Microbiologie

Lumea vie cuprinde, pe langa plantele verzi si o lume invizibila cu ochiul liber, dar vizibila la microscop. Este lumea microorganismelor. Ele se numesc asa pentru ca sunt extrem de mici. Dimensiunile lor se masoara in microni.

Dintre microorganisme fac parte : bacteriile, algele, ciupercile precum si unele animale la fel de mici.

Microorganismele traiesc peste tot, in sol, in aer, pe alimente, in corpul plantelor, al animalelor si al omului.

Datorita numarului impresionant de mare in care se gasesc a fost necesara gruparea lor dupa unele caractere comune.

- Dupa modul de hranire deosebim :

- microorganisme autotrofe :

se hranesc prin fotosinteza;

- microorganisme heterotrofe:

saprofite - descompun materia organica moarta;

parazite - traiesc pe organismele vii.

Dupa actiunea lor, microorganismele le putem grupa in ;

Microorganisme utile (nepatogene)

Microorganisme patogene (care provoaca boli).

Microbiologia este stiinta biologica care se ocupa cu studiul structurii, dezvoltarii si actiunii microorganismelor. Ea are un caracter aplicativ care cuprinde un sistem organizat de cunostinte, prin care se explica legile dupa care se desfasoara viata microorganismelor.

Microorganismele sunt un grup heterogen de organisme unicelulare si pluricelulare cu organiyare simpla, care dispun de un metabolism propriu si sunt capabile de a se inmulti.

Ecologia microorganismelor studiaza raspandirea microorganismelor in natura, relatiile cu mediul abiotic, interrelatiile dintre microorganisme si interrelatiile microorganismelor cu alte tipuri de vietuitoare.

MICROBIOLOGIA INDUSTRIALA

Microbiologia industriala (tehnica) reprezinta un compartiment al biotehnologiei care are ca scop obtinerea pe cale industriala a diferitor produse necesare, cu participarea nemijlocita a diferitor microorganisme.

Utilizarea microorganismelor in calitate de obiecte de studiu are urmatoarele avantaje:

- repartizarea variata a microorganismelor (bacteriile, actinomicetele (ciupercile radiare), levurile, mucegaiurile, virusurile pot fi intalnite in sol, apa, aer; la o adancime de 11 300 m si la o inaltime de 85 km; la o temperatura de la -70?C la +90 (110?C); in solutii ce contin 35% NaCl, ceea ce permite cultivarea microorganismelor in cele mai diverse conditii);

- dimensiunile microorganismelor (diametrul bacteriilor in mediu atinge 1-2? (1 ?=10-3mm), lungimea - 5-500 ?, iar masa unui gram este echivalenta cu masa a 100 miliarde de bacterii, ceea ce permite cultivarea microorganismelor in bioreactoare speciale in cantitati foarte mari);

- structura microorganismelor (dupa structura aparatului ereditar, microorganismele se caracterizeaza printr-o diversitate mare (organisme procariote - bacteriile, actinomicetele, algele albastre si eucariote - levurile, mucegaiurile, algele microscopice), ceea ce permite obtinerea rapida a noilor suse superproducente de microorganisme);

- viteza de multiplicare a microorganismelor (colibacilul (Escherichia coli) se divide la fiecare 15-20 min, levurile (Saccharomyces cerevisiae) - 1-1,5 ore, ceea ce permite obtinerea unei biomase considerabile intr-o perioada limitata de timp);

- diversitatea cailor metabolice (microorganismele pot fi autotrofe (utilizeaza pentru sinteza substantelor organice substante neorganice (CO2, H2S, NH3 etc.); pe contul energiei solare (fotoautotrofe) sau a energiei reactiilor chimice (chemoautotrofe)) si heterotrofe (utilizeaza substante organice gata sintetizate (saprofiti - resturi vegetale ori animale sau paraziti - traiesc pe contul altor organisme)). Datorita acestei proprietati a microorganismelor, in calitate de substrat nutritiv se utilizeaza o gama larga de substante (poliozide, petrol, resturi de la prelucrarea lemnului, amestecuri de gaze etc.).

Din peste 100 000 de specii de microorganisme de tip procariot si eucariot, cunoscute in prezent, omul utilizeaza pentru producerea substantelor utile doar cateva sute de specii.

In tabelul 1 sunt oglindite principalele grupe de microorganisme utilizate pentru obtinerea substantelor utile.

Pentru obtinerea microbiologica a produselor utile sunt folosite diferite culturi de microorganisme, diverse substraturi, variate medii nutritive (solide, lichide, semilichide) si metode de cultivare (culturi in suspensie, culturi de protoplasti, culturi in flux continuu etc.).

Schema de obtinere a produselor microbiologice este universala si contine urmatoarele etape:

1) alegerea producentului (cu o productivitate si rezistenta inalta);

2) alegerea mediului nutritiv (accesibilitatea, eficacitatea);

3) elaborarea regimului de cultivare (realizarea potentialului biosintetic al producentului in/pe substratul ales);

4) prelucrarea si obtinerea produsului (separarea, concentrarea, centrifugarea, leofilizarea, purificarea).

Biopreparatele microbiologice pot fi grupate in:

1) biopreparate ce au la baza microorganisme vii (bioinsecticidele, ingrasamintele bacteriene);

2) biopreparate ce au la baza biomasa inactivata a celulelor microbiene (proteina furajera);

3) biopreparate obtinute in baza produselor metabolice ale microorganismelor (vitamine, aminoacizi, enzime, antibiotice, poliozide etc.).

2 Tabelul 1

2.1 Obtinerea de produse utile din microorganisme

Grupa de microorganisme Specia Produse obtinute