Uygulamalı ve Endüstriyel Mikrobiyoloji
Uygulamalı ve endüstriyel mikrobiyoloji, mikroorganizmaların metabolik yeteneklerini gıda, ilaç, kimyasal madde ve yakıt üretmek, ayrıca atıkları arıtmak için kullanmakta, böylece mikrobiyal fizyolojiyi pratik teknolojiye dönüştürmektedir.
Tanım
Uygulamalı ve endüstriyel mikrobiyoloji, mal üretimi, hizmet sunumu ve çevre yönetimi süreçlerinde mikroorganizmaların pratik kullanımı ve kontrolü ile ilgilenen mikrobiyolojinin bir dalıdır.
Kapsam
Bu alan, mikropların büyük ölçekli kültivasyonu ve faydalı bileşiklerin üretimi için endüstriyel fermantasyon ve biyoprosesleri; antibiyotiklerin ve diğer antimikrobiyallerin keşfini ve etki mekanizmalarını; gıda mikrobiyolojisini ve gıda ile çevredeki mikropların kontrolünü; rekombinant üretim ve biyoremediasyon dahil olmak üzere mikrobiyal biyoteknolojiyi kapsamaktadır. Temel mikrobiyolojiyi endüstri, tıp, tarım ve çevre yönetimindeki kullanımlarıyla ilişkilendirmektedir.
Alt konular
Temel sorular
- Mikroplar endüstriyel ölçekte nasıl kültive edilmekte ve kullanılmaktadır?
- Antimikrobiyal ajanlar nasıl etki etmekte ve mikroplar bunlara nasıl direnç göstermektedir?
- Gıda ve çevre güvenliğini sağlamak için mikroplar nasıl kontrol edilmektedir?
- Biyoteknoloji, faydalı ürünler için mikropları nasıl mühendislik etmektedir?
Temel kuramlar
- Fermantasyon yoluyla mikrobiyal üretim
- Seçilmiş mikropların kontrollü büyük ölçekli kültivasyonu, ucuz substratları antibiyotikler, enzimler ve metabolitler gibi değerli ürünlere dönüştürmektedir; bu ilke, endüstriyel mikrobiyolojinin büyük bir kısmının temelini oluşturmaktadır.
Mekanizmalar
Endüstriyel süreçler, istenen bir ürünün (birincil veya ikincil metabolit, protein veya biyokütle olabilen) oluşumu için koşulları optimize eden kontrollü biyoreaktörlerde mikropları büyütmektedir. Antimikrobiyal ajanlar, temel mikrobiyal yapıları veya süreçleri hedef alarak etki göstermekte, direnç ise genetik değişim ve transfer yoluyla ortaya çıkmaktadır. Gıda ve çevrede mikrobiyal kontrol, büyüme gereksinimlerinin anlaşılmasına dayanmakta, biyoteknoloji ise mikrobiyal yetenekleri genişletmek için genetik mühendisliğini uygulamaktadır.
Klinik önem
Mikrobiyal süreçler antibiyotikler, aşılar, enzimler ve birçok kimyasal madde ile yakıt üretmekte, gıda üretimi ve korunmasının temelini oluşturmakta, atık su arıtımı ve kirliliğin giderilmesi için araçlar sağlamakta, böylece uygulamalı mikrobiyolojiyi tıp, endüstri, tarım ve çevre koruma için ayrılmaz bir hale getirmektedir.
Tarihçe
Uygulamalı mikrobiyoloji, Pasteur'ün on dokuzuncu yüzyıldaki fermantasyon ve bozulma üzerine yaptığı çalışmalardan yirminci yüzyılda büyük bir endüstriye dönüşmüştür. Bu dönüşüm, Fleming'in penisilini keşfi, Waksman'ın toprak mikroplarından antibiyotik arayışındaki sistematik çalışmaları ve modern mikrobiyal biyoteknolojiyi başlatan rekombinant DNA teknolojisinin yükselişi ile belirginleşmiştir.
Öne çıkan isimler
- Louis Pasteur
- Alexander Fleming
- Selman Waksman
İlgili konular
Temel eserler
- madigan2018
- willey2020
Sıkça sorulan sorular
- Mikroorganizmalar kullanılarak ne tür ürünler üretilmektedir?
- Mikroplar, antibiyotikler, enzimler, organik asitler, amino asitler, vitaminler, biyoyakıtlar ve birçok fermente gıda ve içeceğin yanı sıra insülin gibi rekombinant proteinlerin üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca atık su arıtımı ve biyoremediasyon gibi hizmetleri de yerine getirmektedirler.
- Endüstriyel mikrobiyoloji, temel mikrobiyolojiden nasıl farklılaşmaktadır?
- Temel mikrobiyoloji, mikropların nasıl işlev gördüğünü anlamayı amaçlarken, endüstriyel ve uygulamalı mikrobiyoloji bu anlayışı ürün üretimi, gıda güvenliğini sağlama ve çevreyi yönetme gibi pratik amaçlar için mikropları kullanmak veya kontrol etmek amacıyla kullanmaktadır.