1.2.Медицинская микробиология и производство антибиотиков.

Методы, с помощью которых можно выращивать в лаборатории микроорганизмы, разработали О. Брефельд, Р. Кох и его школа. Введение в практику прозрачных питательных сред позволило изолировать отдельные клетки, следить за их ростом в колонии и получать чистые культуры, что привело к быстрому развитию медицинской микробиологии.

С появлением антибиотиков наступила новая эпоха в медицине и фармацевтической промышленности. Благодаря открытию пенициллина и других продуктов метаболизма грибов, актиномицетов и иных микроорганизмов человечество приобрело высокоэффективное оружие для борьбы с бактериальными инфекциями. Успешно продолжаются поиски новых антибиотиков.

Для лечения бактериальных, грибковых и некоторых паразитарных заболеваний животных, прудовых рыб, пчёл и шелкопрядов широко применяются антибиотики. Из антибиотиков, продуцентами которых являются актиномицеты, наиболее успешно в ветеринарии используют стрептомицин. Для борьбы с вредными насекомыми широко применяются бактериальные препараты.

1.3.Новые микробные производства.

Классические виды брожения дополняются новыми применениями микробов в химических производствах. Из грибов получают каротиноиды, необходимые растениям для произведения процесса фотосинтеза, а человеку – для нормального протекания физиологических процессов, и стероиды – вещества, обладающие высокой биологической активностью и выступающих в качестве биологических регуляторов — гормонов и др.

Пищевой, текстильной, кожевенной и другим отраслям промышленности требуются химически чистые ферменты. В этом плане очень перспективно использование актиномицетов. Для удаления шерсти со шкур применяют фермент кератиназу, получаемую из этих микроорганизмов.

Были также разработаны методы, с помощью которых можно в больших масштабах производить многие нуклеотиды, реактивы для биохимических исследований и аминокислоты. Из 20 аминокислот, входящих в состав белков, 8 аминокислот люди не могут синтезировать, и их относят к незаменимым. Однако были изобретены методы синтеза этих аминокислот с помощью микроорганизмов. Аминокислоты — это не только питательные вещества, но также ароматические и вкусовые агенты, и потому они широко используются в пищевой промышленности в виде разнообразных ароматизаторов, подсластителей и др. Благодаря некоторым бактериям удается получать около 100 г/л глутаминовой аминокислоты, применяемой для усиления вкуса во многих пищевых продуктах. Ежегодно в мире производят микробиологическим способом 270 000 т этой аминокислоты, основная часть которой идет в пищевую промышленность.

Микроорганизмы используются химиками в качестве катализаторов для осуществления некоторых этапов в длинной цепи реакций синтеза; микробиологические процессы по своей химической специфичности и по выходу продукта превосходят химические реакции.

Достижения микробиологии находят практическое применение в металлургии для извлечения различных металлов из руд. Например, уже реализован способ микробиологического выщелачивания меди из сульфидной руды халькопирита. В перспективе возможно использование микроорганизмов для получения цветных и редких металлов – золота, свинца, германия, лития и др.

Особо следует отметить, что микробиология внедрилась в такие традиционно небиологические производства, как получение энергетического сырья (биогаз метан), добыча нефти, что вносит существенный вклад в решение топливно-энергетической проблемы.

Микроорганизмы способны повышать прочность бетона. Установлено, что при добавлении на тонну бетона нескольких килограммов биомассы микроорганизмов повышается прочность и пластичность строительного материала.