mikrobna proizvodnja

mikrobna proizvodnja, proizvodnja različitih biokemijskih i kemijskih proizvoda primjenom mikroorganizama. Primijenjena ili industrijska mikrobiologija kao temeljna grana biotehnologije odnosi se upravo na proizvodnju i izolaciju, a djelomice na modifikaciju i primjenu proizvoda dobivenih iz mikroorganizama ili s pomoću njih. Komercijalno, najvažniji su takvi proizvodi mikrobna biomasa, mikrobni enzimi, mikrobni metaboliti i spojevi proizišli mikrobnom transformacijom polaznih spojeva dodanih u proces. Proizvodnja kvaščeve biomase, poglavito biomase pekarskoga kvasca (Saccharomyces cerevisiae), važna je za suvremenu pekarsku industriju. Osim kvaščeve, proizvode se i nalaze primjenu i biomase nekih drugih mikroorganizama, bilo kao jednostanične bjelančevine, cjepiva (tzv. starter kulture) za različite mikrobne procese ili terapijski pripravci za normalizaciju crijevne flore, bilo kao sirovina za različite kemikalije. Mnogo je mikrobnih enzima koji se proizvode industrijski. Količinski, najviše se proizvode hidrolitički enzimi (amilaze, proteinaze, lipaze, celulaze i dr.) zbog njihove najšire primjene (prehrambena, kemijska i farmaceutska industrija, sredstva za pranje), ali proizvode se u znatno manjim količinama i mnogo skuplji mikrobni enzimi specifične primjene (izomeraze, glukoza oksidaza, asparaginaza, penicilinaza, penicilin acilaza, streptokinaza, katalaza, ribonukleaze i dr.). Najbrojniji, maseno najzastupljeniji i vrijednosno najvažniji proizvodi koji se dobivaju primjenom mikrobnih procesa svakako su mikrobni metaboliti. Odavno su poznate i gospodarstveno važne proizvodnja etanola, acetona i butanola, organskih kiselina (limunska, mliječna, octena, jabučna, fumarna, D-glukonska), aminokiselina (glutaminska, lizin, arginin, ornitin, treonin, triptofan), antibiotika (penicilini, cefalosporini, streptomicin, makrolidi, tetraciklini, kanamicin, aktinomicini), vitamina (B2, B6, B12, C, biotin), provitamina A (β-karoten), ergot alkaloida, makromolekularnih polimera, napose polisaharida (dekstran, ksantan, levan), mononukleotida, mikrobnih insekticida i pesticida. Vino, pivo i druga alkoholna pića, fermentirani prehrambeni proizvodi (jogurt, kefir, sir, kiseli kupus, fermentirani suhomesnati proizvodi), neka krmiva (silaža) i mikrobna gnojiva također su proizvodi dobiveni primjenom mikrobnih procesa. Ti se procesi primjenjuju i za izluživanje metala iz siromašnih ruda (bakar, uranij, cink, mangan), obradbu otpadnih voda, razgradnju otpada (drvni otpad, otpadni materijali od tekstila, kože, kaučuka, zatim boje, masti, ulja, eksplozivi, otpadni prehrambeni proizvodi) i proizvodnju bioplina (metan), fiksaciju atmosferskoga dušika, prilagodbu naftnih ležišta za učinkovitije iskorištavanje itd. Mikrobnom transformacijom (oksidacijom, redukcijom, izomerizacijom) mogu se steroidi, šećeri, polioli, alkaloidi i mnogi drugi spojevi pretvoriti u specifične proizvode (hormoni, l-sorboza, dioksiaceton, oksokiseline i ketokiseline). Primjenom genetičkog inženjerstva uspjelo se proizvesti mikrobne sojeve sposobne sintetizirati čak i bioaktivne tvari svojstvene biokemijskom sustavu čovjeka, životinja i biljaka (inzulin, interferon, interleukin, hormon rasta). Mnogi biosenzori i analitički agensi, pa i biočipovi, temelje se na mikrobnim proizvodima.

U Hrvatskoj se u dovoljnoj količini proizvodi biomasa za pekarstvo, a vino i pivo, vinski i jabučni ocat te fermentirani mliječni proizvodi proizvode se u znatnim količinama. Posljednjih je godina prestala proizvodnja nekih izvozno važnih proizvoda (biosinteza oksitetraciklina, sinteza vitamina C), a uvedena je biosintetska proizvodnja antibiotika mupirocina.

mikrobna proizvodnja. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 6.12.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=40738>.