Ứng dụng của sự tổng hợp ở vi sinh vật

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Ứng dụng của sự tổng hợp ở vi sinh vật, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 10.

Nội dung bài viết Ứng dụng của sự tổng hợp ở vi sinh vật:
Do có tốc độ sinh trưởng và tổng hợp sinh khối cao nên vi sinh vật trở thành nguồn tài nguyên khai thác của con người. Thật khó tưởng tượng rằng một con bò nặng 500kg chỉ sản xuất thêm mỗi ngày 0,5kg prôtêin ; 500kg cây đậu nành mỗi ngày tổng hợp được 40kg prôtêin nhưng 500kg nấm men có thể tạo thành mỗi ngày 50 tấn prôtêin. 1. Sản xuất sinh khối (hoặc prôtêin đơn bào) Trong hoàn cảnh nhiều nước trên thế giới (chủ yếu ở châu Phi và châu Á) còn bị đói prôtêin trầm trọng, các nước châu u hằng năm vẫn phải nhập đậu tương cho chăn nuôi, thì prôtêin vi sinh vật là một nguồn hấp dẫn.
Đã có nhiều nhà máy sản xuất sinh khối vi sinh vật ở quy mô lớn. Nhiều loại nấm ăn (nấm hương, nấm mỡ, nấm rơm,…) là loại thực phẩm quý. Vi khuẩn lam Spirulina là nguồn thực phẩm ở châu Phi, là loại thực phẩm tăng lực (ở dạng bột hoặc dạng bánh quy) ở Mĩ. Ở Nhật, tảo Chlorella được dùng làm nguồn prôtêin và vitamin bổ sung vào kem, sữa chua, bánh mì. Chất thải từ các xí nghiệp chế biến rau, quả, bột, sữa,… là cơ chất lên men để thu nhận sinh khối dùng làm thức ăn cho chăn nuôi. Như vậy, việc sản xuất sinh khối vi sinh vật cũng góp phần giảm nhẹ ô nhiễm môi trường.
2. Sản xuất axit amin Nhiều thực phẩm có nguồn gốc thực vật chứa hàm lượng protein cao nhưng lại không thể dùng làm nguồn prôtêin thức ăn cho con người và gia súc do thiếu một SỐ axit amin không thay thế cần thiết. Ví dụ : prôtêin lúa mì nghèo lizin, prôtêin lúa nước nghèo lizin và threonin, prôtêin ngộ nghèo lizin và triptôphan, prôtêin đậu nghèo mêtionin. Do đó, trên toàn thế giới việc thiếu hụt lizin, threonin và mêtionin còn trầm trọng hơn là sự đói prôtêin nói chung. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả của thức ăn cho người và gia súc, cần thiết phải bổ sung các axit amin không thay thế nói trên vào thực phẩm có nguồn gốc cây trồng.
Các axit amin nói trên đều được thu nhận chủ yếu nhờ lên men vi sinh vật. Ví dụ : riêng chủng vi khuẩn đột biến Corynebacterium glutamicum đã được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất các axit amin như axit glutamic, lizin, valin, pheninalanin… Ngoài ra, một axit amin được dùng làm gia vị nhằm tăng độ ngon ngọt của các món ăn đó là axit glutamic (ở dạng natri glutamat – mì chính). 3. Sản xuất các chất xúc tác sinh học các enzim ngoại bào của vi sinh vật được sử dụng phổ biến trong đời sống con người và trong nền kinh tế quốc dân, chẳng hạn: – Amilaza (thuỷ phân tinh bột) được dùng khi làm tương, rượu nếp, trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, công nghiệp dệt, sản xuất xirô.
Proteaza (thuỷ phân prôtêin) được dùng khi làm tương, chế biến thịt, trong công nghiệp thuộc da, công nghiệp bột giặt…. Xenlulaza (thuỷ phân xenlulôzơ) được dùng trong chế biến rác thải và xử lí các bã thải dùng làm thức ăn cho chăn nuôi và sản xuất bột giặt. – Lipaza (thuỷ phân lipit) dùng trong công nghiệp bột giặt và chất tẩy rửa. 4. Sản xuất gôm sinh học Nhiều vi sinh vật tiết vào môi trường một số loại polisaccarit gọi là gôm.
Gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virut, đồng thời là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng. Gôm được dùng trong công nghiệp để sản xuất kem, sản xuất kem phủ bề mặt bánh và làm chất phụ gia trong công nghiệp khai thác dầu hoả. Trong y học, gôm được dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hoá học dùng làm chất tách chiết enzim.