सूक्ष्मजीवों के उपयोग के क्षेत्र। जीवित सूक्ष्मजीवों से औषधीय तैयारी

संश्लेषित एंजाइमों की विस्तृत विविधता के कारण, सूक्ष्मजीव कई रासायनिक प्रक्रियाओं को रासायनिक तरीकों से किए जाने की तुलना में अधिक कुशलतापूर्वक और आर्थिक रूप से कर सकते हैं। सूक्ष्मजीवों की जैव रासायनिक गतिविधि के अध्ययन ने विभिन्न उपयोगी एंजाइमों के उत्पादकों के रूप में उनकी अधिकतम गतिविधि के लिए शर्तों का चयन करना संभव बना दिया - आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं के रोगजनक। रासायनिक और खाद्य उद्योगों, कृषि और चिकित्सा की विभिन्न शाखाओं में सूक्ष्मजीवों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

हमारे देश में उद्योग की एक नई शाखा बनाई गई है और सफलतापूर्वक विकसित हो रही है - सूक्ष्मजीवविज्ञानी, जिसका सभी उत्पादन सूक्ष्मजीवों की गतिविधि पर आधारित है।

वे सूक्ष्मजीव जिनकी सहायता से खाद्य उत्पादों का उत्पादन किया जाता है, सुसंस्कृत कहलाते हैं। वे शुद्ध संस्कृतियों से प्राप्त होते हैं, जो अलग-अलग कोशिकाओं से पृथक होते हैं। बाद वाले को संग्रहालय संग्रह में रखा जाता है और विभिन्न उद्योगों को आपूर्ति की जाती है।

सांस्कृतिक सूक्ष्मजीवों द्वारा की गई रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, पौधे या पशु कच्चे माल को खाद्य उत्पादों में बदल दिया जाता है। सूक्ष्मजीवों की मदद से, कई महत्वपूर्ण खाद्य उत्पाद प्राप्त किए जाते हैं, और यद्यपि उनका निर्माण प्राचीन काल से मनुष्य के लिए परिचित है, इसमें सूक्ष्मजीवों की भूमिका अपेक्षाकृत हाल ही में खोजी गई है।

बेकरी उत्पादन।

बेकरी आटे में विकसित होने वाले खमीर और लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया की गतिविधि पर आधारित है। इन सूक्ष्मजीवों की संयुक्त क्रिया से आटा शर्करा का किण्वन होता है। खमीर अल्कोहलिक किण्वन का कारण बनता है, लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया - लैक्टिक एसिड। परिणामी लैक्टिक और अन्य एसिड खमीर के जीवन के लिए इष्टतम पीएच स्तर को बनाए रखते हुए, आटे को अम्लीकृत करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड आटे को ढीला कर देती है और इसके पकने की गति तेज कर देती है।

दबाए गए बेकर के खमीर, सूखे या तरल स्टार्टर संस्कृतियों के रूप में सुसंस्कृत सूक्ष्मजीवों का उपयोग रोटी के स्वाद और सुगंध में सुधार करता है।

पनीर का उत्पादन।

पनीर बनाना कई प्रकार के सूक्ष्मजीवों की गतिविधि पर आधारित है: लैक्टिक एसिड (थर्मोफिलिक स्ट्रेप्टोकोकस), प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया, आदि। लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया के प्रभाव में, लैक्टिक एसिड जमा होता है और दूध किण्वित होता है, और पनीर अन्य के प्रभाव में पकता है लाभकारी सूक्ष्मजीव। कुछ सांचे भी इस प्रक्रिया में शामिल होते हैं। रेनेट और लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया प्रोटीन, चीनी और वसा को गहराई से तोड़ते हैं। विभिन्न जीवाणु मसालेदार चीज़ों में वाष्पशील अम्लों के संचय का कारण बनते हैं, जो उन्हें एक विशिष्ट स्वाद प्रदान करते हैं।

किण्वित दूध उत्पाद प्राप्त करना।

पनीर, खट्टा क्रीम, मक्खन, एसिडोफिलस, दही विभिन्न स्टार्टर संस्कृतियों का उपयोग करके शुद्ध संस्कृतियों में तैयार किए जाते हैं। दूध पहले से पाश्चुरीकृत होता है। पनीर और खट्टा क्रीम के उत्पादन के लिए मेसोफिलिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है; किण्वित पके हुए दूध, वैरनेट और इसी तरह के उत्पाद - थर्मोफिलिक स्ट्रेप्टोकोकी और बल्गेरियाई बेसिलस; एसिडोफिलस - एसिड-सहिष्णु लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया; केफिर एक बहु-घटक स्टार्टर कल्चर है जिसमें यीस्ट, लैक्टिक एसिड और अक्सर एसिटिक एसिड बैक्टीरिया होते हैं। खट्टा मक्खन के उत्पादन के लिए, पास्चुरीकृत क्रीम में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया का एक किण्वन जोड़ा जाता है और आवश्यक अम्लता के लिए रखा जाता है।

शराब बनाना, स्प्रिट, मादक पेय और शराब उत्पादन।

वाइन, बीयर, क्वास, वोदका और अन्य पेय खमीर का उपयोग करके तैयार किए जाते हैं, जो चीनी युक्त तरल पदार्थों के अल्कोहलिक किण्वन का कारण बनते हैं। तरल किण्वन (पौधा, मैश, रस, आदि) के परिणामस्वरूप, शराब, CO2 और थोड़ी मात्रा में उप-उत्पाद बनते हैं। लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया एक सहायक भूमिका निभाते हैं: वे पर्यावरण को अम्लीकृत करते हैं और खमीर की गतिविधि को सुविधाजनक बनाते हैं (उदाहरण के लिए, क्वास के उत्पादन में)। कवक और जीवाणु मूल के एंजाइम की तैयारी का उपयोग शराब और बीयर के उत्पादन में भीड़ के शुद्धिकरण के लिए किया जाता है।

अचार बनाना और नमकीन बनाना।

संरक्षण की इस पद्धति का सार कुछ सूक्ष्मजीवों के प्रमुख विकास के लिए स्थितियां बनाना है - लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया और दूसरों के विकास का दमन - पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया। खट्टा गोभी, खीरा, टमाटर, सेब, तरबूज। लंबी अवधि के भंडारण के लिए पशुओं के चारे का भंडारण करते समय भी इस विधि का उपयोग किया जाता है - हरे द्रव्यमान को घास, पौधों के अवशेषों आदि से किण्वित किया जाता है। इस प्रक्रिया को फोरेज एनसिलिंग कहा जाता है।

कार्बनिक अम्ल प्राप्त करना।

सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके एसिटिक, लैक्टिक और साइट्रिक एसिड भी उत्पन्न होते हैं। लैक्टिक एसिड चीनी युक्त कच्चे माल - गुड़, स्टार्च, मट्ठा, आदि से किण्वन द्वारा प्राप्त किया जाता है।

लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया 15% तक चीनी वाले मीडिया पर उगाए जाते हैं। लैक्टिक एसिड की उपज मैश में निहित चीनी के द्रव्यमान का 60-70% तक पहुंच जाती है।

खाद्य प्रयोजनों के लिए सिरका का औद्योगिक उत्पादन एसिटिक एसिड किण्वन पर आधारित है। बीच छीलन पर विशेष वत्स में एसिटिक एसिड बैक्टीरिया आने वाले पोषक माध्यम - एसिटिक-अल्कोहल समाधान - को एसिटिक एसिड में ऑक्सीकरण करता है।

साइट्रिक एसिड खट्टे फलों से प्राप्त किया जाता था। आजकल, यह किण्वन द्वारा भी प्राप्त किया जाता है। किण्वन का प्रेरक एजेंट एस्परगिलस नाइजर मशरूम है, मुख्य कच्चा माल गुड़ है। लगभग 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एरोबिक परिस्थितियों में 15% चीनी युक्त घोल में किण्वन होता है। साइट्रिक एसिड का उपयोग कन्फेक्शनरी उद्योग, शीतल पेय, सिरप, खाना पकाने और दवा में किया जाता है।

बैक्टीरिया क्या हैं: बैक्टीरिया के प्रकार, उनका वर्गीकरण

बैक्टीरिया छोटे सूक्ष्मजीव हैं जो कई सहस्राब्दी पहले दिखाई दिए। रोगाणुओं को नग्न आंखों से देखना असंभव है, लेकिन किसी को भी उनके अस्तित्व के बारे में नहीं भूलना चाहिए। बेसिली की एक बड़ी संख्या है। उनका वर्गीकरण, अध्ययन, किस्में, संरचनात्मक विशेषताएं और शरीर विज्ञान सूक्ष्म जीव विज्ञान के विज्ञान द्वारा निपटाया जाता है।

सूक्ष्मजीवों को उनके प्रकार और कार्य के आधार पर अलग-अलग नाम दिए गए हैं। एक माइक्रोस्कोप के तहत, आप देख सकते हैं कि ये छोटे जीव एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं। पहले सूक्ष्मजीव रूप में काफी आदिम थे, लेकिन उनके महत्व को किसी भी तरह से कम करके नहीं आंका जाना चाहिए। शुरू से ही, बेसिली ने विकसित किया, उपनिवेश बनाए, बदलती जलवायु परिस्थितियों में जीवित रहने की कोशिश की। परिणामस्वरूप विभिन्न कंपन सामान्य रूप से बढ़ने और विकसित होने के लिए अमीनो एसिड का आदान-प्रदान करने में सक्षम हैं।

आज यह कहना मुश्किल है कि इन सूक्ष्मजीवों की कितनी प्रजातियां पृथ्वी पर हैं (यह संख्या एक मिलियन से अधिक है), लेकिन सबसे प्रसिद्ध और उनके नाम लगभग सभी से परिचित हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि रोगाणु क्या हैं और उन्हें क्या कहा जाता है, उन सभी का एक फायदा है - वे उपनिवेशों में रहते हैं, इसलिए उनके लिए अनुकूलन और जीवित रहना बहुत आसान है।

सबसे पहले, आइए जानें कि सूक्ष्मजीव क्या मौजूद हैं। सबसे सरल वर्गीकरण अच्छा और बुरा है। दूसरे शब्दों में, जो मानव शरीर को नुकसान पहुंचाते हैं, वे कई बीमारियों का कारण बनते हैं और जो फायदेमंद होते हैं। आगे हम मुख्य उपयोगी जीवाणुओं के बारे में विस्तार से बात करेंगे और उनका विवरण देंगे।

आप सूक्ष्मजीवों को उनके आकार, विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत भी कर सकते हैं। शायद, कई लोग याद करते हैं कि स्कूली पाठ्यपुस्तकों में विभिन्न सूक्ष्मजीवों की छवि के साथ एक विशेष तालिका थी, और प्रकृति में अर्थ और उनकी भूमिका साथ-साथ थी। बैक्टीरिया कई प्रकार के होते हैं:

• कोक्सी - छोटी गेंदें जो एक श्रृंखला के समान होती हैं, क्योंकि वे एक के बाद एक स्थित होती हैं;
• रॉड के आकार का;
• स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स (एक घुमावदार आकार है);
• कंपन

विभिन्न रूपों के जीवाणु

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि एक वर्गीकरण रोगाणुओं को उनके आकार के आधार पर प्रजातियों में विभाजित करता है।

कोलाई बैक्टीरिया की भी कुछ विशेषताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, नुकीले डंडों के साथ रॉड के आकार के, मोटे वाले, गोल या सीधे सिरों वाले होते हैं। एक नियम के रूप में, रॉड के आकार के रोगाणु बहुत अलग होते हैं और हमेशा अराजकता में रहते हैं, वे एक श्रृंखला में नहीं होते हैं (स्ट्रेप्टोबैसिली के अपवाद के साथ), एक दूसरे से जुड़ते नहीं हैं (डिप्लोबैसिली को छोड़कर)।

माइक्रोबायोलॉजिस्ट गोलाकार सूक्ष्मजीवों को स्ट्रेप्टोकोकी, स्टेफिलोकोसी, डिप्लोकोकी, गोनोकोकी के रूप में संदर्भित करते हैं। ये गेंदों की जोड़ी या लंबी श्रृंखला हो सकती है।

घुमावदार बेसिली स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स हैं। वे हमेशा सक्रिय रहते हैं, लेकिन वे तर्क उत्पन्न नहीं करते हैं। Spirillae मनुष्यों और जानवरों के लिए सुरक्षित हैं। यदि आप कर्ल की संख्या पर ध्यान देते हैं, तो आप स्पाइरोकेट्स से स्पिरिला को अलग कर सकते हैं, वे कम मुड़े हुए होते हैं, अंगों पर विशेष फ्लैगेला होता है।

रोगजनक बैक्टीरिया के प्रकार

उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवों का एक समूह जिसे कोक्सी कहा जाता है, और अधिक विस्तार से स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोसी, वास्तविक प्युलुलेंट रोगों (फुरुनकुलोसिस, स्ट्रेप्टोकोकल गले में खराश) का कारण बनते हैं।

अवायवीय जीव ऑक्सीजन के बिना अच्छी तरह से रहते हैं और विकसित होते हैं; इन सूक्ष्मजीवों के कुछ प्रकारों के लिए, ऑक्सीजन आमतौर पर घातक हो जाती है। एरोबिक रोगाणुओं को अच्छी तरह से जीने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

आर्किया व्यावहारिक रूप से रंगहीन एककोशिकीय जीव हैं।

रोगजनक बैक्टीरिया से सावधान रहने की जरूरत है, क्योंकि वे संक्रमण का कारण बनते हैं, ग्राम-नकारात्मक सूक्ष्मजीवों को एंटीबॉडी के लिए प्रतिरोधी माना जाता है। मिट्टी, पुटीय सक्रिय सूक्ष्मजीवों के बारे में बहुत सारी जानकारी है, जो हानिकारक, उपयोगी हैं।

सामान्य तौर पर, स्पिरिला खतरनाक नहीं होते हैं, लेकिन कुछ प्रजातियां सोडोकू का कारण बन सकती हैं।

लाभकारी जीवाणुओं की किस्में

स्कूली बच्चे भी जानते हैं कि बेसिली उपयोगी और हानिकारक है। लोग कान से कुछ नाम जानते हैं (स्टैफिलोकोकस, स्ट्रेप्टोकोकस, प्लेग बेसिलस)। ये हानिकारक जीव हैं जो न केवल बाहरी वातावरण के साथ, बल्कि मनुष्यों के साथ भी हस्तक्षेप करते हैं। सूक्ष्म जीवाणु होते हैं जो खाद्य विषाक्तता का कारण बनते हैं।

आपको निश्चित रूप से लैक्टिक एसिड, भोजन, प्रोबायोटिक सूक्ष्मजीवों के बारे में उपयोगी जानकारी जानने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, प्रोबायोटिक्स, दूसरे शब्दों में अच्छे जीव, अक्सर औषधीय प्रयोजनों के लिए उपयोग किए जाते हैं। तुम पूछते हो: किस लिए? वे हानिकारक बैक्टीरिया को एक व्यक्ति के अंदर गुणा करने से रोकते हैं, आंतों के सुरक्षात्मक कार्यों को मजबूत करते हैं, और मानव प्रतिरक्षा प्रणाली पर अच्छा प्रभाव डालते हैं।

बिफीडोबैक्टीरिया आंतों के लिए भी बहुत फायदेमंद होते हैं। लैक्टिक एसिड वाइब्रियोस में लगभग 25 प्रजातियां शामिल हैं। मानव शरीर में, वे भारी मात्रा में पाए जाते हैं, लेकिन वे खतरनाक नहीं होते हैं। इसके विपरीत, वे जठरांत्र संबंधी मार्ग को पुटीय सक्रिय और अन्य रोगाणुओं से बचाते हैं।

अच्छे लोगों की बात करें तो स्ट्रेप्टोमाइसेट्स की विशाल प्रजातियों का उल्लेख करना असंभव नहीं है। वे उन लोगों के लिए जाने जाते हैं जिन्होंने क्लोरैम्फेनिकॉल, एरिथ्रोमाइसिन और इसी तरह की दवाएं लीं।

एज़ोटोबैक्टर जैसे सूक्ष्मजीव हैं। वे कई वर्षों तक मिट्टी में रहते हैं, मिट्टी पर लाभकारी प्रभाव डालते हैं, पौधों की वृद्धि को प्रोत्साहित करते हैं और भारी धातुओं से पृथ्वी को शुद्ध करते हैं। वे चिकित्सा, कृषि, चिकित्सा, खाद्य उद्योग में अपूरणीय हैं।

जीवाणु परिवर्तनशीलता के प्रकार

अपने स्वभाव से, रोगाणु बहुत चंचल होते हैं, वे जल्दी मर जाते हैं, वे सहज, प्रेरित हो सकते हैं। हम बैक्टीरिया की परिवर्तनशीलता के बारे में विवरण में नहीं जाएंगे, क्योंकि यह जानकारी उन लोगों के लिए अधिक दिलचस्प है जो सूक्ष्म जीव विज्ञान और इसकी सभी शाखाओं में रुचि रखते हैं।

सेप्टिक टैंक के लिए बैक्टीरिया के प्रकार

निजी घरों के निवासी अपशिष्ट जल के साथ-साथ सेसपूल के उपचार की तत्काल आवश्यकता को समझते हैं। आज, सेप्टिक टैंक के लिए विशेष बैक्टीरिया की मदद से नालियों को जल्दी और कुशलता से साफ किया जा सकता है। एक व्यक्ति के लिए, यह एक बड़ी राहत है, क्योंकि सीवर की सफाई कोई सुखद बात नहीं है।

हम पहले ही स्पष्ट कर चुके हैं कि जैविक प्रकार के अपशिष्ट जल उपचार का उपयोग कहाँ किया जाता है, और अब आइए सिस्टम के बारे में ही बात करते हैं। सेप्टिक टैंक के लिए बैक्टीरिया प्रयोगशालाओं में उगाए जाते हैं, वे सीवेज की अप्रिय गंध को मारते हैं, जल निकासी कुओं, सेसपूल कीटाणुरहित करते हैं और अपशिष्ट जल की मात्रा को कम करते हैं। सेप्टिक टैंक के लिए तीन प्रकार के बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है:

• एरोबिक;
• अवायवीय;
• लाइव (बायोएक्टिवेटर्स)।

बहुत बार लोग संयुक्त सफाई विधियों का उपयोग करते हैं। तैयारी के निर्देशों का सख्ती से पालन करें, सुनिश्चित करें कि जल स्तर बैक्टीरिया के सामान्य अस्तित्व के लिए अनुकूल है। इसके अलावा, याद रखें कि बैक्टीरिया को खाने के लिए कुछ देने के लिए हर दो सप्ताह में कम से कम एक बार नाली का उपयोग करें या वे मर जाएंगे। याद रखें कि पाउडर और सफाई तरल पदार्थों से क्लोरीन बैक्टीरिया को मार देगा।

सबसे लोकप्रिय बैक्टीरिया डॉ. रोबिक, सेप्टिफोस, वेस्ट ट्रीट हैं।

मूत्र में बैक्टीरिया के प्रकार

सिद्धांत रूप में, मूत्र में कोई बैक्टीरिया नहीं होना चाहिए, लेकिन विभिन्न क्रियाओं और स्थितियों के बाद, छोटे सूक्ष्मजीव जहां चाहें वहां बस जाते हैं: योनि में, नाक में, पानी में, और इसी तरह। अगर जांच के दौरान बैक्टीरिया पाए जाते हैं, तो इसका मतलब है कि व्यक्ति किडनी, ब्लैडर या यूरिनरी डिजीज से पीड़ित है। ऐसे कई तरीके हैं जिनसे सूक्ष्मजीव मूत्र में प्रवेश करते हैं। उपचार से पहले, बैक्टीरिया के प्रकार और प्रवेश के मार्ग की जांच और सटीक निर्धारण करना बहुत महत्वपूर्ण है। यह मूत्र की जैविक संस्कृति द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, जब बैक्टीरिया को एक अनुकूल आवास में रखा जाता है। इसके बाद, विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बैक्टीरिया की प्रतिक्रिया की जाँच की जाती है।

हम कामना करते हैं कि आप सदैव स्वस्थ रहें। अपना ख्याल रखें, नियमित रूप से हाथ धोएं, हानिकारक बैक्टीरिया से अपने शरीर की रक्षा करें!

हमारे आस-पास की दुनिया इसके निवासियों की प्रजातियों की विविधता से चकित है। पृथ्वी की इस "जनसंख्या" की अंतिम जनगणना के अनुसार, 6.6 मिलियन प्रजातियाँ भूमि पर रहती हैं, और अन्य 2.2 मिलियन - समुद्र की गहराई को हल करती हैं। प्रत्येक प्रजाति हमारे ग्रह के जैव तंत्र की एकल श्रृंखला की एक कड़ी है। इनमें से सबसे छोटे जीवित जीव बैक्टीरिया हैं। इन छोटे जीवों के बारे में मानवता क्या सीख पाई है?

बैक्टीरिया क्या हैं और वे कहाँ रहते हैं?

बैक्टीरिया - ये सूक्ष्म आकार के एकल-कोशिका वाले जीव हैं,रोगाणुओं की किस्मों में से एक।

पृथ्वी पर इनका प्रचलन वास्तव में अद्भुत है। वे आर्कटिक की बर्फ में और समुद्र तल पर, खुली जगह में, गर्म झरनों - गीजर में और पानी के सबसे नमकीन पिंडों में रहते हैं।

मानव शरीर पर कब्जा कर चुके इन "आकर्षक टुकड़ों" का कुल वजन 2 किलो तक पहुंच जाता है! यह इस तथ्य के बावजूद है कि उनका आकार शायद ही कभी 0.5 माइक्रोन से अधिक हो। जानवरों के शरीर में बड़ी संख्या में बैक्टीरिया रहते हैं, जो वहां विभिन्न कार्य करते हैं।

एक जीवित प्राणी और उसके शरीर में बैक्टीरिया एक दूसरे के स्वास्थ्य और भलाई को प्रभावित करते हैं।जानवरों की कुछ प्रजातियों के विलुप्त होने के साथ ही उनमें निहित जीवाणु मर जाते हैं।

इनके रूप-रंग को देखकर ही कोई भी प्रकृति की सरलता पर आश्चर्य कर सकता है। इन "आकर्षण" में रॉड के आकार का, गोलाकार, सर्पिल और अन्य आकार हो सकते हैं। जिसमें उनमें से ज्यादातर रंगहीन हैं,केवल दुर्लभ प्रजातियां हरे और बैंगनी रंग की होती हैं। इसके अलावा, अरबों वर्षों में, वे केवल आंतरिक रूप से बदलते हैं, और उनकी उपस्थिति अपरिवर्तित रहती है।

बैक्टीरिया के खोजकर्ता

माइक्रोवर्ल्ड का पहला शोधकर्ता एक डच प्रकृतिवादी था एंथोनी वैन लीउवेनहोएक।उनका नाम उस व्यवसाय के लिए प्रसिद्ध हुआ, जिसके लिए उन्होंने अपना सारा खाली समय समर्पित किया। उन्हें निर्माण का शौक था और उन्होंने इस व्यवसाय में आश्चर्यजनक सफलता हासिल की। यह उनके लिए है कि पहले सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार करने का सम्मान है। वास्तव में, यह एक मटर के व्यास वाला एक छोटा लेंस था, जो 200-300 गुना आवर्धन देता था। इसे आंख से दबाकर ही इस्तेमाल करना संभव था।

1683 में, उन्होंने बारिश के पानी की एक बूंद में लेंस के साथ देखे गए "जीवित जानवरों" की खोज की और बाद में उनका वर्णन किया। अगले 50 वर्षों में, वह विभिन्न सूक्ष्मजीवों के अध्ययन में लगे हुए थे, जिसमें उनकी 200 से अधिक प्रजातियों का वर्णन किया गया था। उन्होंने अपनी टिप्पणियों को इंग्लैंड भेजा, जहां भूरे बालों वाले वैज्ञानिकों ने इस अज्ञात स्व-शिक्षा की खोजों पर चकित होकर, पाउडर विग में बस अपना सिर हिलाया। लेवेनगुक की प्रतिभा और लगन की बदौलत ही एक नए विज्ञान का जन्म हुआ - सूक्ष्म जीव विज्ञान।

बैक्टीरिया का अवलोकन

पिछली शताब्दियों में, सूक्ष्म जीवविज्ञानियों ने इन छोटे जीवों की दुनिया के बारे में बहुत कुछ सीखा है। यह पता चला कि वास्तव में हमारा ग्रह बहुकोशिकीय जीवन रूपों के उद्भव के लिए बैक्टीरिया का ऋणी है।वे पृथ्वी पर पदार्थों के संचलन को बनाए रखने में मुख्य भूमिका निभाते हैं। लोगों की पीढ़ियां एक दूसरे की जगह लेती हैं, पौधे मर जाते हैं, घरेलू कचरा और विभिन्न जीवों के अप्रचलित गोले जमा हो जाते हैं - यह सब क्षय की प्रक्रिया में बैक्टीरिया की मदद से उपयोग और विघटित हो जाता है। और परिणामी रासायनिक यौगिक पर्यावरण में वापस आ जाते हैं।

मानवता और जीवाणु जगत कैसे सहअस्तित्व में है? आइए आरक्षण करें कि "अच्छे और बुरे" बैक्टीरिया हैं। प्लेग और हैजा से लेकर आम काली खांसी और पेचिश तक बड़ी संख्या में बीमारियों के प्रसार के लिए "खराब" बैक्टीरिया जिम्मेदार हैं। वे भोजन, पानी और त्वचा के माध्यम से हवाई बूंदों द्वारा हमारे शरीर में प्रवेश करते हैं। ये कपटी साथी यात्री विभिन्न अंगों में रह सकते हैं, और जब हमारी प्रतिरक्षा उनके साथ मुकाबला करती है, तो वे खुद को किसी भी तरह से प्रकट नहीं करते हैं। उनके प्रजनन की गति हड़ताली है। हर 20 मिनट में इनकी संख्या दोगुनी हो जाती है। इसका मतलब है कि एक एकल रोगजनक सूक्ष्म जीव, 12 घंटे में एक मिलियन डॉलर की सेना उत्पन्न करता हैवही बैक्टीरिया जो शरीर पर हमला करते हैं।

बैक्टीरिया द्वारा उत्पन्न एक और खतरा है। वे विषाक्तता का कारणखराब भोजन का सेवन करने वाले लोग - डिब्बाबंद भोजन, सॉसेज आदि।

विजयी युद्ध में हार

रोग पैदा करने वाले जीवाणुओं के खिलाफ लड़ाई में सबसे बड़ी सफलता थी 1928 में पेनिसिलिन की खोज- दुनिया का पहला एंटीबायोटिक। पदार्थों का यह वर्ग बैक्टीरिया के विकास और प्रजनन को बाधित करने में सक्षम है। एंटीबायोटिक दवाओं के साथ शुरुआती सफलताएं बहुत बड़ी थीं। उन बीमारियों का इलाज संभव था जो पहले घातक थीं। हालांकि, बैक्टीरिया ने अविश्वसनीय अनुकूलन क्षमता और इस तरह से उत्परिवर्तित करने की क्षमता दिखाई कि उपलब्ध एंटीबायोटिक्स भी सबसे सरल संक्रमण के खिलाफ लड़ाई में असहाय थे। इस बैक्टीरिया की उत्परिवर्तित करने की क्षमता, मानव स्वास्थ्य के लिए एक वास्तविक खतरा बन गई हैऔर असाध्य संक्रमणों (सुपरबग्स के कारण) के उद्भव का कारण बना।

मानवता के सहयोगी और मित्र के रूप में बैक्टीरिया

अब बात करते हैं "अच्छे" बैक्टीरिया के बारे में। जानवरों और जीवाणुओं का विकास समानांतर में हुआ। जीवों की संरचना और कार्य धीरे-धीरे अधिक जटिल होते गए। बैक्टीरिया भी नहीं सोते थे। इंसानों समेत जानवर उनका घर बन जाते हैं। वे मुंह, त्वचा, पेट और अन्य अंगों में बस जाते हैं।

उनमें से अधिकांश अत्यंत उपयोगी हैं क्योंकि भोजन के पाचन में मदद करता है, कुछ विटामिनों के संश्लेषण में भाग लेता हैऔर हमें उनके बीमार भाइयों से भी बचाता है। अनुचित पोषण, तनाव और एंटीबायोटिक दवाओं के अंधाधुंध सेवन से माइक्रोफ्लोरा गड़बड़ी हो सकती है, जो निश्चित रूप से किसी व्यक्ति की भलाई को प्रभावित करेगी।

दिलचस्प है, बैक्टीरिया लोगों की स्वाद वरीयताओं के प्रति संवेदनशील हैं।

अमेरिकियों में, जो परंपरागत रूप से उच्च कैलोरी खाद्य पदार्थ (फास्ट फूड, हैमबर्गर) का उपभोग करते हैं, बैक्टीरिया वसा में उच्च खाद्य पदार्थों को पचाने में सक्षम होते हैं। और कुछ जापानी लोगों में, आंत के बैक्टीरिया शैवाल को पचाने के लिए अनुकूलित होते हैं।

मानव आर्थिक गतिविधि में बैक्टीरिया की भूमिका

मानव जाति को अपने अस्तित्व के बारे में पता चलने से पहले ही बैक्टीरिया का उपयोग शुरू हो गया था। प्राचीन काल से, लोग शराब बनाते रहे हैं, सब्जियों को किण्वित करते हैं, केफिर, दही और कुमिस बनाने की विधि जानते हैं और पनीर और पनीर का उत्पादन करते हैं।

बहुत बाद में, यह पाया गया कि इन सभी प्रक्रियाओं में प्रकृति के छोटे सहायक - बैक्टीरिया शामिल हैं।

जैसे-जैसे उनके बारे में ज्ञान गहराता गया, उनके अनुप्रयोग का विस्तार होता गया। उन्हें पौधों के कीटों से निपटने के लिए "प्रशिक्षित" किया गया था और मिट्टी को नाइट्रोजन, सिलेज हरी चारा और अपशिष्ट जल को शुद्ध करने के लिए समृद्ध किया गया था, जिसमें वे सचमुच विभिन्न कार्बनिक अवशेषों को खा जाते हैं।

एक उपसंहार के बजाय

तो, मनुष्य और सूक्ष्मजीव एक ही प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र के परस्पर जुड़े हुए भाग हैं। उनके बीच, रहने की जगह के लिए संघर्ष में प्रतिस्पर्धा के साथ-साथ है पारस्परिक रूप से लाभकारी सहयोग (सहजीवन)।

एक प्रजाति के रूप में अपनी रक्षा करने के लिए, हमें अपने शरीर को रोगजनक बैक्टीरिया के आक्रमण से बचाना चाहिए, और एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग के बारे में भी बेहद सावधान रहना चाहिए।

वहीं, माइक्रोबायोलॉजिस्ट बैक्टीरिया का दायरा बढ़ाने पर काम कर रहे हैं। एक उदाहरण प्रकाश-संवेदनशील बैक्टीरिया बनाने और जैविक सेलूलोज़ के उत्पादन के लिए उनके उपयोग की परियोजना है। प्रकाश के प्रभाव में, उत्पादन शुरू होता है, और जब इसे बंद कर दिया जाता है, तो उत्पादन बंद हो जाता है।

परियोजना के आयोजकों को विश्वास है कि इस प्राकृतिक जैविक सामग्री से बनाए गए अंगों को शरीर में अस्वीकृति का अनुभव नहीं होगा। प्रस्तावित तकनीक चिकित्सा प्रत्यारोपण के निर्माण में दुनिया के लिए अद्भुत संभावनाएं खोलती है।

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आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी कई विज्ञानों पर निर्भर करती है: आनुवंशिकी, सूक्ष्म जीव विज्ञान, जैव रसायन, प्राकृतिक विज्ञान। उनके अध्ययन की मुख्य वस्तुएं बैक्टीरिया और सूक्ष्मजीव हैं। यह बैक्टीरिया का उपयोग है जो जैव प्रौद्योगिकी में कई समस्याओं का समाधान करता है। आज, मानव जीवन में उनके उपयोग का क्षेत्र इतना विस्तृत और विविध है कि यह इस तरह के उद्योगों के विकास में एक अमूल्य योगदान देता है जैसे:

• चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल;
• पशुपालन;
• पौधे उगाना;
• मछली उद्योग;
• खाद्य उद्योग;
• खनन और ऊर्जा;
• भारी और हल्का उद्योग;
• सेप्टिक टैंक;
• पारिस्थितिकी।

हेल्थकेयर और फार्माकोलॉजी

औषध विज्ञान और चिकित्सा में जीवाणुओं के अनुप्रयोग का क्षेत्र इतना विस्तृत और महत्वपूर्ण है कि मनुष्यों में अनेक रोगों के उपचार में उनकी भूमिका अमूल्य है। हमारे जीवन में, वे रक्त के विकल्प, एंटीबायोटिक्स, अमीनो एसिड, एंजाइम, एंटीवायरल और एंटीकैंसर दवाओं, निदान के लिए डीएनए नमूने, हार्मोनल दवाओं के निर्माण के लिए आवश्यक हैं।

हार्मोन इंसुलिन के लिए जिम्मेदार जीन की पहचान करके वैज्ञानिकों ने दवा में एक अमूल्य योगदान दिया है। इसे एक कोलाई जीवाणु में प्रत्यारोपित करने के बाद, उन्होंने कई रोगियों की जान बचाते हुए, इंसुलिन का उत्पादन प्राप्त किया। जापान में वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया की खोज की है जो एक पदार्थ का स्राव करता है जो पट्टिका को हटाता है, जिससे मनुष्यों में दांतों की सड़न को रोका जा सकता है।

थर्मोफिलिक बैक्टीरिया से, एक जीन प्राप्त होता है जो वैज्ञानिक अनुसंधान में मूल्यवान एंजाइमों को एन्कोड करता है, क्योंकि वे उच्च तापमान के प्रति असंवेदनशील होते हैं। दवा में विटामिन के उत्पादन में, राइबोफ्लेविन प्राप्त करते समय सूक्ष्मजीव क्लोस्ट्रीडियम का उपयोग किया जाता है, जो मानव स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

जीवाणुओं की जीवाणुरोधी पदार्थों के उत्पादन की क्षमता का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं के निर्माण में किया गया था, जिससे कई संक्रामक रोगों के इलाज की समस्या का समाधान हुआ, जिससे एक से अधिक लोगों की जान बच गई।

खनिजों का निष्कर्षण और प्रसंस्करण

खनन उद्योग में जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग लागत और ऊर्जा लागत को काफी कम कर सकता है। इस प्रकार, लिथोट्रोफिक बैक्टीरिया (थियोबैसिलस फेरोक्सिडस) का उपयोग, लोहे को ऑक्सीकरण करने की उनकी क्षमता के साथ, हाइड्रोमेटेलर्जी में उपयोग किया जाता है। कीमती धातुओं को कम सामग्री वाली चट्टानों से बैक्टीरियल लीचिंग के माध्यम से निकाला जाता है। मीथेन युक्त बैक्टीरिया का उपयोग तेल उत्पादन बढ़ाने के लिए किया जाता है। जब सामान्य तरीके से तेल निकाला जाता है, तो आधे से अधिक प्राकृतिक भंडार उप-भूमि से नहीं निकाले जाते हैं, और सूक्ष्मजीवों की मदद से, भंडार का अधिक कुशल विमोचन होता है।

हल्का और भारी उद्योग

पुरानी खानों में जस्ता, निकल, तांबा, कोबाल्ट प्राप्त करने के लिए माइक्रोबायोलॉजिकल लीचिंग का उपयोग किया जाता है। खनन उद्योग में, पुरानी खानों में कमी प्रतिक्रियाओं के लिए बैक्टीरियल सल्फेट्स का उपयोग किया जाता है, क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड के अवशेषों का समर्थन, सामग्री और पर्यावरण पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है। अवायवीय सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों के पूर्ण अपघटन में योगदान करते हैं। इस संपत्ति का उपयोग धातुकर्म उद्योग में जल शोधन के लिए किया जाता है।

एक व्यक्ति ऊन, कृत्रिम चमड़े, कपड़ा कच्चे माल के उत्पादन में, इत्र और कॉस्मेटिक उद्देश्यों के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करता है।

अपशिष्ट जल और जल उपचार

अपघटन में शामिल बैक्टीरिया सेप्टिक टैंक को साफ करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस पद्धति का आधार यह है कि सूक्ष्मजीव अपशिष्ट जल को खाते हैं। यह विधि गंध हटाने और अपशिष्ट कीटाणुशोधन सुनिश्चित करती है। सेप्टिक टैंक में इस्तेमाल होने वाले सूक्ष्मजीवों को प्रयोगशालाओं में उगाया जाता है। उनकी क्रिया का परिणाम कार्बनिक पदार्थों के सरलतम पदार्थों में अपघटन के कारण होता है जो पर्यावरण के लिए हानिरहित हैं। सेप्टिक टैंक के प्रकार के आधार पर, अवायवीय या एरोबिक सूक्ष्मजीवों का चयन किया जाता है। सेप्टिक टैंक के अलावा, एरोबिक सूक्ष्मजीवों का उपयोग बायोफिल्टर में किया जाता है।

जलाशयों और अपशिष्ट जल में पानी की गुणवत्ता बनाए रखने, तेल उत्पादों से समुद्र और महासागरों की प्रदूषित सतह को साफ करने के लिए सूक्ष्मजीवों की भी आवश्यकता होती है।

हमारे जीवन में जैव प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, मानव जाति ने अपनी गतिविधि के लगभग सभी क्षेत्रों में कदम रखा है।

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में सूक्ष्मजैविक प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कई प्रक्रियाएं चयापचय प्रतिक्रियाओं पर आधारित होती हैं जो कुछ सूक्ष्मजीवों के विकास और प्रजनन के दौरान होती हैं।

सूक्ष्मजीवों की सहायता से आहार प्रोटीन, एंजाइम, विटामिन, अमीनो अम्ल, कार्बनिक अम्ल आदि उत्पन्न होते हैं।

खाद्य उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मजीवों के मुख्य समूह बैक्टीरिया, यीस्ट और मोल्ड हैं।

जीवाणु।उनका उपयोग लैक्टिक एसिड, एसिटिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड, एसीटोन-ब्यूटाइल किण्वन के प्रेरक एजेंट के रूप में किया जाता है।

सांस्कृतिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया का उपयोग लैक्टिक एसिड के उत्पादन में, बेकरी में और कभी-कभी अल्कोहल उत्पादन में किया जाता है। वे समीकरण के अनुसार चीनी को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित करते हैं

C6H12O6 ® 2CH3 - CH - COOH + 75 kJ

राई की रोटी के उत्पादन में ट्रू (होमोफेरमेंटेटिव) और असत्य (हेटरोफेरमेंटेटिव) लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया शामिल हैं। होमोफेरमेंटेटिव केवल एसिड बनाने में शामिल होते हैं, और हेटेरोफेरमेंटेटिव वाले, लैक्टिक एसिड के साथ, वाष्पशील एसिड (मुख्य रूप से एसिटिक एसिड), अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड बनाते हैं।

शराब उद्योग में, लैक्टिक एसिड किण्वन का उपयोग खमीर पौधा को अम्लीकृत करने के लिए किया जाता है। जंगली लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया किण्वन संयंत्रों की तकनीकी प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं, तैयार उत्पादों की गुणवत्ता को कम करते हैं। परिणामी लैक्टिक एसिड विदेशी सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को रोकता है।

ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया के कारण होने वाले ब्यूटिरिक एसिड किण्वन का उपयोग ब्यूटिरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसके एस्टर का उपयोग सुगंधित पदार्थों के रूप में किया जाता है।

ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया समीकरण के अनुसार चीनी को ब्यूटिरिक एसिड में परिवर्तित करते हैं

C6H12O6 ® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

सिरका (एसिटिक एसिड घोल) प्राप्त करने के लिए एसिटिक एसिड बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे समीकरण के अनुसार एथिल अल्कोहल को एसिटिक एसिड में ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं

C2H5OH + O2 ® CH3COOH + H2O +487 kJ

एसिटिक एसिड किण्वन अल्कोहल उत्पादन के लिए हानिकारक है, क्योंकि शराब की उपज में कमी की ओर जाता है, और शराब बनाने में बीयर खराब हो जाती है।

ख़मीर।शराब और बीयर के उत्पादन में, वाइनमेकिंग में, ब्रेड क्वास के उत्पादन में, बेकरी में किण्वन एजेंटों के रूप में उनका उपयोग किया जाता है।

खाद्य उत्पादन के लिए, खमीर महत्वपूर्ण है - सैक्रोमाइसेट्स, जो बीजाणु बनाते हैं, और अपूर्ण खमीर - गैर-सैक्रोमाइसेट्स (खमीर जैसी कवक), जो बीजाणु नहीं बनाते हैं। Saccharomycetes परिवार कई प्रजातियों में विभाजित है। सबसे महत्वपूर्ण जीनस सैक्रोमाइसेस है। जीनस को प्रजातियों में विभाजित किया जाता है, और प्रजातियों की अलग-अलग किस्मों को दौड़ कहा जाता है। प्रत्येक उद्योग एक अलग खमीर जाति का उपयोग करता है। चूर्णित और परतदार खमीर के बीच अंतर करें। धूल भरी कोशिकाओं में, वे एक दूसरे से अलग हो जाते हैं, जबकि फ्लोकुलेंट कोशिकाओं में वे गुच्छे बनाने के लिए एक साथ चिपक जाते हैं, और जल्दी से बस जाते हैं।

सांस्कृतिक खमीर saccharomycetes के S. cerevisiae परिवार से संबंधित है। खमीर प्रसार के लिए इष्टतम तापमान 25-30 डिग्री सेल्सियस है, और न्यूनतम तापमान लगभग 2-3 डिग्री सेल्सियस है। 40 डिग्री सेल्सियस पर, विकास रुक जाता है, खमीर मर जाता है, कम तापमान पर, प्रजनन बंद हो जाता है।

ऊपर और नीचे किण्वन खमीर के बीच भेद।

सांस्कृतिक खमीर में, नीचे-किण्वन खमीर में अधिकांश शराब और शराब बनाने वाले के खमीर शामिल होते हैं, और शीर्ष-किण्वन खमीर में अल्कोहल, बेकिंग और कुछ शराब बनाने वाले के खमीर दौड़ शामिल होते हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, ग्लूकोज से अल्कोहलिक किण्वन की प्रक्रिया में, दो मुख्य उत्पाद बनते हैं - इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही मध्यवर्ती माध्यमिक उत्पाद: ग्लिसरीन, स्यूसिनिक, एसिटिक और पाइरुविक एसिड, एसिटालडिहाइड, 2,3-ब्यूटिलीन ग्लाइकॉल, एसीटोइन , ईथर और फ़्यूज़ल तेल (आइसोमाइल, आइसोप्रोपिल, ब्यूटाइल और अन्य अल्कोहल)।

अलग-अलग शर्करा का किण्वन एक निश्चित क्रम में होता है, जो खमीर कोशिका में उनके प्रसार की दर के कारण होता है। ग्लूकोज और फ्रुक्टोज खमीर द्वारा सबसे तेजी से किण्वित होते हैं। सुक्रोज, जैसे, खमीर एंजाइम बी - फ्रुक्टोफुरानोसिडेज की क्रिया के तहत किण्वन की शुरुआत में भी गायब हो जाता है (इनवर्ट्स), ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के गठन के साथ, जो आसानी से सेल द्वारा उपयोग किया जाता है। जब माध्यम में कोई ग्लूकोज या फ्रुक्टोज नहीं बचा है, तो खमीर माल्टोज का सेवन करता है।

खमीर में बहुत अधिक चीनी सांद्रता को किण्वित करने की क्षमता होती है - 60% तक, वे उच्च अल्कोहल सांद्रता को भी सहन करते हैं - 14-16 वॉल्यूम तक। %.

ऑक्सीजन की उपस्थिति में, अल्कोहलिक किण्वन बंद हो जाता है और ऑक्सीजन श्वसन के कारण खमीर को ऊर्जा प्राप्त होती है:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 kJ

चूंकि यह प्रक्रिया किण्वन प्रक्रिया (118 kJ) की तुलना में अधिक ऊर्जावान रूप से समृद्ध है, इसलिए यीस्ट चीनी की अधिक किफायती खपत करता है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन के प्रभाव में किण्वन की समाप्ति को पाश्चर प्रभाव कहा जाता है।

अल्कोहल उत्पादन में, प्रजाति एस सेरेविसिया के शीर्ष खमीर का उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्चतम किण्वन ऊर्जा होती है, अधिकतम अल्कोहल और किण्वित मोनो- और डिसाकार्इड्स के साथ-साथ डेक्सट्रिन का हिस्सा होता है।

बेकर के खमीर में, तेजी से प्रजनन की दौड़ को महत्व दिया जाता है, जिसमें अच्छी उठाने की शक्ति और भंडारण स्थिरता होती है।

ब्रूइंग में अपेक्षाकृत कम तापमान के अनुकूल बॉटम-किण्वित खमीर का उपयोग किया जाता है। वे सूक्ष्मजीवविज्ञानी रूप से शुद्ध होने चाहिए, उनमें फ्लोक्यूलेट करने की क्षमता होती है, जल्दी से किण्वन तंत्र के नीचे बस जाते हैं। किण्वन तापमान 6-8 0С।

वाइनमेकिंग खमीर की सराहना करता है जो तेजी से बढ़ता है, जिसमें अन्य प्रकार के खमीर और सूक्ष्मजीवों को रोकने और वाइन को एक उपयुक्त गुलदस्ता देने का गुण होता है। वाइनमेकिंग में इस्तेमाल किया जाने वाला खमीर एस। विनी प्रजाति का है, जो ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज और माल्टोस को सख्ती से किण्वित करता है। वाइनमेकिंग में, लगभग सभी खमीर उत्पादन संस्कृतियों को विभिन्न इलाकों में युवा वाइन से अलग किया जाता है।

जाइगोमाइसेट्स- मोल्ड, वे एंजाइम के उत्पादक के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एस्परगिलस जीनस के मशरूम अमाइलोलिटिक, पेक्टोलिटिक और अन्य एंजाइम का उत्पादन करते हैं जो अल्कोहल उद्योग में स्टार्च के शुद्धिकरण के लिए माल्ट के बजाय उपयोग किए जाते हैं, बिना कच्चे माल के साथ माल्ट के आंशिक प्रतिस्थापन के साथ शराब बनाने में।

साइट्रिक एसिड के उत्पादन में, ए। नाइजर साइट्रिक एसिड किण्वन का प्रेरक एजेंट है, जो चीनी को साइट्रिक एसिड में परिवर्तित करता है।

खाद्य उद्योग में सूक्ष्मजीव दोहरी भूमिका निभाते हैं। एक ओर, ये सुसंस्कृत सूक्ष्मजीव हैं, दूसरी ओर, एक संक्रमण खाद्य उत्पादन में प्रवेश करता है, अर्थात। विदेशी (जंगली) सूक्ष्मजीव। जंगली सूक्ष्मजीव प्रकृति में (जामुन, फल, हवा, पानी, मिट्टी में) व्यापक हैं और पर्यावरण से वे उत्पादन में प्रवेश करते हैं।

खाद्य उद्यमों में सही स्वच्छता और स्वास्थ्यकर व्यवस्था बनाए रखने के लिए, कीटाणुशोधन विदेशी सूक्ष्मजीवों के विकास को नष्ट करने और दबाने का एक प्रभावी तरीका है।

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छात्र, स्नातक छात्र, युवा वैज्ञानिक जो अपने अध्ययन और कार्य में ज्ञान के आधार का उपयोग करते हैं, वे आपके बहुत आभारी रहेंगे।

चिकित्सा, कृषि में सूक्ष्मजीवों का उपयोग; प्रोबायोटिक्स के लाभ

रोडनिकोवा इनास

परिचय

लोगों ने हजारों वर्षों तक जैव प्रौद्योगिकीविदों की भूमिका निभाई: उन्होंने विभिन्न सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके रोटी, पीसा बियर, पनीर, अन्य लैक्टिक एसिड उत्पादों को पकाया और उनके अस्तित्व के बारे में भी नहीं जाना।

दरअसल, हमारी भाषा में "बायोटेक्नोलॉजी" शब्द बहुत पहले नहीं आया था, इसके बजाय "औद्योगिक सूक्ष्म जीव विज्ञान", "तकनीकी जैव रसायन" आदि शब्दों का इस्तेमाल किया गया था। संभवतः, सबसे पुरानी जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रिया किण्वन थी। यह 1981 में खोजी गई शराब बनाने की प्रक्रिया के विवरण द्वारा समर्थित है।

लगभग 6वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व की एक गोली पर बाबुल की खुदाई के दौरान। इ। तीसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व में। इ। सुमेरियों ने दो दर्जन प्रकार की बीयर बनाई। वाइनमेकिंग, बेकिंग और लैक्टिक एसिड उत्पादों का उत्पादन कोई कम प्राचीन जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रिया नहीं है।

पूर्वगामी से, हम देखते हैं कि काफी लंबे समय से किसी व्यक्ति की महत्वपूर्ण गतिविधि जीवित सूक्ष्मजीवों के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई है। और अगर इतने सालों तक लोगों ने अनजाने में, बैक्टीरिया के साथ "सहयोग" किया है, तो यह सवाल पूछना तर्कसंगत होगा - वास्तव में, आपको इस क्षेत्र में अपने ज्ञान का विस्तार करने की आवश्यकता क्यों है?

आखिरकार, सब कुछ ठीक लगता है, हम जानते हैं कि रोटी कैसे सेंकना है और बीयर कैसे पीना है, शराब और केफिर तैयार करना है, हमें और क्या चाहिए? हमें जैव प्रौद्योगिकी की आवश्यकता क्यों है? इस सार में कुछ उत्तर मिल सकते हैं।

दवा और बैक्टीरिया

मानव जाति के पूरे इतिहास में (बीसवीं शताब्दी की शुरुआत तक), परिवारों में कई बच्चे थे।

बहुत बार बच्चे वयस्कता तक जीवित नहीं रहते थे, वे कई बीमारियों से मर जाते थे, यहाँ तक कि निमोनिया से भी, जिसका हमारे समय में आसानी से इलाज किया जा सकता है, हैजा, गैंग्रीन, प्लेग जैसी गंभीर बीमारियों की तो बात ही छोड़ दीजिए। ये सभी रोग रोगजनकों के कारण होते हैं और उन्हें लाइलाज माना जाता था, लेकिन, अंत में, चिकित्सा वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि अन्य बैक्टीरिया "दुष्ट" बैक्टीरिया से लड़ सकते हैं, या उनके एंजाइमों से निकाल सकते हैं।

पहली बार, अलेक्जेंडर फ्लेमिंग प्राथमिक मोल्ड के उदाहरण पर इसे नोटिस करने में कामयाब रहे।

यह पता चला कि कुछ प्रकार के बैक्टीरिया मोल्ड के साथ अच्छी तरह से मिल जाते हैं, लेकिन स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोकी मोल्ड की उपस्थिति में विकसित नहीं होते हैं।

पहले हानिकारक जीवाणुओं के प्रजनन के साथ कई प्रयोगों से पता चला है कि उनमें से कुछ दूसरों को नष्ट करने में सक्षम हैं और एक सामान्य वातावरण में उनके विकास की अनुमति नहीं देते हैं। इस घटना को ग्रीक "एंटी" से "एंटीबायोसिस" कहा जाता था - विरुद्ध और "बायोस" - जीवन। फ्लेमिंग इस बात से अच्छी तरह वाकिफ थे क्योंकि उन्होंने एक प्रभावी रोगाणुरोधी एजेंट खोजने के लिए काम किया था। उन्हें इसमें कोई संदेह नहीं था कि एक रहस्यमय साँचे के साथ एक कप पर उन्हें एंटीबायोसिस की घटना का सामना करना पड़ा था। वह साँचे की सावधानीपूर्वक जाँच करने लगा।

कुछ समय बाद, वह एक रोगाणुरोधी पदार्थ को मोल्ड से अलग करने में भी कामयाब रहे। चूंकि वह जिस साँचे से निपट रहा था, उसमें विशिष्ट लैटिन नाम पेनिसिलियम नोटैटम था, इसलिए उसने परिणामी पदार्थ को पेनिसिलिन कहा।

इस प्रकार, 1929 में, सेंट की प्रयोगशाला में। प्रसिद्ध पेनिसिलिन का जन्म मैरी से हुआ था।

प्रायोगिक जानवरों पर पदार्थ के प्रारंभिक परीक्षणों से पता चला है कि रक्त में इंजेक्ट होने पर भी यह नुकसान नहीं पहुंचाता है, और साथ ही, कमजोर समाधानों में, यह स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोकी को पूरी तरह से दबा देता है।

खाद्य उत्पादन प्रौद्योगिकी में सूक्ष्मजीवों की भूमिका

फ्लेमिंग के सहायक, डॉ. स्टुअर्ट ग्रेडडॉक, जो तथाकथित मैक्सिलरी कैविटी की पीपयुक्त सूजन से बीमार पड़ गए, पहले व्यक्ति थे जिन्होंने पेनिसिलिन का अर्क लेने का फैसला किया।

उन्हें मोल्ड के अर्क की थोड़ी मात्रा के साथ गुहा में इंजेक्ट किया गया था, और तीन घंटे के बाद यह देखना संभव था कि उनके स्वास्थ्य की स्थिति में काफी सुधार हुआ है।

इस प्रकार, एंटीबायोटिक दवाओं का युग शुरू हुआ, जिसने लाखों लोगों की जान बचाई, दोनों शांतिकाल और युद्ध के समय में, जब घायलों की मृत्यु चोट की गंभीरता से नहीं, बल्कि उनसे जुड़े संक्रमणों से हुई। भविष्य में, पेनिसिलिन पर आधारित नए एंटीबायोटिक दवाओं का विकास, व्यापक उपयोग के लिए उनके उत्पादन के तरीके किए गए।

जैव प्रौद्योगिकी और कृषि

चिकित्सा में एक सफलता का परिणाम तेजी से जनसांख्यिकीय वृद्धि थी।

जनसंख्या में तेजी से वृद्धि हुई, जिसका अर्थ है कि अधिक भोजन की आवश्यकता थी, और परमाणु परीक्षणों, औद्योगिक विकास, खेती की भूमि के धरण की कमी के कारण पर्यावरण की गिरावट के कारण, पौधों और पशुओं के कई रोग प्रकट हुए।

पहले तो लोगों ने जानवरों और पौधों का एंटीबायोटिक दवाओं से इलाज किया और इसके परिणाम सामने आए।

आइए इन परिणामों पर विचार करें। हां, यदि आप बढ़ते मौसम के दौरान सब्जियों, फलों, जड़ी-बूटियों आदि को मजबूत कवकनाशी के साथ संसाधित करते हैं, तो यह कुछ रोगजनकों के विकास को दबाने में मदद करेगा (सभी नहीं और पूरी तरह से नहीं), लेकिन, सबसे पहले, इससे जहर का संचय होता है और फलों में विषाक्त पदार्थ, जिसका अर्थ है कि भ्रूण के लाभकारी गुण कम हो जाते हैं, और दूसरी बात, हानिकारक रोगाणु जल्दी से उन पदार्थों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर लेते हैं जो उन्हें जहर देते हैं, और बाद के उपचारों को अधिक से अधिक शक्तिशाली एंटीबायोटिक दवाओं के साथ किया जाना चाहिए।

वही घटना जानवरों के साम्राज्य में देखी जाती है, और, दुर्भाग्य से, मनुष्यों में।

इसके अलावा, गर्म रक्त वाले लोगों के शरीर में एंटीबायोटिक्स कई नकारात्मक परिणाम पैदा करते हैं, जैसे कि डिस्बिओसिस, गर्भवती महिलाओं में भ्रूण की विकृति आदि।

कैसे बनें? इस सवाल का जवाब कुदरत ही देती है! और यह उत्तर है प्रोबायोटिक्स!

जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के प्रमुख संस्थान लंबे समय से नए और ज्ञात सूक्ष्मजीवों के चयन में लगे हुए हैं जिनमें अद्भुत जीवन शक्ति और अन्य रोगाणुओं के खिलाफ लड़ाई में "जीतने" की क्षमता है।

इन विशिष्ट उपभेदों जैसे "बैसिलस सबटिलिस" और "लिचेनिफॉर्मिस" का व्यापक रूप से लोगों, जानवरों, पौधों के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है, अविश्वसनीय रूप से प्रभावी और पूरी तरह से सुरक्षित।

यह कैसे हो सकता है? और यहां बताया गया है: मनुष्यों और जानवरों के शरीर में आवश्यक रूप से कई आवश्यक बैक्टीरिया होते हैं। वे पाचन की प्रक्रियाओं, एंजाइमों के निर्माण में शामिल होते हैं और मानव प्रतिरक्षा प्रणाली का लगभग 70% हिस्सा बनाते हैं। यदि किसी कारण से (एंटीबायोटिक्स लेना, अनुचित आहार लेना) किसी व्यक्ति का जीवाणु संतुलन गड़बड़ा जाता है, तो वह नए हानिकारक रोगाणुओं से असुरक्षित हो जाता है और 95% मामलों में वह फिर से बीमार हो जाता है।

यही बात जानवरों पर भी लागू होती है। और कुलीन उपभेद, शरीर में हो रहे हैं, रोगजनक वनस्पतियों को सक्रिय रूप से गुणा और नष्ट करना शुरू कर देते हैं, क्योंकि पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है, उनके पास अधिक जीवन शक्ति है। इस प्रकार, कुलीन सूक्ष्मजीवों के उपभेदों की मदद से, एंटीबायोटिक दवाओं के बिना और प्रकृति के साथ सद्भाव में एक मैक्रो जीव को स्वास्थ्य में बनाए रखना संभव है, क्योंकि स्वयं, शरीर में होने के कारण, ये उपभेद केवल लाभ लाते हैं और कोई नुकसान नहीं।

वे एंटीबायोटिक दवाओं से भी बेहतर हैं क्योंकि:

व्यावसायिक अभ्यास में सुपरएंटीबायोटिक्स की शुरूआत के लिए माइक्रोवर्ल्ड की प्रतिक्रिया स्पष्ट है और वैज्ञानिकों के निपटान में पहले से ही प्रायोगिक सामग्री से अनुसरण करती है - एक सुपरमाइक्रोब का जन्म।

सूक्ष्मजीव आश्चर्यजनक रूप से पूर्ण स्व-विकासशील और स्व-सीखने वाली जैविक मशीनें हैं जो आनुवंशिक स्मृति में याद रखने में सक्षम हैं जो उन्होंने एंटीबायोटिक दवाओं के हानिकारक प्रभावों के खिलाफ बनाई हैं और वंशजों को जानकारी प्रेषित करते हैं।

बैक्टीरिया एक प्रकार का "बायोरिएक्टर" है जिसमें एंजाइम, अमीनो एसिड, विटामिन और बैक्टीरियोसिन उत्पन्न होते हैं, जो एंटीबायोटिक दवाओं की तरह रोगजनकों को बेअसर करते हैं।

हालांकि, उन्हें कोई लत नहीं है, कोई साइड इफेक्ट नहीं है जो रासायनिक एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग के विशिष्ट हैं। इसके विपरीत, वे आंतों की दीवारों को साफ करने, आवश्यक पोषक तत्वों के लिए अपनी पारगम्यता बढ़ाने, आंतों के माइक्रोफ्लोरा के जैविक संतुलन को बहाल करने और संपूर्ण प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करने में सक्षम हैं।

वैज्ञानिकों ने एक मैक्रो जीव के स्वास्थ्य को बनाए रखने के प्राकृतिक तरीके का उपयोग किया, अर्थात्, उन्होंने बैक्टीरिया को प्राकृतिक वातावरण से अलग कर दिया - सैप्रोफाइट्स, जिसमें रोगजनक माइक्रोफ्लोरा के विकास और विकास को रोकने की संपत्ति होती है, जिसमें गर्म रक्त वाले जानवरों के जठरांत्र संबंधी मार्ग शामिल हैं। .

ग्रह पर जीवित चीजों के लाखों वर्षों के विकास ने रोगजनक माइक्रोफ्लोरा को दबाने के लिए ऐसे अद्भुत और सही तंत्र बनाए हैं जो रोगजनक नहीं हैं कि इस दृष्टिकोण की सफलता पर संदेह करने का कोई कारण नहीं है।

गैर-रोगजनक माइक्रोफ्लोरा निर्विवाद रूप से अधिकांश मामलों में प्रतियोगिता जीतता है, और यदि ऐसा नहीं होता, तो आप और मैं आज हमारे ग्रह पर नहीं होते।

उपरोक्त के आधार पर, कृषि में उपयोग के लिए उर्वरक और कवकनाशी का उत्पादन करने वाले वैज्ञानिकों ने भी एक रसायन से जैविक दृष्टिकोण से आगे बढ़ने की कोशिश की है।

और परिणाम खुद को दिखाने में धीमे नहीं थे! यह पता चला कि वही बेसिलस सबटिलिस रोगजनक प्रतिनिधियों की सत्तर किस्मों से सफलतापूर्वक लड़ता है जो बागवानी फसलों के रोगों का कारण बनते हैं जैसे कि बैक्टीरियल कैंसर, फ्यूजेरियम विल्टिंग, जड़ और जड़ सड़न, आदि, जिन्हें पहले असाध्य पौधों की बीमारियों के रूप में माना जाता था। किसी भी कवकनाशी को संभालें नहीं!

इसके अलावा, इन जीवाणुओं का पौधे की वनस्पति पर स्पष्ट रूप से सकारात्मक प्रभाव पड़ता है: फलों के भरने और पकने की अवधि कम हो जाती है, फलों के लाभकारी गुण बढ़ जाते हैं, उनमें नाइट्रेट की मात्रा कम हो जाती है, आदि।

विषाक्त पदार्थ, और सबसे महत्वपूर्ण बात - खनिज उर्वरकों की आवश्यकता काफी कम हो जाती है!

कुलीन बैक्टीरिया के उपभेदों से युक्त तैयारी पहले से ही रूसी और अंतर्राष्ट्रीय प्रदर्शनियों में पहला स्थान ले रही है, वे दक्षता और पर्यावरण मित्रता के लिए पदक जीत रहे हैं। छोटे और बड़े कृषि उत्पादकों ने पहले से ही उनका सक्रिय रूप से उपयोग करना शुरू कर दिया है, और कवकनाशी और एंटीबायोटिक्स धीरे-धीरे अतीत की बात बन रहे हैं।

बायो-बैन के उत्पाद फ्लोरा-एस और फिटोप-फ्लोरा-एस हैं, जो सूखे पीट-ह्यूमिक उर्वरकों की पेशकश करते हैं जिनमें केंद्रित ह्यूमिक एसिड (और संतृप्त ह्यूमस एक उत्कृष्ट फसल की कुंजी है) और रोग से लड़ने के लिए बेसिलस सबटिलिस बैक्टीरिया का तनाव है। इन तैयारियों के लिए धन्यवाद, कम समय में कम भूमि को बहाल करना, भूमि की उपज में वृद्धि करना, अपनी फसल को बीमारियों से बचाना संभव है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि जोखिम भरे कृषि क्षेत्रों में उत्कृष्ट फसल प्राप्त करना संभव है!

मेरा मानना ​​​​है कि उपरोक्त तर्क प्रोबायोटिक्स के लाभों की सराहना करने और यह समझने के लिए पर्याप्त हैं कि वैज्ञानिक क्यों तर्क देते हैं कि बीसवीं सदी एंटीबायोटिक दवाओं की उम्र है, और इक्कीसवीं सदी प्रोबायोटिक्स की है!

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आनुवंशिक रूप से इंजीनियर जीवों के प्रतिकूल प्रभाव: विषाक्तता, एलर्जी, ऑन्कोलॉजी।

टर्म पेपर जोड़ा गया 11/11/2014

जानवरों और सूक्ष्मजीवों के लिए प्रजनन के तरीके

जानवरों और पौधों के बीच अंतर।

प्रजनन के लिए जानवरों के चयन की विशेषताएं। संकरण क्या है, इसका वर्गीकरण। पशु प्रजनन की आधुनिक किस्में। सूक्ष्मजीवों के उपयोग के क्षेत्र, उनके उपयोगी गुण, तरीके और चयन की विशेषताएं।

प्रस्तुति 05/26/2010 को जोड़ी गई

सूक्ष्मजीवों का वर्गीकरण। जीवाणु आकृति विज्ञान की मूल बातें

विषय का अध्ययन, मुख्य कार्य और चिकित्सा सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का इतिहास।

सूक्ष्मजीवों का व्यवस्थित और वर्गीकरण। जीवाणु आकृति विज्ञान की नींव। जीवाणु कोशिका की संरचनात्मक विशेषताओं का अध्ययन। मानव जीवन में सूक्ष्मजीवों का महत्व।

व्याख्यान 10/12/2013 को जोड़ा गया

बायो-फ्रोजन के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले लैक्टिक एसिड, बिफीडोबैक्टीरिया और प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया के सूक्ष्मजीवों के लक्षण

बैक्टीरिया के रूप में प्रोबायोटिक्स, मनुष्यों के लिए गैर-रोगजनक, रोगजनक सूक्ष्मजीवों के खिलाफ विरोधी गतिविधि के साथ।

प्रोबायोटिक लैक्टोबैसिली की विशेषताओं से परिचित। प्रोबायोटिक गुणों वाले किण्वित दूध उत्पादों का विश्लेषण।

सार 04/17/2017 को जोड़ा गया

सूक्ष्मजीवों की उत्पत्ति का आधुनिक सिद्धांत

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में परिकल्पना।

एल पाश्चर के कार्यों में सूक्ष्मजीवों की जैव रासायनिक गतिविधि, प्रकृति में उनकी भूमिका, मानव और पशु जीवन का अध्ययन। बैक्टीरिया और वायरस का आनुवंशिक अध्ययन, उनकी फेनोटाइपिक और जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता।

सार जोड़ा गया 12/26/2013

प्रोबायोटिक दवाओं के उपभोक्ता गुणों में सुधार

मानव स्वास्थ्य पर प्रोबायोटिक्स का प्रभाव।

प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया के इम्यूनोस्टिम्युलेटिंग, एंटीमुटाजेनिक गुण। प्रोबायोटिक बैक्टीरिया के जैव रासायनिक गुणों पर आयोडीन का प्रभाव। आयोडीन युक्त दवाओं, जैव रासायनिक मापदंडों की गुणात्मक विशेषताएं।

लेख 08/24/2013 को जोड़ा गया

बायोइंजीनियरिंग - औद्योगिक संश्लेषण में सूक्ष्मजीवों, वायरस, ट्रांसजेनिक पौधों और जानवरों का उपयोग

पहले और दूसरे चरण, अमीनो एसिड, कार्बनिक अम्ल, विटामिन के माइक्रोबियल संश्लेषण के उत्पादों का उत्पादन।

एंटीबायोटिक दवाओं का बड़े पैमाने पर उत्पादन। अल्कोहल और पॉलीओल्स का उत्पादन। बायोप्रोसेस के मुख्य प्रकार। संयंत्र चयापचय इंजीनियरिंग।

टर्म पेपर, जोड़ा गया 12/22/2013

लाभकारी सूक्ष्मजीवों का उपयोग

प्रकृति और कृषि में सूक्ष्मजीवों की भूमिका।

परीक्षण, जोड़ा गया 09/27/2009

सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग,सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके उत्पाद का उत्पादन। सूक्ष्मजीवों द्वारा की जाने वाली प्रक्रिया किण्वन कहलाती है; जिस पात्र में यह बहता है उसे किण्वक (या बायोरिएक्टर) कहते हैं।

खाद्य और पेय पदार्थ प्राप्त करने और वस्त्र और चमड़े को संसाधित करने के लिए सैकड़ों वर्षों से बैक्टीरिया, यीस्ट और मोल्ड से जुड़ी प्रक्रियाओं का उपयोग मनुष्यों द्वारा किया जाता रहा है, लेकिन इन प्रक्रियाओं में सूक्ष्मजीवों की भागीदारी केवल 19 वीं शताब्दी के मध्य में ही स्पष्ट रूप से दिखाई गई थी।

20 वीं सदी में। उद्योग ने सूक्ष्मजीवों की उल्लेखनीय जैवसंश्लेषण क्षमताओं की पूर्ण विविधता का दोहन किया है, और किण्वन अब जैव प्रौद्योगिकी के लिए केंद्रीय है। इसकी सहायता से अनेक प्रकार के उच्च शुद्धता वाले रसायन तथा औषधियाँ प्राप्त होती हैं, बियर, वाइन, किण्वित खाद्य उत्पाद बनाए जाते हैं।

सभी मामलों में, किण्वन प्रक्रिया को छह मुख्य चरणों में विभाजित किया जाता है।

पर्यावरण निर्माण।पहला कदम उपयुक्त संस्कृति माध्यम का चयन करना है। सूक्ष्मजीवों को बढ़ने के लिए कार्बनिक कार्बन स्रोतों, एक उपयुक्त नाइट्रोजन स्रोत और विभिन्न खनिजों की आवश्यकता होती है। मादक पेय के उत्पादन में, माल्टेड जौ, फलों या जामुन से निचोड़ पर्यावरण में मौजूद होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, बीयर आमतौर पर माल्ट वॉर्ट से बनाई जाती है, और वाइन आमतौर पर अंगूर के रस से बनाई जाती है। पानी और, संभवतः, कुछ एडिटिव्स के अलावा, ये अर्क विकास माध्यम का निर्माण करते हैं।

रसायनों और दवाओं के उत्पादन के लिए वातावरण बहुत अधिक जटिल है। शर्करा और अन्य कार्बोहाइड्रेट अक्सर कार्बन स्रोत के रूप में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन अक्सर तेल और वसा, और कभी-कभी हाइड्रोकार्बन।

नाइट्रोजन का स्रोत आम तौर पर अमोनिया और अमोनियम लवण, साथ ही विभिन्न पौधे या पशु उत्पाद होते हैं: सोया आटा, सोयाबीन, बिनौला आटा, मूंगफली का आटा, मकई स्टार्च उप-उत्पाद, कसाईखाना अपशिष्ट, मछली भोजन, खमीर निकालने। एक विकास माध्यम को डिजाइन और अनुकूलित करना एक जटिल प्रक्रिया है, और औद्योगिक वातावरण के लिए व्यंजन एक ईर्ष्यापूर्ण संरक्षित रहस्य हैं।

बंध्याकरण।सभी दूषित सूक्ष्मजीवों को खत्म करने के लिए माध्यम को निष्फल किया जाना चाहिए। किण्वक स्वयं और सहायक उपकरण भी निष्फल होते हैं। नसबंदी के दो तरीके हैं: हीट एक्सचेंजर का उपयोग करके सुपरहिटेड स्टीम और हीटिंग का सीधा इंजेक्शन।

बाँझपन की वांछित डिग्री किण्वन प्रक्रिया की प्रकृति पर निर्भर करती है।

खाद्य उद्योग में प्रयुक्त सूक्ष्मजीवों के मुख्य समूह

दवाओं और रसायनों को प्राप्त करते समय इसे अधिकतम किया जाना चाहिए। मादक पेय पदार्थों के उत्पादन में बाँझपन की आवश्यकताएं कम कठोर हैं।

ऐसी किण्वन प्रक्रियाओं को "संरक्षित" कहा जाता है, क्योंकि पर्यावरण में जो स्थितियां बनती हैं, उनमें केवल कुछ सूक्ष्मजीव ही विकसित हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, बीयर उत्पादन में, विकास माध्यम को केवल उबाला जाता है, निष्फल नहीं किया जाता है; किण्वक का भी साफ उपयोग किया जाता है, लेकिन बाँझ नहीं।

संस्कृति प्राप्त करना।किण्वन प्रक्रिया शुरू करने से पहले, आपको एक स्वच्छ, उच्च उपज देने वाली संस्कृति प्राप्त करने की आवश्यकता है। सूक्ष्मजीवों की शुद्ध संस्कृतियों को बहुत कम मात्रा में और ऐसी परिस्थितियों में संग्रहित किया जाता है जो इसकी व्यवहार्यता और उत्पादकता सुनिश्चित करती हैं; यह आमतौर पर कम तापमान पर भंडारण द्वारा प्राप्त किया जाता है।

एक किण्वक कई सौ हजार लीटर संस्कृति माध्यम धारण कर सकता है, और प्रक्रिया इसमें एक संस्कृति (इनोकुलम) को शुरू करने से शुरू होती है, जिसमें मात्रा का 1-10% होता है जिसमें किण्वन होगा। इस प्रकार, मूल संस्कृति को माइक्रोबियल बायोमास के स्तर तक पहुंचने तक चरणों में (प्रतिरोपण के साथ) उगाया जाना चाहिए, सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रिया के लिए आवश्यक उत्पादकता के साथ आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त है।

संस्कृति की शुद्धता को बनाए रखने के लिए, बाहरी सूक्ष्मजीवों द्वारा इसे दूषित होने से बचाने के लिए यह सब समय नितांत आवश्यक है।

सावधानीपूर्वक सूक्ष्मजीवविज्ञानी और रासायनिक-तकनीकी नियंत्रण के साथ ही सड़न रोकनेवाला स्थितियों को बनाए रखना संभव है।

एक औद्योगिक किण्वक (बायोरिएक्टर) में वृद्धि।औद्योगिक सूक्ष्मजीवों को किण्वक में उन परिस्थितियों में विकसित होना चाहिए जो वांछित उत्पाद के निर्माण के लिए इष्टतम हैं।

सूक्ष्मजीवों के विकास और उत्पाद के संश्लेषण को सुनिश्चित करने के लिए इन स्थितियों को कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है। किण्वक के डिजाइन को विकास की स्थितियों के नियमन की अनुमति देनी चाहिए - निरंतर तापमान, पीएच (अम्लता या क्षारीयता) और माध्यम में भंग ऑक्सीजन की एकाग्रता।

एक पारंपरिक किण्वक एक बंद बेलनाकार टैंक है जिसमें माध्यम और सूक्ष्मजीव यांत्रिक रूप से मिश्रित होते हैं।

कभी-कभी ऑक्सीजन से संतृप्त हवा को माध्यम से पंप किया जाता है। तापमान को हीट एक्सचेंजर की नलियों से गुजरने वाले पानी या भाप द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस क्रियाशीलता किण्वक का उपयोग तब किया जाता है जब एंजाइमी प्रक्रिया के लिए बहुत अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, कुछ उत्पाद एनोक्सिक स्थितियों में बनते हैं, और इन मामलों में एक अलग डिजाइन के किण्वकों का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, बियर को बहुत कम घुलित ऑक्सीजन सांद्रता में पीसा जाता है, और बायोरिएक्टर की सामग्री वातित या उत्तेजित नहीं होती है।

कुछ शराब बनाने वाले अभी भी पारंपरिक रूप से खुले कंटेनरों का उपयोग करते हैं, लेकिन ज्यादातर मामलों में प्रक्रिया बंद, गैर-वातित बेलनाकार कंटेनरों में होती है जो नीचे की ओर सिकुड़ते हैं, जो खमीर के निपटान को प्रोत्साहित करते हैं।

सिरका का उत्पादन बैक्टीरिया द्वारा अल्कोहल के एसिटिक एसिड में ऑक्सीकरण पर आधारित होता है।

एसीटोबैक्टर... किण्वन प्रक्रिया गहन वातन के साथ एसिटेटर नामक कंटेनरों में होती है। घूर्णन स्टिरर द्वारा वायु और माध्यम को चूसा जाता है और किण्वक की दीवारों को खिलाया जाता है।

उत्पादों का अलगाव और शुद्धिकरण।किण्वन के अंत में, सूक्ष्मजीव, माध्यम के अप्रयुक्त पोषक तत्व, सूक्ष्मजीवों के विभिन्न अपशिष्ट उत्पाद और वे उत्पाद जो वे औद्योगिक पैमाने पर प्राप्त करना चाहते थे, शोरबा में मौजूद होते हैं। इसलिए, इस उत्पाद को शोरबा के अन्य घटकों से शुद्ध किया जाता है।

मादक पेय (शराब और बीयर) का उत्पादन करते समय, यह केवल निस्पंदन द्वारा खमीर को अलग करने और छानने को स्थिति में लाने के लिए पर्याप्त है। हालांकि, व्यक्तिगत किण्वन रसायनों को एक जटिल शोरबा से निकाला जाता है।

यद्यपि औद्योगिक सूक्ष्मजीवों को उनके आनुवंशिक गुणों के लिए विशेष रूप से चुना जाता है ताकि उनके चयापचय के वांछित उत्पाद की उपज अधिकतम (जैविक अर्थ में) हो, रासायनिक संश्लेषण के आधार पर उत्पादन में प्राप्त की तुलना में इसकी एकाग्रता अभी भी कम है।

इसलिए, किसी को जटिल अलगाव विधियों का सहारा लेना पड़ता है - सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन, क्रोमैटोग्राफी और अल्ट्राफिल्ट्रेशन। किण्वन कचरे का पुनर्चक्रण और निपटान।कोई भी औद्योगिक सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रिया अपशिष्ट उत्पन्न करती है: शोरबा (उत्पाद के निष्कर्षण के बाद बचा हुआ तरल); उपयोग किए गए सूक्ष्मजीवों की कोशिकाएं; गंदा पानी जिसके साथ स्थापना को धोया गया था; ठंडा करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला पानी; कार्बनिक सॉल्वैंट्स, एसिड और क्षार की ट्रेस मात्रा युक्त पानी।

तरल अपशिष्ट में कई कार्बनिक यौगिक होते हैं; यदि नदियों में छोड़े जाते हैं, तो वे प्राकृतिक सूक्ष्म जीवाणुओं के गहन विकास को प्रोत्साहित करेंगे, जिससे नदी के पानी में ऑक्सीजन की कमी होगी और अवायवीय स्थिति पैदा होगी। इसलिए, कार्बनिक कार्बन सामग्री को कम करने के लिए कचरे को निपटान से पहले जैविक उपचार के अधीन किया जाता है। औद्योगिक सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं को 5 मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: 1) बढ़ते माइक्रोबियल बायोमास; 2) सूक्ष्मजीवों के चयापचय उत्पादों को प्राप्त करना; 3) माइक्रोबियल मूल के एंजाइम प्राप्त करना; 4) पुनः संयोजक उत्पाद प्राप्त करना; 5) पदार्थों का बायोट्रांसफॉर्म।

माइक्रोबियल बायोमास।माइक्रोबियल कोशिकाएं स्वयं निर्माण प्रक्रिया का अंतिम उत्पाद हो सकती हैं। औद्योगिक पैमाने पर, दो मुख्य प्रकार के सूक्ष्मजीव प्राप्त होते हैं: खमीर, बेकिंग के लिए आवश्यक, और एककोशिकीय सूक्ष्मजीव, प्रोटीन के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है जिसे मानव और पशु भोजन में जोड़ा जा सकता है।

20वीं सदी की शुरुआत से बेकर का खमीर बड़ी मात्रा में उगाया जाता रहा है। और प्रथम विश्व युद्ध के दौरान जर्मनी में खाद्य उत्पाद के रूप में इस्तेमाल किया गया था।

हालांकि, आहार प्रोटीन के स्रोत के रूप में माइक्रोबियल बायोमास के उत्पादन की तकनीक केवल 1960 के दशक की शुरुआत में विकसित की गई थी। कई यूरोपीय कंपनियों ने तथाकथित प्राप्त करने के लिए हाइड्रोकार्बन जैसे सब्सट्रेट पर रोगाणुओं के बढ़ने की संभावना पर ध्यान आकर्षित किया।

एककोशिकीय जीवों का प्रोटीन (बीओओ)। एक तकनीकी जीत पशुधन फ़ीड में जोड़े गए उत्पाद का उत्पादन और मेथनॉल पर उगाए गए सूखे माइक्रोबियल बायोमास से युक्त था।

1.5 मिलियन लीटर की कार्यशील मात्रा के साथ एक किण्वक में प्रक्रिया को निरंतर मोड में किया गया था।

हालांकि, तेल और उसके उत्पादों की कीमतों में वृद्धि के कारण, यह परियोजना सोयाबीन और मछली के भोजन के उत्पादन को रास्ता देते हुए आर्थिक रूप से लाभहीन हो गई। 1980 के दशक के अंत तक, BWO के उत्पादन के लिए संयंत्रों को नष्ट कर दिया गया, जिसने सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग की इस शाखा के विकास की अशांत, लेकिन छोटी अवधि को समाप्त कर दिया। एक और प्रक्रिया अधिक आशाजनक निकली - एक सब्सट्रेट के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करके कवक बायोमास और कवक प्रोटीन माइकोप्रोटीन प्राप्त करना।

मेटाबोलिक उत्पाद।पोषक माध्यम में संस्कृति को पेश करने के बाद, एक अंतराल चरण देखा जाता है जब सूक्ष्मजीवों की कोई दृश्य वृद्धि नहीं होती है; इस अवधि को अनुकूलन के समय के रूप में देखा जा सकता है। फिर वृद्धि दर धीरे-धीरे बढ़ती है, एक स्थिर मूल्य तक पहुँचती है, दी गई शर्तों के लिए अधिकतम; अधिकतम वृद्धि की इस अवधि को घातांक, या लघुगणक, चरण कहा जाता है।

विकास धीरे-धीरे धीमा हो जाता है, और तथाकथित। स्थैतिक चरण। इसके अलावा, व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या घट जाती है और विकास रुक जाता है।

ऊपर वर्णित कैनेटीक्स के बाद, विभिन्न चरणों में मेटाबोलाइट्स के गठन का पता लगाना संभव है।

लॉगरिदमिक चरण में, उत्पाद बनते हैं जो सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं: अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, आदि। उन्हें प्राथमिक मेटाबोलाइट्स कहा जाता है।

कई प्राथमिक मेटाबोलाइट्स महत्वपूर्ण मूल्य के हैं। तो, ग्लूटामिक एसिड (अधिक सटीक रूप से, इसका सोडियम नमक) कई खाद्य उत्पादों में शामिल है; लाइसिन का उपयोग खाद्य योज्य के रूप में किया जाता है; फेनिलएलनिन चीनी विकल्प एस्पार्टेम का अग्रदूत है।

प्राथमिक चयापचयों को प्राकृतिक सूक्ष्मजीवों द्वारा केवल उनकी जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक मात्रा में संश्लेषित किया जाता है। इसलिए, औद्योगिक सूक्ष्म जीवविज्ञानी का कार्य सूक्ष्मजीवों के उत्परिवर्ती रूपों का निर्माण करना है - संबंधित पदार्थों के सुपर-उत्पादक।

इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है: उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवों को प्राप्त करना संभव था जो 100 ग्राम / एल की एकाग्रता तक अमीनो एसिड को संश्लेषित करते हैं (तुलना के लिए, जंगली प्रकार के जीव मिलीग्राम में गणना की गई मात्रा में अमीनो एसिड जमा करते हैं)।

विकास मंदता के चरण में और स्थिर चरण में, कुछ सूक्ष्मजीव उन पदार्थों को संश्लेषित करते हैं जो लॉगरिदमिक चरण में नहीं बनते हैं और चयापचय में स्पष्ट भूमिका नहीं निभाते हैं। इन पदार्थों को द्वितीयक उपापचयज कहते हैं। वे सभी सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित नहीं होते हैं, लेकिन मुख्य रूप से फिलामेंटस बैक्टीरिया, कवक और बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया द्वारा। इस प्रकार, प्राथमिक और द्वितीयक चयापचयों के उत्पादक विभिन्न वर्गिकी समूहों से संबंधित हैं। यदि उत्पादक कोशिकाओं में द्वितीयक चयापचयों की शारीरिक भूमिका का प्रश्न गंभीर चर्चा का विषय था, तो उनका औद्योगिक उत्पादन निस्संदेह रुचि का है, क्योंकि ये मेटाबोलाइट जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ हैं: उनमें से कुछ में रोगाणुरोधी गतिविधि होती है, अन्य एंजाइमों के विशिष्ट अवरोधक होते हैं। , और अन्य वृद्धि कारक हैं। , कई में औषधीय गतिविधि होती है।

इस तरह के पदार्थों का उत्पादन सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग की कई शाखाओं के निर्माण के आधार के रूप में कार्य करता है। इस श्रृंखला में पहला पेनिसिलिन का उत्पादन था; पेनिसिलिन के उत्पादन के लिए सूक्ष्मजीवविज्ञानी पद्धति 1940 के दशक में विकसित की गई थी और इसने आधुनिक औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी की नींव रखी।

फार्मास्युटिकल उद्योग ने मूल्यवान द्वितीयक चयापचयों का उत्पादन करने की उनकी क्षमता के लिए स्क्रीनिंग (मास स्क्रीनिंग) सूक्ष्मजीवों के अत्यधिक परिष्कृत तरीके विकसित किए हैं।

प्रारंभ में, स्क्रीनिंग का उद्देश्य नए एंटीबायोटिक्स प्राप्त करना था, लेकिन जल्द ही यह पता चला कि सूक्ष्मजीव अन्य औषधीय रूप से सक्रिय पदार्थों को संश्लेषित करते हैं।

1980 के दशक के दौरान, चार बहुत महत्वपूर्ण माध्यमिक चयापचयों का उत्पादन स्थापित किया गया था। वे थे: साइक्लोस्पोरिन, एक प्रतिरक्षादमनकारी जिसे प्रत्यारोपित अंगों की अस्वीकृति को रोकने के साधन के रूप में उपयोग किया जाता है; imipenem (कार्बापेनम के संशोधनों में से एक) सभी ज्ञात एंटीबायोटिक दवाओं की रोगाणुरोधी कार्रवाई के व्यापक स्पेक्ट्रम वाला एक पदार्थ है; लवस्टैटिन - एक दवा जो रक्त कोलेस्ट्रॉल के स्तर को कम करती है; आइवरमेक्टिन एक कृमिनाशक एजेंट है जिसका उपयोग ओन्कोसेरसियासिस, या नदी अंधापन, और पशु चिकित्सा में इलाज के लिए दवा में किया जाता है।

माइक्रोबियल मूल के एंजाइम।औद्योगिक पैमाने पर, एंजाइम पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों से प्राप्त किए जाते हैं। उत्तरार्द्ध के उपयोग से मानक किण्वन तकनीकों का उपयोग करके बड़ी मात्रा में एंजाइमों का उत्पादन करने की अनुमति मिलती है।

इसके अलावा, पौधों या जानवरों की तुलना में सूक्ष्मजीवों की उत्पादकता में वृद्धि करना अतुलनीय रूप से आसान है, और पुनः संयोजक डीएनए तकनीक के उपयोग से सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं में पशु एंजाइमों को संश्लेषित करना संभव हो जाता है।

इस तरह से प्राप्त एंजाइम मुख्य रूप से खाद्य उद्योग और संबंधित क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं। कोशिकाओं में एंजाइमों का संश्लेषण आनुवंशिक रूप से नियंत्रित होता है, और इसलिए मौजूदा औद्योगिक सूक्ष्मजीव-उत्पादक जंगली-प्रकार के सूक्ष्मजीवों के आनुवंशिकी में निर्देशित परिवर्तनों के परिणामस्वरूप प्राप्त किए गए थे।

पुनः संयोजक उत्पाद।पुनः संयोजक डीएनए तकनीक, जिसे आनुवंशिक इंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता है, उच्च जीवों के जीन को बैक्टीरिया के जीनोम में शामिल करने की अनुमति देता है। नतीजतन, बैक्टीरिया "विदेशी" (पुनः संयोजक) उत्पादों को संश्लेषित करने की क्षमता प्राप्त करते हैं - यौगिक जो पहले केवल उच्च जीवों द्वारा संश्लेषित किए जा सकते थे।

इस आधार पर, मानव या पशु प्रोटीन के उत्पादन के लिए कई नई जैव-प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं का निर्माण किया गया है जो पहले अनुपलब्ध या बड़े स्वास्थ्य जोखिमों के साथ उपयोग की जाती थीं।

"बायोटेक्नोलॉजी" शब्द 1970 के दशक में पुनः संयोजक उत्पादों के उत्पादन के तरीकों के विकास के संबंध में व्यापक हो गया। हालांकि, यह अवधारणा बहुत व्यापक है और इसमें जीवित जीवों और जैविक प्रक्रियाओं के उपयोग के आधार पर कोई भी औद्योगिक पद्धति शामिल है।

पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पुनः संयोजक प्रोटीन मानव विकास हार्मोन था। हीमोफिलिया के उपचार के लिए, रक्त जमावट प्रणाली के प्रोटीन में से एक का उपयोग किया जाता है, अर्थात् कारक

आठवीं। इस प्रोटीन को प्राप्त करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग विधियों को विकसित करने से पहले, इसे मानव रक्त से अलग किया गया था; ऐसी दवा का उपयोग मानव इम्यूनोडिफीसिअन्सी वायरस (एचआईवी) के अनुबंध के जोखिम से जुड़ा था।

लंबे समय से, मधुमेह मेलेटस का पशु इंसुलिन के साथ सफलतापूर्वक इलाज किया गया है। हालांकि, वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था कि अग्न्याशय द्वारा उत्पादित अन्य पेप्टाइड्स के मिश्रण के बिना, यदि यह अपने शुद्ध रूप में प्राप्त किया जा सकता है, तो पुनः संयोजक उत्पाद कम प्रतिरक्षात्मक समस्याएं पैदा करेगा।

इसके अलावा, यह उम्मीद की गई थी कि आहार की आदतों में बदलाव, मधुमेह से पीड़ित गर्भवती महिलाओं के लिए बेहतर स्वास्थ्य देखभाल (और इसके परिणामस्वरूप, आनुवंशिक प्रवृत्ति की घटनाओं में वृद्धि) जैसे कारकों के कारण मधुमेह से पीड़ित लोगों की संख्या में वृद्धि होगी। मधुमेह), और, अंत में, मधुमेह के रोगियों की जीवन प्रत्याशा में वृद्धि की उम्मीद है।

पहला पुनः संयोजक इंसुलिन 1982 में बाजार में आया, और 1980 के दशक के अंत तक इसने व्यावहारिक रूप से पशु इंसुलिन को बदल दिया था।

कई अन्य प्रोटीन मानव शरीर में बहुत कम मात्रा में संश्लेषित होते हैं, और उन्हें नैदानिक ​​उपयोग के लिए पर्याप्त पैमाने पर पुनः संयोजक डीएनए तकनीक के माध्यम से प्राप्त करने का एकमात्र तरीका है। इन प्रोटीनों में इंटरफेरॉन और एरिथ्रोपोइटिन शामिल हैं।

एरिथ्रोपोइटिन, माइलॉयड कॉलोनी-उत्तेजक कारक के साथ, मनुष्यों में रक्त कोशिकाओं के निर्माण को नियंत्रित करता है। एरिथ्रोपोइटिन का उपयोग गुर्दे की विफलता से जुड़े एनीमिया के इलाज के लिए किया जाता है और कैंसर कीमोथेरेपी में प्लेटलेट को बढ़ावा देने वाले एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

पदार्थों का बायोट्रांसफॉर्म।सूक्ष्मजीवों का उपयोग कुछ यौगिकों को संरचनात्मक रूप से समान लेकिन अधिक मूल्यवान पदार्थों में परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है। चूंकि सूक्ष्मजीव केवल कुछ विशिष्ट पदार्थों के संबंध में अपनी उत्प्रेरक क्रिया दिखा सकते हैं, इसलिए उनकी भागीदारी के साथ होने वाली प्रक्रियाएं विशुद्ध रूप से रासायनिक पदार्थों की तुलना में अधिक विशिष्ट होती हैं। इथेनॉल को एसिटिक एसिड में परिवर्तित करके सिरका का उत्पादन सबसे प्रसिद्ध बायोट्रांसफॉर्मेशन प्रक्रिया है।

लेकिन बायोट्रांसफॉर्म के दौरान बनने वाले उत्पादों में स्टेरॉयड हार्मोन, एंटीबायोटिक्स, प्रोस्टाग्लैंडीन जैसे अत्यधिक मूल्यवान यौगिक भी होते हैं। यह सभी देखेंजनन विज्ञानं अभियांत्रिकी। औद्योगिक सूक्ष्म जीव विज्ञान और आनुवंशिक इंजीनियरिंग में प्रगति(साइंटिफिक अमेरिकन पत्रिका का विशेष अंक)।

एम., 1984
जैव प्रौद्योगिकी। सिद्धांत और अनुप्रयोग... एम., 1988

विनिर्माण सूक्ष्मजीवों का मानव उपयोग।

अमीनो एसिड, एंजाइम, कार्बनिक अम्ल, विटामिन, आदि के उत्पादन के लिए खाद्य उद्योग, घरेलू, सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग में सूक्ष्मजीवों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

क्लासिक माइक्रोबायोलॉजिकल उद्योगों में वाइनमेकिंग, ब्रूइंग, ब्रेड बनाना, लैक्टिक एसिड उत्पाद और खाद्य सिरका शामिल हैं। उदाहरण के लिए, वाइनमेकिंग, ब्रूइंग और खमीर आटा का उत्पादन खमीर के उपयोग के बिना असंभव है, जो प्रकृति में व्यापक है।

औद्योगिक खमीर उत्पादन का इतिहास हॉलैंड में शुरू हुआ, जहां 1870 ई. पहला खमीर कारखाना स्थापित किया गया था। मुख्य उत्पाद खमीर दबाया गया था जिसमें लगभग 70% नमी थी, जिसे केवल कई हफ्तों तक संग्रहीत किया जा सकता था।

लंबे समय तक भंडारण असंभव था, क्योंकि दबाए गए खमीर की कोशिकाएं जीवित रहीं, उनकी गतिविधि बरकरार रही, जिससे उनकी ऑटोलिसिस और मृत्यु हो गई। सुखाने खमीर के औद्योगिक संरक्षण के तरीकों में से एक बन गया है। शुष्क खमीर में कम आर्द्रता पर, खमीर कोशिका अजैविक अवस्था में होती है और इसे लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है।

पहला सूखा खमीर 1945 ई. में दिखाई दिया। 1972 ई. सूखी खमीर की दूसरी पीढ़ी, तथाकथित तत्काल खमीर, दिखाई दी।

खाद्य उद्योग में सूक्ष्मजीवों का उपयोग

1990 के दशक के मध्य से, सूखी खमीर की तीसरी पीढ़ी उभरी है: बेकर का खमीर Saccharomyces cerevisiae,जो एक उत्पाद में विशेष बेकिंग एंजाइमों के अत्यधिक केंद्रित परिसर के साथ तत्काल खमीर के लाभों को जोड़ती है।

यह खमीर न केवल रोटी की गुणवत्ता में सुधार करने की अनुमति देता है, बल्कि सक्रिय रूप से स्टालिंग प्रक्रिया का विरोध करने की भी अनुमति देता है।

बेकर्स यीस्ट Saccharomyces cerevisiaeएथिल अल्कोहल के उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है।

वाइनमेकिंग अद्वितीय गुणों के साथ वाइन का एक अनूठा ब्रांड बनाने के लिए खमीर की कई अलग-अलग जातियों का उपयोग करता है।

लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया सॉकरक्राट, अचार, मसालेदार जैतून, और कई अन्य मसालेदार खाद्य पदार्थों जैसे खाद्य पदार्थों की तैयारी में शामिल होते हैं।

लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया चीनी को लैक्टिक एसिड में बदल देते हैं, जो भोजन को पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया से बचाता है।

लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया की मदद से लैक्टिक एसिड उत्पादों, पनीर, पनीर का एक बड़ा वर्गीकरण तैयार किया जाता है।

इसके अलावा, कई सूक्ष्मजीव मानव जीवन में नकारात्मक भूमिका निभाते हैं, जो मनुष्यों, जानवरों और पौधों में रोगों के प्रेरक एजेंट हैं; वे भोजन के खराब होने, विभिन्न सामग्रियों के विनाश आदि का कारण बन सकते हैं।

ऐसे सूक्ष्मजीवों का मुकाबला करने के लिए, एंटीबायोटिक दवाओं की खोज की गई - पेनिसिलिन, स्ट्रेप्टोमाइसिन, ग्रैमिकिडिन, आदि, जो कवक, बैक्टीरिया और एक्टिनोमाइसेट्स के चयापचय के उत्पाद हैं।

सूक्ष्मजीव व्यक्ति को आवश्यक एंजाइम प्रदान करते हैं।

तो, एमाइलेज का उपयोग भोजन, कपड़ा और कागज उद्योगों में किया जाता है। प्रोटीज विभिन्न सामग्रियों में प्रोटीन के क्षरण का कारण बनता है। पूर्व में, कई शताब्दियों पहले सोया सॉस की तैयारी के लिए मशरूम से प्रोटीज का उपयोग किया गया है।

आज इसका उपयोग डिटर्जेंट के निर्माण में किया जाता है। फलों के रस को संरक्षित करते समय पेक्टिनेज जैसे एंजाइम का उपयोग किया जाता है।

सूक्ष्मजीवों का उपयोग अपशिष्ट जल उपचार, खाद्य प्रसंस्करण अपशिष्ट के लिए किया जाता है। अपशिष्ट कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन से बायोगैस उत्पन्न होती है।

हाल के वर्षों में, नई उत्पादन सुविधाएं दिखाई दी हैं।

मशरूम से कैरोटीनॉयड और स्टेरॉयड प्राप्त होते हैं।

जीवाणु जैव रासायनिक अनुसंधान के लिए कई अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड और अन्य अभिकर्मकों को संश्लेषित करते हैं।

सूक्ष्म जीव विज्ञान एक तेजी से विकसित होने वाला विज्ञान है, जिसकी उपलब्धियां काफी हद तक भौतिकी, रसायन विज्ञान, जैव रसायन, आणविक जीव विज्ञान आदि के विकास से जुड़ी हैं।

सूक्ष्म जीव विज्ञान का सफलतापूर्वक अध्ययन करने के लिए इन विज्ञानों का ज्ञान आवश्यक है।

यह कोर्स फूड माइक्रोबायोलॉजी पर केंद्रित है।

कई सूक्ष्मजीव शरीर की सतह पर, मनुष्यों और जानवरों की आंतों में, पौधों पर, भोजन पर और हमारे आस-पास की सभी वस्तुओं पर रहते हैं। सूक्ष्मजीव विभिन्न प्रकार के भोजन का उपभोग करते हैं, बदलती रहने की स्थिति के लिए बेहद आसानी से अनुकूल होते हैं: गर्मी, ठंड, नमी की कमी, आदि।

n. बहुत जल्दी प्रजनन करते हैं। सूक्ष्म जीव विज्ञान के ज्ञान के बिना, जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं को सक्षम और प्रभावी ढंग से प्रबंधित करना, इसके उत्पादन के सभी चरणों में उच्च गुणवत्ता वाले भोजन को बनाए रखना और खाद्य जनित रोगों और विषाक्तता के प्रेरक एजेंटों वाले खाद्य पदार्थों की खपत को रोकना असंभव है।

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि खाद्य उत्पादों के सूक्ष्मजीवविज्ञानी अध्ययन, न केवल तकनीकी विशेषताओं के दृष्टिकोण से, बल्कि, जो कम महत्वपूर्ण नहीं है, उनकी स्वच्छता और सूक्ष्मजीवविज्ञानी सुरक्षा के दृष्टिकोण से, स्वच्छता का सबसे कठिन उद्देश्य है। सूक्ष्म जीव विज्ञान।

यह न केवल भोजन में माइक्रोफ्लोरा की विविधता और प्रचुरता के कारण है, बल्कि उनमें से कई के उत्पादन में सूक्ष्मजीवों के उपयोग के कारण भी है।

इस संबंध में, भोजन की गुणवत्ता और सुरक्षा के सूक्ष्मजीवविज्ञानी विश्लेषण में, सूक्ष्मजीवों के दो समूहों को प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए:

- विशिष्ट माइक्रोफ्लोरा;

- गैर-विशिष्ट माइक्रोफ्लोरा।

विशिष्ट- सूक्ष्मजीवों की सांस्कृतिक नस्लें जो किसी विशेष उत्पाद की तैयारी के लिए उपयोग की जाती हैं और इसके उत्पादन की तकनीक में एक अनिवार्य कड़ी हैं।

इस माइक्रोफ्लोरा का उपयोग वाइन, बीयर, ब्रेड और सभी किण्वित दूध उत्पादों को प्राप्त करने की तकनीक में किया जाता है।

अविशिष्ट- सूक्ष्मजीव जो पर्यावरण से खाद्य उत्पादों में प्रवेश करते हैं, उन्हें दूषित करते हैं।

सूक्ष्मजीवों के इस समूह में, सैप्रोफाइटिक, रोगजनक और अवसरवादी रोगजनकों के साथ-साथ सूक्ष्मजीव भी हैं जो उत्पादों के खराब होने का कारण बनते हैं।

प्रदूषण की डिग्री कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें कच्चे माल की सही खरीद, उनका भंडारण और प्रसंस्करण, उत्पादों के उत्पादन के लिए तकनीकी और स्वच्छता व्यवस्था का अनुपालन, उनका भंडारण और परिवहन शामिल है।