraz z proteazami są one stosowane w oczyszczaniu soków owocowych. Inne zastosowania polegają na zwijaniu włókien i przygotowaniu zielonej kawy.

7. Lipazy:

Są enzymami rozpuszczającymi lipidy, które otrzymuje się z Candida lipolytica i Geotrichum candidum. Lipazy dodaje się w detergentach do usuwania tłustych plam z prania. Są również stosowane w przyprawianiu sera.

Cyklosporyna A:

Jest to jedenaście członowy cykliczny oligopeptyd otrzymany w wyniku fermentacyjnej aktywności grzyba Trichoderma polysporum. Ma właściwości przeciwgrzybicze, przeciwzapalne i immunosupresyjne. Hamuje aktywację komórek T, a zatem zapobiega reakcjom odrzucania w przeszczepie narządu.

Statyny:

Są produktami fermentacji drożdży Monasciis purpureus, które przypominają mevowate i są konkurencyjnymi inhibitorami p-hydroksy-p-metyloglutarylu lub reduktazy HMG CoA. Hamuje to syntezę cholesterolu. Statyny są zatem stosowane w obniżaniu poziomu cholesterolu we krwi, np. Lowastatyna, prawastatyna, symwastatyna.