ข้อมูล

13.2H: การตรึงแบคทีเรียและโปรโตซัว - ชีววิทยา

13.2H: การตรึงแบคทีเรียและโปรโตซัว - ชีววิทยา


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

  1. อภิปรายว่าแอนติบอดีปกป้องร่างกายโดยการตรึงแบคทีเรียและโปรโตซัวอย่างไร (รวมถึงบทบาทของส่วน Fab ของแอนติบอดี บทบาท (ถ้ามี) ของส่วน Fc ของแอนติบอดี และบทบาทของโปรตีนเสริมใดๆ ที่เกี่ยวข้อง ถ้ามี)

แฟลกเจลลาและซีเลียเป็นออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหวและทำให้จุลินทรีย์เคลื่อนที่เคลื่อนเข้าหาหรือออกจากโมเลกุลของสิ่งแวดล้อมผ่านกระบวนการที่เรียกว่าแท็กซี่ พื้นผิวเยื่อเมือกของกระเพาะปัสสาวะและลำไส้จะล้างแบคทีเรียออกไปอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันการตั้งรกราก แบคทีเรียที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งสามารถว่ายน้ำโดยเคมีไปยังพื้นผิวเยื่อเมือกอาจมีโอกาสสัมผัสกับเยื่อเมือก เกาะติด และตั้งรกรากได้ดีขึ้น

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม: แบคทีเรียที่ใช้การเคลื่อนที่เพื่อติดต่อกับเซลล์โฮสต์จากหน่วยที่ 3

แอนติบอดีทำขึ้นเพื่อต่อต้านแฟลกเจลลาของแบคทีเรียเคลื่อนที่หรือแฟลเจลลาหรือตาของโปรโตซัวที่เคลื่อนที่ได้ ส่วน Fab ของแอนติบอดีจับกับออร์แกเนลล์ของหัวรถจักรเหล่านี้และจับการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตที่ขัดขวางความสามารถในการแพร่กระจาย

แผนที่แนวคิดสำหรับวิธีที่แอนติบอดีปกป้องร่างกาย

สรุป

  1. แฟลกเจลลาและซีเลียเป็นออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหวและทำให้จุลินทรีย์เคลื่อนที่เคลื่อนเข้าหาหรือออกจากโมเลกุลของสิ่งแวดล้อมผ่านกระบวนการที่เรียกว่าแท็กซี่
  2. แอนติบอดีทำขึ้นเพื่อต่อต้านแฟลกเจลลาของแบคทีเรียเคลื่อนที่หรือแฟลเจลลาหรือตาของโปรโตซัวที่เคลื่อนที่ได้
  3. ส่วน Fab ของแอนติบอดีจับกับออร์แกเนลล์ของหัวรถจักรเหล่านี้และจับการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตที่ขัดขวางความสามารถในการแพร่กระจาย

คำถาม

ศึกษาเนื้อหาในส่วนนี้แล้วเขียนคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ อย่าเพิ่งคลิกที่คำตอบและเขียนออกมา การดำเนินการนี้จะไม่ทดสอบความเข้าใจของคุณในบทช่วยสอนนี้

  1. Discusshow antibodies ปกป้องร่างกายด้วยการทำให้เคลื่อนที่ของแบคทีเรียและโปรโตซัว (รวมถึงบทบาทของส่วน Fab ของแอนติบอดี บทบาท (ถ้ามี) ของส่วน Fc ของแอนติบอดี และบทบาทของโปรตีนเสริมใดๆ ที่เกี่ยวข้อง ถ้ามี) (อ.)

วัฏจักรกำมะถัน

NS วัฏจักรกำมะถัน เป็นวัฏจักรชีวธรณีเคมีที่กำมะถันเคลื่อนตัวไปมาระหว่างหิน ทางน้ำ และระบบสิ่งมีชีวิต มีความสำคัญในธรณีวิทยาเนื่องจากมีผลต่อแร่ธาตุหลายชนิดและในชีวิตเนื่องจากกำมะถันเป็นองค์ประกอบสำคัญ (CHNOPS) ซึ่งเป็นองค์ประกอบของโปรตีนและปัจจัยร่วมจำนวนมาก และสารประกอบกำมะถันสามารถใช้เป็นสารออกซิไดซ์หรือรีดักเตอร์ในการหายใจของจุลินทรีย์ [1] วัฏจักรกำมะถันทั่วโลกเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสายพันธุ์กำมะถันผ่านสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกัน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางธรณีวิทยาและชีวภาพ

ขั้นตอนของ วัฏจักรกำมะถัน เป็น:

  • การทำให้เป็นแร่ของกำมะถันอินทรีย์ให้อยู่ในรูปอนินทรีย์ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ธาตุกำมะถันเช่นเดียวกับแร่ธาตุซัลไฟด์ ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ และธาตุกำมะถัน (S) เป็นซัลเฟต (SO4 2− ).
  • การลดซัลเฟตเป็นซัลไฟด์
  • การรวมตัวของซัลไฟด์เข้ากับสารประกอบอินทรีย์ (รวมถึงอนุพันธ์ที่ประกอบด้วยโลหะ)

เหล่านี้มักจะเรียกว่าดังนี้:

การดูดซึมซัลเฟตลดลง (ดูการดูดซึมกำมะถัน) ซึ่งซัลเฟต (SO4 2− ) ลดลงโดยพืช เชื้อรา และโปรคาริโอตต่างๆ สถานะออกซิเดชันของกำมะถันคือ +6 ในซัลเฟตและ –2 ใน R–SH การกำจัดซัลเฟต โดยที่โมเลกุลอินทรีย์ที่มีกำมะถันสามารถถูกกำจัดออกซัลเฟอร์ไดซ์ ทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S สถานะออกซิเดชัน = –2) กระบวนการที่คล้ายคลึงกันสำหรับสารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์คือการปนเปื้อน ออกซิเดชันของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ผลิตธาตุกำมะถัน (S8) สถานะออกซิเดชัน = 0 ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในแบคทีเรียกำมะถันสีเขียวและสีม่วงสังเคราะห์แสงและเคมีบำบัดบางชนิด บ่อยครั้งที่ธาตุกำมะถันถูกเก็บไว้เป็นพอลิซัลไฟด์ ออกซิเดชันในธาตุกำมะถัน โดยตัวออกซิไดซ์กำมะถันจะผลิตซัลเฟต การลดกำมะถัน dissimilative ซึ่งธาตุกำมะถันสามารถลดลงเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ การลดซัลเฟตแบบสลายตัว ซึ่งสารลดซัลเฟตจะสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์จากซัลเฟต


หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยา | ชีววิทยา

ในบทความนี้เราได้รวบรวมบันทึกต่าง ๆ เกี่ยวกับจุลชีววิทยา หลังจากอ่านบทความนี้ คุณจะมีแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับ:- 1. ความหมายของจุลชีววิทยา 2 ประวัติจุลชีววิทยา 3. ขอบเขต 4. สาขา 5. จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม 6. จุลชีววิทยาของดิน 7. จุลชีววิทยาของอากาศ 8. จุลชีววิทยาของน้ำ 9. จุลชีววิทยาของสัตว์ 10. จุลชีววิทยาทางการแพทย์ 11. จุลชีววิทยาอวกาศและอื่น ๆ

  1. หมายเหตุเกี่ยวกับความหมายของจุลชีววิทยา
  2. หมายเหตุเกี่ยวกับประวัติจุลชีววิทยา
  3. หมายเหตุเกี่ยวกับขอบเขตของจุลชีววิทยา
  4. หมายเหตุเกี่ยวกับสาขาจุลชีววิทยา
  5. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาอุตสาหกรรม
  6. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของดิน
  7. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของอากาศ
  8. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของน้ำ
  9. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของสัตว์
  10. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาทางการแพทย์
  11. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาอวกาศ
  12. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาและต้นกำเนิดของชีวิต
  13. หมายเหตุเกี่ยวกับจุลชีววิทยาธรณีเคมี
  14. หมายเหตุเกี่ยวกับปุ๋ยจุลินทรีย์
  15. หมายเหตุเกี่ยวกับหลักการปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์
  16. หมายเหตุเกี่ยวกับอนาคตของจุลชีววิทยา

หมายเหตุ # 1 ความหมายของจุลชีววิทยา:

เนื่องจากทั้งปัญหาขนาดเล็กและวิธีการศึกษาและเนื่องจากจุลินทรีย์ที่ไม่ถูกกำจัดและขี้อายมักครอบครองที่อยู่อาศัยเดียวกันและมีอิทธิพลต่อกันและกัน จึงสะดวกที่จะศึกษาสิ่งเหล่านี้ในสาขาวิชาเดียวกัน เช่น จุลชีววิทยา วิทยาศาสตร์จุลชีววิทยาคือการศึกษาจุลินทรีย์และกิจกรรมของจุลินทรีย์

มีความสอดคล้องกับรูปแบบ โครงสร้าง เมตาบอลิซึม การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการระบุ­tion ของจุลินทรีย์ นอกจากนี้ยังรวมถึงการศึกษาการกระจายตัวในธรรมชาติ ความสัมพันธ์ระหว่างกัน และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ โดยส่วนใหญ่ จุลชีววิทยาและจุลชีววิทยาเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก นักจุลชีววิทยาคือผู้ที่เชี่ยวชาญในการทำงานกับจุลินทรีย์

พวกเขาประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งในการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์และต่อสู้กับจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย และยังประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนของชีวเคมีและพันธุศาสตร์โดยใช้จุลินทรีย์เป็นเครื่องมือในการศึกษา

นักจุลชีววิทยาอาจเชี่ยวชาญในการศึกษาจุลินทรีย์กลุ่มต่างๆ ตัวอย่างเช่น Bacteriology คือการศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรียที่มักกำหนดกว้างๆ ว่า Microbiology Mycology คือการศึกษาของเชื้อรา Phycology คือการศึกษาของสาหร่าย Protozoology คือการศึกษาโปรโตซัว และ Virology คือการศึกษาไวรัส

แม้ว่าไวรัสจะไม่ใช่สิ่งมีชีวิตในเซลล์ แต่ก็อยู่ภายใต้จุลชีววิทยาด้วยเหตุผลสองประการ:

(i) เทคนิคที่ใช้ในการศึกษาไวรัสมีความคล้ายคลึงกับเทคนิคที่ใช้ในการศึกษาจุลชีพและ

(ii) ไวรัสเป็นสาเหตุของโรค ดังนั้นขั้นตอนการวินิจฉัยและการระบุของไวรัสจึงคล้ายกับที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทางจุลชีววิทยาทางคลินิกและห้องปฏิบัติการทางพยาธิวิทยาของพืช อาจมีความเชี่ยวชาญเพิ่มเติมในบางลักษณะของกลุ่มจุลินทรีย์และอาการเย้ยหยันข้างต้น ตัวอย่างเช่น พันธุศาสตร์แบคทีเรีย เซลล์วิทยาของแบคทีเรีย สรีรวิทยาของสาหร่าย เชื้อราทางการแพทย์ เป็นต้น

หมายเหตุ # 2 ประวัติจุลชีววิทยา:

จุลชีววิทยาหรือการศึกษาจุลินทรีย์มีประวัติที่น่าสนใจในอดีต ในช่วงศตวรรษที่สิบสามโรเจอร์เบคอนแนะนำว่าโรคเกิดจากสิ่งมีชีวิตที่มองไม่เห็น Fracastoro แห่ง Verona (1483-1553) และ von Plenciz (1762) เสนอแนะที่คล้ายกันโดยไม่มีหลักฐานใดๆ

แต่ในขณะเดียวกันในปี ค.ศ. 1658 เคียร์เชอร์ได้กำหนดให้โรคที่กระตุ้นสิ่งมีชีวิตเป็น ‘หนอน’ ซึ่งตามคำกล่าวของเขาจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า Kircher เป็นคนแรกที่ตระหนักถึงความสำคัญของจุลชีพและขี้อายในการพัฒนาโรค แต่ Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) เป็นคนแรกที่รายงานรายละเอียดของจุลินทรีย์อย่างละเอียด

การค้นพบของเขาเป็นแรงบันดาลใจให้คนงานหลายคนสนใจต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต แนวคิดเรื่องต้นกำเนิดของสัตว์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากดิน พืช หรืออื่นๆ ซึ่งแตกต่างจากสัตว์ที่อริสโตเติลอุปถัมภ์ (384-322 ปีก่อนคริสตกาล) ยังคงเป็นที่ยอมรับในศตวรรษที่สิบเจ็ด

ในช่วงเวลาหนึ่ง John Needham (1713-1781), Lazaro Spallanzani (1729-1799), Franz Schulze, (1815-1873) และ Zheodor Schwann (1810-1882), Pouchet (1859) พูดและต่อต้านทฤษฎีที่ว่าสิ่งมีชีวิต สามารถเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ

ในที่สุด หลุยส์ ปาสเตอร์ (ค.ศ. 1822-1895) ได้พิสูจน์ทฤษฎีเกี่ยวกับเชื้อโรคโดยการสร้างความจริงที่ว่าเชื้อโรคต่าง ๆ เข้ามาในโลกจากเชื้อโรคและเชื้อโรคของพ่อแม่ทำให้เกิดโรคต่าง ๆ ซึ่งคนงานก่อนหน้านี้แนะนำ

นอกจากนี้ เขายังพบว่าการหมักผลไม้และธัญพืช ส่งผลให้เกิดแอลกอฮอล์ เกิดจากจุลินทรีย์ ทุกวันนี้ กระบวนการพาสเจอร์ไรส์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมหมักและหมักเป็นผลงานของปาสเตอร์ ปาสเตอร์ยังจัดการกับปัญหาแอนแทรกซ์ เช่น โรควัวควาย แกะ และบางครั้งในมนุษย์ ในระหว่างนี้ Robert Koch (1843-1910) กำลังยุ่งอยู่กับปัญหาแอนแทรกซ์ในเยอรมนี

เขาเป็นคนค้นพบบาซิลลัสทั่วไปที่รับผิดชอบต่อโรคแอนแทรกซ์ของโค และนี่เป็นครั้งแรกที่พิสูจน์ได้ว่าแบคทีเรียเป็นสาเหตุของโรคในสัตว์

ชุดข้อสังเกตของเขานำไปสู่การก่อตั้งของ Koch’s สมมุติฐาน:

(i) สิ่งมีชีวิตที่เฉพาะเจาะจงสามารถพบได้ในโรคที่กำหนด

(ii) สิ่งมีชีวิตสามารถ iso­lated และแสดงในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ในห้องปฏิบัติการ

(iii) วัฒนธรรมที่บริสุทธิ์จะก่อให้เกิดโรคเมื่อฉีดวัคซีนเข้าไปในสัตว์ที่อ่อนแอ

(iv) เป็นไปได้ที่จะฟื้นฟูสิ่งมีชีวิตในวัฒนธรรมบริสุทธิ์จากสัตว์ที่ติดเชื้อในการทดลอง

อีกครั้งที่ชื่อของโจเซฟ ลิสเตอร์ (1878) มีความเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องเทคนิควัฒนธรรมบริสุทธิ์ Lister ได้รับเชื้อแบคทีเรียบริสุทธิ์และเน้นย้ำถึงความสำคัญของการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย เชื้อรา สาหร่าย โปรโตซัว หรือรูปแบบที่สูงกว่า) ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น วัฒนธรรมที่บริสุทธิ์

ช่วงเวลาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2423 ถึง พ.ศ. 2443 เป็นช่วงเวลาทองสำหรับจุลชีววิทยาเมื่อมีการมีส่วนร่วมแบบคลาสสิกซึ่งนำไปสู่การจัดตั้งจุลชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์

นอกจากงานคลาสสิกของปาสเตอร์และโคช์แล้ว เครื่องหมายของประวัติศาสตร์จุลชีววิทยาบางส่วน ได้แก่:

(i) การเปิดสาขาจุลชีววิทยาของดินในปลายปี พ.ศ. 2423 โดย Russian Serge Winogradsky

(ii) การประยุกต์ใช้เทคนิควัฒนธรรมบริสุทธิ์ในการหมักเชิงอุตสาหกรรมโดย Emil Christian Hansen (1842-1909) แห่งเดนมาร์ก Adametz (1889) แห่งออสเตรียและ H. W. Conn แห่งสหรัฐอเมริกาและ H. Weigmann แห่งเยอรมนี

(iii) ในปี 1888 ความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างแบคทีเรียและพืชตระกูลถั่วได้แสดงให้เห็นโดย Hellriegel และ Wilfarth

(iv) นักจุลชีววิทยาชาวดัตช์ที่มีชื่อเสียง Beijerinck (1851-1981) อธิบายถึงประโยชน์ของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่มีชีวิตอิสระ (Azotobacter) ในการส่งเสริมความอุดมสมบูรณ์ของดินและ

(v) ในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้า Burrill นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่ทำงานเกี่ยวกับการทำลายไฟของลูกแพร์พบว่าแบคทีเรียทำให้เกิดโรคพืช

ในช่วงปลายปี จุลินทรีย์ถูกใช้เป็นเครื่องมือในอุดมคติในการศึกษากระบวนการชีวิตที่สลับซับซ้อน สิ่งนี้เป็นแรงบันดาลใจให้นักฟิสิกส์ นักพันธุศาสตร์ นักเคมี และนักชีววิทยาเข้าร่วมกับนักจุลชีววิทยาในสิ่งที่เรียกว่าอณูชีววิทยา

อาจมีการกล่าวถึงผู้มีส่วนร่วมบางส่วนและการมีส่วนร่วมของพวกเขาในด้านจุลชีววิทยาและชีววิทยาโมเลกุลและโมเลกุลระหว่างช่วงปี 1944 ถึง 1975: Avery and Associates (1944)—DNA นำข้อมูลทางพันธุกรรมใน pneumococcus Fritzhipman และ Hanskrebs (1953) — สรีรวิทยาและเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต เซลล์ Joshua Lederberg, George Beadle และ Edward Tatum (1958) - แบคทีเรียและการรวมตัวใหม่

Ochoa และ Kornberg (1959) แยกและสังเคราะห์ RNA และ DNA: Robert W. Holley, Har Govind Khorana และ Marshall W. Nirenberg (1968)—การศึกษารหัสพันธุกรรมและหน้าที่ของมันในการสังเคราะห์โปรตีน Salvador E. Luria (1969)—หน้าที่ของ สิ่งมีชีวิตในแง่ของโครงสร้างโมเลกุล รวมถึงการอธิบายโครงสร้างเอนไซม์และรูปแบบการทำงาน Gerald M. Edelman และ Rodney R. Porter (1972)—โครงสร้างทางเคมีของแอนติบอดี Renato Dulbecco Howward M. Temin และ David Baltimore (1975) — เอ็นไซม์ในเนื้องอกอาร์เอ็นเอ อนุภาคไวรัส นักจุลชีววิทยายังมีส่วนร่วมในการทำคุณประโยชน์อันมีค่าในด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ อุตสาหกรรม เกษตรกรรม และวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปเพื่อสวัสดิการของสังคมมนุษย์

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ที่สะสมในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมากำลังได้รับการแปลอย่างรวดเร็วเป็นวัตถุประสงค์เชิงปฏิบัติ และกำลังปฏิวัติจุลชีววิทยาอุตสาหกรรม

การพัฒนาที่โดดเด่นที่สุดในจุลชีววิทยาประยุกต์ในปัจจุบันคือความสามารถในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าพันธุวิศวกรรม ซึ่งส่วนทางวิทยาศาสตร์มีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อการผลิตยาและวัคซีน เพื่อปรับปรุงพืชผลทางการเกษตร และความหลากหลาย พื้นที่อื่นๆ

หมายเหตุ # 3 ขอบเขตของจุลชีววิทยา:

ผม. จุลินทรีย์และหลักการทางชีววิทยา:

จุลินทรีย์ช่วยให้เข้าใจหลักการต่าง ๆ ของชีววิทยา เนื่องจากประกอบด้วยลักษณะต่าง ๆ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการตรวจสอบปรากฏการณ์ทางชีววิทยาที่สำคัญ เมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์มีรูปแบบเดียวกับที่เกิดขึ้นในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่า

เราสามารถศึกษารูปแบบการเผาผลาญของจุลินทรีย์และกระบวนการชีวิตอื่นๆ ในระยะต่างๆ ของการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ได้ง่ายมากเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่า เป็นเพราะจุลินทรีย์ต้องการพื้นที่น้อยกว่าและสามารถเติบโตได้สะดวกในหลอดทดลองหรือขวดที่พวกมันเติบโตอย่างรวดเร็วและขยายพันธุ์ในอัตราที่สูงผิดปกติ (เช่น แบคทีเรียบางชนิดสามารถสืบพันธุ์ได้ภายใน 20 นาที)

ii. จุลชีววิทยาทางการแพทย์และภูมิคุ้มกันวิทยา:

จุลชีววิทยาทางการแพทย์เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตที่สร้างโรคในมนุษย์ ในขณะที่ภูมิคุ้มกันวิทยาเกี่ยวข้องกับการป้องกันที่ร่างกายต่อต้านเชื้อโรค โรคที่ก่อให้เกิดจุลินทรีย์ และปัจจัยที่อธิบายการดื้อต่อโรค

จุลชีววิทยาทางการแพทย์และภูมิคุ้มกันวิทยาให้ความรู้พื้นฐานซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีปฏิบัติที่ใช้ในการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการและการป้องกันโรคจุลินทรีย์ ดังนั้นจึงเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการส่งเสริมอัจฉริยะทั้งต่อบุคคลและสาธารณสุข

สาม. จุลชีววิทยาของดิน:

จุลชีววิทยาของดินเกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ที่มีอยู่และบทบาทของจุลินทรีย์ในดิน หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของจุลินทรีย์ในดินคือการย่อยสลายอินทรียวัตถุหลายชนิด

ประการที่สองคือกระบวนการทำให้เป็นแร่ขององค์ประกอบอินทรีย์ต่างๆ การทำให้เป็นแร่ของคาร์บอนอินทรีย์ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถันผ่านการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรตามลำดับโดยจุลินทรีย์ในดินทำให้ธาตุเหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยพืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

ดังที่เราทราบ จุลินทรีย์ปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยตรึงไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศให้เป็นสารประกอบไนโตรเจน ซึ่งพืชนำไปใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนและสารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนเชิงซ้อนอื่นๆ ได้ทันที อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วจะมีจุลินทรีย์จำนวนมากในดิน ผลผลิตก็จะมากตามไปด้วย

iv. จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม:

จุลชีววิทยาอุตสาหกรรมเป็นสาขาของจุลชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับประโยชน์ของจุลินทรีย์ในการผลิตยาอุตสาหกรรม อาหารเสริม แอลกอฮอล์ เครื่องดื่ม กรดอินทรีย์ วิตามิน เอนไซม์ ฯลฯ น่าจะเป็นการใช้จุลินทรีย์ในอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดคือการผลิตยาปฏิชีวนะ ยามหัศจรรย์

อย่างไรก็ตาม เมื่อประมาณ 40 ปีที่แล้ว จุลินทรีย์กลุ่มเล็กๆ เท่านั้นที่ถูกเรียกอย่างสะดวกว่าเป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม แต่วันนี้ตระหนักดีว่าจุลินทรีย์ทุกชนิดมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมในตัวเอง กิจกรรมที่เป็นประโยชน์ทางการค้าของแบคทีเรีย ยีสต์ รา และสาหร่ายจำนวนมากกำลังถูกเอารัดเอาเปรียบ หรือสมควรที่จะถูกเอารัดเอาเปรียบเพื่อให้ได้มาซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่า

วี จุลชีววิทยาอาหาร:

จุลชีววิทยาอาหารเกี่ยวข้องกับการเน้นที่ความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์กับการผลิต การเสื่อมสภาพ และการเก็บรักษาอาหาร เนื่องจากแหล่งอาหารของมนุษย์ประกอบด้วยพืชและสัตว์หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากพืชเป็นหลัก จึงเข้าใจได้ว่าแหล่งอาหารของเราอาจมีจุลินทรีย์ในการปฏิสัมพันธ์กับอาหาร

เพื่อให้แน่ใจว่าอาหารปราศจากจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายและปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์ จะต้องเตรียม แปรรูป และจัดเก็บอย่างระมัดระวัง นอกจากนี้ จุลินทรีย์อื่น ๆ อีกมากมายมีประโยชน์อย่างมากต่อมนุษย์เนื่องจากการหมักวัตถุดิบต่าง ๆ โดยจุลินทรีย์เหล่านี้ส่งผลให้เป็นอาหาร เช่น อาหารตะวันออก ขนมปัง เป็นต้น

vi. จุลชีววิทยาของผลิตภัณฑ์นมและผลิตภัณฑ์นม:

สาขานี้เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ที่มีอยู่และบทบาทของจุลินทรีย์ในนมและผลิตภัณฑ์นม นมเป็นอาหารที่ยอดเยี่ยมสำหรับมนุษย์หรือจุลินทรีย์ นมเมื่อออกจากเต้าของวัวที่แข็งแรงจะมีจุลินทรีย์ไม่มากก็น้อย โดยทั่วไปจะปนเปื้อนในการจัดการและการประมวลผล

ดังนั้นหากไม่ได้รับการจัดเก็บและบำบัดอย่างเหมาะสม จุลินทรีย์จะเติบโตอย่างรวดเร็วและเน่าเสีย และทำให้ไม่ปลอดภัยต่อการบริโภคของมนุษย์ นอกจากนี้ จุลินทรีย์บางชนิดยังใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์นมต่างๆ เช่น ชีส เนย เป็นต้น

vii. จุลชีววิทยาน้ำ:

น้ำมีคุณสมบัติที่แปลกและแปลกประหลาด และมีบทบาทสำคัญในระบบสิ่งมีชีวิต แหล่งน้ำธรรมชาติคือหยาดน้ำฟ้า เมื่อน้ำตกตะกอนจะจับจุลินทรีย์ในอากาศ

เมื่อสัมผัสกับดิน จุลินทรีย์อื่นๆ จะเข้าไปในดิน น้ำเสีย ขยะอินทรีย์ พืชและสัตว์ที่ตายแล้ว ดังนั้นน้ำสำหรับมนุษย์จึงต้องปราศจากจุลินทรีย์โดยการกรองและ/หรือการบำบัดด้วยสารเคมีเพื่อหลีกเลี่ยงอันตราย

viii. จุลชีววิทยาน้ำเสีย:

น้ำเสียดิบโดยทั่วไปประกอบด้วยจุลินทรีย์หลายล้านตัวต่อมิลลิลิตร หลายชนิดทำให้เกิดโรค มีกลิ่นเหม็นและรสชาติ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องบำบัดน้ำเสียเพื่อขจัดกลิ่นและรสที่ทำให้เกิดโรคและก่อให้เกิดโรค ทำได้โดยการบำบัดทางเคมีและออกซิไดซ์สารอินทรีย์และทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค

ix. จุลชีววิทยาอากาศ:

แม้ว่าจุลชีพในอากาศอาจมีหลายชนิด แต่จำนวนของจุลินทรีย์ก็ได้รับผลกระทบเพราะในอากาศไม่มีแหล่งสารอาหารเพียงพอ อากาศในห้องโดยทั่วไปจะปนเปื้อนจากการจาม การไอ และการพูด จุลินทรีย์ในอากาศก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ผ่านการปนเปื้อนของอุปกรณ์ วัสดุ ฯลฯ

พวกมันทำให้อาหารและผลิตภัณฑ์อาหารของเราเสีย และที่สำคัญที่สุด พวกมันมีส่วนทำให้เกิดโรคต่างๆ ในพืชและสัตว์ รวมทั้งในมนุษย์ด้วย ดังนั้น อากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อากาศภายในห้อง จะต้องผ่านการฆ่าเชื้อด้วยกลไกและสารเคมีเพื่อทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย

NS. พันธุวิศวกรรม:

พันธุวิศวกรรมเกี่ยวข้องกับการจัดการยีนภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่ควบคุมได้สูง เทคนิคที่เกิดใหม่นี้ดึงดูดความสนใจของนักจุลชีววิทยาและกำลังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยา การกำจัดของเสีย ยา การเกษตร มลพิษทางน้ำมัน และอื่นๆ

ซี. จุลินทรีย์ในการกู้คืนน้ำมัน:

แซนแทนกัมเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียแซนโธโมแนส แคมเพทริส หมากฝรั่งนี้เป็นสารประกอบเฉื่อยที่ทำให้น้ำข้นและเพิ่มความสามารถในการขับน้ำมันที่ติดอยู่ใต้ดิน เมื่อผสมกับโคลนเจาะ หมากฝรั่งนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นสำหรับการฝึกซ้อมขนาดยักษ์ขณะเจาะหิน

สิบ จุลินทรีย์และพลังงาน:

กระบวนการของจุลินทรีย์มีประโยชน์ แม้ว่าจะเป็นแหล่งพลังงานที่แปลกใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา ปัจจุบันจุลินทรีย์จำนวนมากกำลังถูกเอารัดเอาเปรียบหรือกำลังคิดว่าจะใช้ประโยชน์เป็นแหล่งพลังงานทางเลือก

ก๊าซชีวภาพเป็นตัวอย่างที่ดี แอลกอฮอล์ที่เกิดจากการหมักของจุลินทรีย์จะถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเพื่อเสริมเชื้อเพลิงที่หายาก จุลินทรีย์สังเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนและไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจนซึ่งอาจทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงเหลว

สิบสาม จุลินทรีย์และการขุด:

เงินฝากแร่คุณภาพสูงที่สำคัญจำนวนมากกำลังลดลงในอัตราที่น่าตกใจ และวิธีการแบบดั้งเดิมของการขุดแร่คุณภาพต่ำมักจะมีราคาแพงมาก การขุดด้วยจุลินทรีย์อาจเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ในบางกรณี เช่น ทองแดงและยูเรเนียม

หมายเหตุ # 4. สาขาจุลชีววิทยา:

จุลชีววิทยาไม่ได้เป็นเพียงการศึกษาความหลากหลายทางโครงสร้างและการจำแนกประเภทของจุลินทรีย์ แต่ครอบคลุมช่วงชีวิตทั้งหมดของจุลินทรีย์ ความรู้ในด้านต่างๆ ของจุลชีพได้สะสมมาตั้งแต่ศตวรรษที่แล้ว และขยายกว้างมากจนไม่มีนักจุลชีววิทยาคนใดสามารถอ้างความคุ้นเคยกับทุกแง่มุมของวิชานี้ได้

ด้านต่างๆ ของการศึกษาทางจุลชีววิทยาสามารถแบ่งออกเป็นสาขาต่างๆ ได้ดังนี้

ผม. จุลชีววิทยาทางอากาศ:

การแพร่กระจายของโรคที่ก่อให้เกิดจุลินทรีย์ในอากาศ จำนวนจุลินทรีย์ในอากาศ คุณภาพและปริมาณของจุลินทรีย์ในอากาศ อยู่ภายใต้การแสดงตัวอย่างของสาขานี้

ii. จุลชีววิทยาการเกษตร:

ในสาขานี้มีการศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในการเกษตรจากมุมมองของทั้งอันตรายและประโยชน์ จุลินทรีย์หลายชนิด เช่น เชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส ทำให้เกิดโรคพืชหลายชนิด จากมุมมองของผลประโยชน์—ศึกษากิจกรรมการตรึง N2 การใช้จุลินทรีย์เป็นปุ๋ยชีวภาพ และแง่มุมอื่นๆ อีกหลายด้าน

สาม. จุลชีววิทยาทางน้ำ:

การตรวจสอบทางจุลชีววิทยาของน้ำ การทำน้ำให้บริสุทธิ์ การย่อยสลายของเสียทางชีวภาพมีการศึกษาในสาขานี้

iv. แบคทีเรียวิทยา:

นี่เป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาจุลินทรีย์ไม่เพียงแต่ในจำนวนแต่ยังมีความสำคัญด้วย แบคทีเรียทั้งสองชนิด ได้แก่ ยูแบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย (หรือที่เรียกว่าสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) ได้รับการศึกษาที่นี่ แบคทีเรียมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อความพยายามต่างๆ ของมนุษย์ เช่น สุขภาพ อุตสาหกรรม เกษตรกรรม ฯลฯ

วี เทคโนโลยีชีวภาพ:

นี่เป็นสาขาที่สำคัญที่สุดที่อาจเปลี่ยนวิถีชีวิตที่เรารู้จักในปัจจุบัน จุลินทรีย์ถูกใช้เป็นพาหะของยีนเพื่อส่งยีนเฉพาะให้ทำงานในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน จุลินทรีย์ใหม่ที่ดัดแปลงพันธุกรรมสามารถผลิตยา (อินซูลินของมนุษย์) หรือความสามารถในการตรึง N2 ทางการเกษตรอาจถูกถ่ายโอนไปยังพืชทั้งหมด ศักยภาพของเทคโนโลยีชีวภาพนั้นมีมากมาย

vi. จุลชีววิทยาสิ่งแวดล้อม:

นี่เป็นหนึ่งในสาขาที่สำคัญที่สุดของจุลชีววิทยา การศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในการรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมในสาขานี้ อิทธิพลของจุลินทรีย์ในการย่อยสลายและการสลายตัวของของเสียธรรมชาติ บทบาทของพวกมันในวัฏจักรชีวธรณีเคมีได้รับการศึกษาทั้งหมด

งานวิจัยล่าสุดบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียบางชนิดสามารถช่วยในการทำความสะอาดน้ำมันที่หกรั่วไหล และทำให้การศึกษาจุลชีววิทยาสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญมากขึ้น

vii. จุลชีววิทยาอาหารและนม:

มีการศึกษาด้านต่างๆ เช่น การแปรรูปอาหาร การถนอมอาหาร การบรรจุกระป๋อง การพาสเจอร์ไรซ์ของนม การศึกษาโรคจุลินทรีย์ที่เกิดจากอาหารและการควบคุมโรค

viii. จุลชีววิทยาธรณีเคมี:

บทบาทของจุลินทรีย์คือถ่านหิน ก๊าซและการก่อตัวของแร่ การค้นหาถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ และการกู้คืนแร่ธาตุจากแร่คุณภาพต่ำโดยใช้จุลินทรีย์ รวมอยู่ที่นี่

การศึกษาในสาขานี้คือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในสิ่งมีชีวิต สารพิษผลิตได้อย่างไร? แอนติเจนมีอิทธิพลต่อการสร้างแอนติบอดีอย่างไร? การฉีดวัคซีนป้องกันช่วยในการต่อสู้กับโรคได้อย่างไร? ระบบภูมิคุ้มกันล่มสลายได้อย่างไร (เช่นเดียวกับในโรคเอดส์) เป็นคำถามที่ภูมิคุ้มกันวิทยาเป็นสาขาหนึ่งของจุลชีววิทยาพยายามหาคำตอบ

NS. จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม:

ศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในการผลิตทางอุตสาหกรรมที่นี่ จุลินทรีย์หลายชนิดผลิตแอลกอฮอล์และกรดในอุตสาหกรรมโดยเป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญ การศึกษาการหมักด้วยจุลินทรีย์มีส่วนอย่างมากในการผลิตแอลกอฮอล์ โรงเบียร์ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการทำความเข้าใจบทบาทของจุลินทรีย์จำเพาะในการหมัก

ซี. จุลชีววิทยาทางการแพทย์:

สาขานี้เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค—วงจรชีวิต สรีรวิทยา พันธุศาสตร์ การสืบพันธุ์ ฯลฯ จุลินทรีย์จำนวนมากยังมีการเยียวยาสำหรับโรคจุลินทรีย์ ทุกแง่มุมเหล่านี้มีการศึกษาในสาขานี้ โรคบางชนิด เช่น วัณโรค โรคเรื้อน ไทฟอยด์ ฯลฯ เกิดจากจุลินทรีย์ และจุลินทรีย์ชนิดอื่น ๆ ให้ยารักษาได้ในรูปของยาปฏิชีวนะ

การศึกษาสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตและอะคลอโรฟิลัสโดยทั่วไปเรียกว่าเชื้อรารวมอยู่ในสาขานี้ เชื้อราทั่วไปบางชนิด ได้แก่ ยีสต์ รา เห็ด พัฟบอล ฯลฯ เชื้อราไม่เพียงแต่เป็นอันตรายแต่ยังมีประโยชน์อีกด้วย

เกี่ยวข้องกับการศึกษาสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต autotrophic สมาชิกมักเรียกว่าสาหร่าย สาหร่ายมีทั้งส่วนประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์และขนาดมหภาค มีเพียงสาหร่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้นที่ได้รับการศึกษาในฐานะส่วนหนึ่งของจุลชีววิทยา

สิบสี่ โปรโตซัววิทยา:

การศึกษาโปรโตซัวในทุกแง่มุมอยู่ภายใต้การแสดงตัวอย่างของโปรโตซัววิทยา โปรโตซัวเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ เช่น มาลาเรีย โรคบิดจากอะมีบา โรคนอนไม่หลับ เป็นต้น

ไวรัสไม่ใช่ยูคาริโอตไม่ใช่โปรคาริโอต อันที่จริงพวกเขาอยู่บนเส้นแบ่งระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต ไวรัสทำให้เกิดโรคแก่พืชและสัตว์รวมทั้งมนุษย์ โรคเอดส์ที่น่ากลัวก็เกิดจากไวรัสเช่นกัน

หมายเหตุ # 5. จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม:

จุลินทรีย์ถูกนำมาใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมก่อนที่จะทราบถึงการมีอยู่ของจุลินทรีย์ การผลิตเครื่องดื่มหมักและน้ำส้มสายชู และการอบขนมปังล้วนเป็นกระบวนการแบบดั้งเดิมที่มีการใช้มาแต่ไหนแต่ไรแล้ว

จากมุมมองทางอุตสาหกรรม สารตั้งต้นที่จุลินทรีย์เติบโตถือเป็นวัตถุดิบและจุลินทรีย์เป็น “โรงงานเคมี” เนื่องจากเป็นการแปลงวัตถุดิบเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่

จุลินทรีย์มีคุณสมบัติที่โดดเด่นสามประการ:

(i) การเติบโตอย่างรวดเร็วในปริมาณมากในสารตั้งต้นอินทรีย์ที่เหมาะสม

(ii) รักษาความคงตัวทางสรีรวิทยาของการเจริญเติบโตเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ในปริมาณโดยประมาณและ

(iii) สามารถแปลงวัตถุดิบราคาถูกเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์

นี่คือเหตุผลที่พวกเขาถูกเอารัดเอาเปรียบในเชิงพาณิชย์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่า เช่น เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ อาหารเสริม ยา กรดอินทรีย์ เอนไซม์ ฯลฯ จุลินทรีย์และขี้อายที่ใช้เป็นหลักในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ ได้แก่ เชื้อรา (ยีสต์และรา) และแบคทีเรีย อีกครั้งหนึ่งการผลิตแบคทีเรียและไวรัสในเชิงพาณิชย์สำหรับการเตรียมวัคซีนก็เป็นหนึ่งในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่นกัน

จุลชีววิทยาอุตสาหกรรมอาจจัดกลุ่มในลักษณะต่อไปนี้:

ผม. อุตสาหกรรมเครื่องดื่มแอลกอฮอล์:

อุตสาหกรรมจุลินทรีย์ที่เก่าแก่และใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งคือการผลิตเอทิลแอลกอฮอล์จากวัสดุคาร์โบไฮเดรตโดยกระบวนการหมักและหมัก กระบวนการนี้ใช้โดยผู้ผลิตมอลต์ เครื่องดื่ม เครื่องกลั่น ผู้ผลิตไวน์ และอื่นๆ อีกมากมาย แป้งและคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนอื่น ๆ ใช้เป็นวัตถุดิบซึ่งควรไฮโดรไลซ์ให้เป็นน้ำตาลหมักแบบง่าย

แหล่งที่มาของวัตถุดิบอาจเป็นกากน้ำตาล หัวบีต องุ่น เป็นต้น การไฮโดรไลซิสสามารถทำได้ร่วมกับเอนไซม์จากแม่พิมพ์หรือโดยการให้ความร้อนของวัสดุที่เป็นกรด

สายพันธุ์ Saccharomyces cerevisiae ใช้สำหรับหมัก พวกเขาจะต้องแข็งแรงและเติบโตอย่างขี้อายด้วยความอดทนสูงสำหรับแอลกอฮอล์ที่มีความสามารถในการผลิตแอลกอฮอล์จำนวนมาก ถัดจากการผลิตเอทิลแอลกอฮอล์คือการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์—เบียร์ ไวน์ วิ่ง วิสกี้ และจิน

เบียร์เตรียมจากมอลต์บาร์ลีโดยใช้สายพันธุ์ S. cerevisiae หรือ S. carlsbergensis เหล้ารัมและวิสกี้เตรียมจากกากน้ำตาลและแป้งข้าวโพดตามลำดับโดยใช้สายพันธุ์ S. cerevisiae และไวน์จากน้ำองุ่นโดยใช้สายพันธุ์ S. ellipeoideus

ครั้งที่สอง อุตสาหกรรมเบเกอรี่:

วัฒนธรรมบริสุทธิ์ของ Saccharomyces cerevisiae (ยีสต์เบเกอรี่ & 8217) ที่คัดสรรแล้วผสมกับแป้งขนมปังเพื่อให้เนื้อสัมผัสและรสชาติเปลี่ยนไปตามต้องการ ยีสต์ของเบเกอร์สมีความสามารถในการหมักน้ำตาลในแป้งอย่างแข็งขันและเติบโตอย่างรวดเร็ว คาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการหมักมีส่วนทำให้แป้งขึ้นฟู

สาม. อุตสาหกรรมอาหารเสริม:

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จุลินทรีย์โปรตีนหลายชนิด (โปรตีนเซลล์เดียว) ถูกผลิตขึ้นโดยใช้ของเสียไฮโดรคาร์บอนจากของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม โปรตีนเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับอาหารสัตว์ ยีสต์ เชื้อรา แบคทีเรีย และสาหร่ายถูกนำมาใช้เพื่อการนี้ ในบรรดาสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ยีสต์เหมาะสำหรับการสกัดโปรตีนเซลล์เดียวมากกว่า

การเพาะปลูกสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นจำนวนมากเป็นอาหารเสริมสำหรับสัตว์ที่เชื่อมโยง ‘ช่องว่างโปรตีน’ Methophilus methylatrophus กระทำกับเมทิลแอลกอฮอล์ที่ได้จากน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่บำบัดด้วยสารเคมีหลายชนิดจะผลิตโปรตีนปริมาณมากจากสารตั้งต้น โปรตีนดังกล่าวใช้ในการผลิตนมทดแทนสำหรับลูกโค ดังนั้นจึงปล่อยนมวัวออกมาเพื่อการบริโภคของมนุษย์มากขึ้น

IV. อุตสาหกรรมยา:

สิ่งสำคัญที่สุดในหมวดนี้คือการผลิตสารปฏิชีวนะที่ใช้เพื่อการรักษาโดยใช้แหล่งจุลินทรีย์ที่อยู่ในกลุ่มเชื้อรา (เชื้อรา) และแบคทีเรีย เพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะตัวแรกที่ผลิตในเชิงพาณิชย์

Florey and Chain แสดงให้เห็นประสิทธิภาพทางเคมีบำบัดที่น่าทึ่งของยาเพนนิซิลลินในช่วงปี 1939 และ 1941 และต่อมาเนื่องจากแรงกดดันของผลผลิตจากสงครามของเพนิซิลลินก็เพิ่มขึ้นหลายเท่า

ในระยะแรก Penicillium notatum ถูกใช้สำหรับการผลิตเพนิซิลลิน แต่ในช่วงเวลาหนึ่ง ได้มีการแยกสายพันธุ์ P. chrysogenum ที่ผลิตเพนิซิลเลียมได้ดีกว่า นอกจากเพนิซิลลินแล้ว เตตราไซคลีนยังผลิตโดยใช้ Streptomyces rimosus และ S. aureofacieus นอกจากนี้ ยังมีการเตรียมสารปฏิชีวนะอื่นๆ ในเชิงพาณิชย์อีกด้วย

V. การผลิตกรดและเอนไซม์ในอุตสาหกรรม:

(ก) กรดซิตริกเป็นสารเคมีสำคัญที่ใช้ในยา สารสกัดรส อาหาร การผลิตหมึก และการแกะสลัก มันถูกผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมโดยการแปลงน้ำตาล (กากน้ำตาล) เป็นกรดซิตริกโดย Aspergillus niger ซึ่งรวมอยู่ในสื่อที่มีสารประกอบไนโตรเจนอนินทรีย์และเกลืออนินทรีย์ภายใต้สภาวะแอโรบิก

(b) บางทีการหมักที่มีชื่อเสียงที่สุดในอุตสาหกรรมทั้งหมดก็คือการผลิตอะซิโตน- บิวทานอลโดย Clostridium acetobutylicum ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตคอร์ไดต์

(c) เอ็นไซม์ (อะไมเลส อินเวอร์เทส โปรตีเอส และเพคติเนส) สังเคราะห์และขับออกมาในปริมาณมากตามสายพันธุ์ของ Aspergillus, Penicillium, Mucor และ Rfuzopus ถูกทำให้บริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมและใช้ในการแปรรูปหรือกลั่นวัสดุที่หลากหลาย เช่น อะไมเลสและเพคติเนสใน การทำน้ำผลไม้ให้กระจ่าง โปรตีเอสที่ใช้สำหรับรักษาและถนอมหนังเพื่อให้เนื้อสัมผัสและเมล็ดพืชละเอียดยิ่งขึ้น

(ง) กรดแลคติกที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและยาเตรียมจากแป้งไฮโดรไลซ์ที่มีข้าวบาร์เลย์ กากน้ำตาลด้วยวัสดุที่มีไนโตรเจนโดยใช้แลคโตบาซิลลัส เดลเบอรุคกี

(จ) น้ำส้มสายชู น้ำส้มสายชูไซเดอร์ น้ำส้มสายชูแอปเปิ้ลเป็นน้ำส้มสายชูประเภทต่างๆ ที่เตรียมโดยการหมักน้ำผลไม้ น้ำตาลที่มีน้ำเชื่อม และวัสดุที่เป็นแป้งด้วยอะซิโตแบคเตอร์

(f) ในอุตสาหกรรมกระดาษ การผลิตกระดาษเกี่ยวข้องกับ: การบำบัดทางกายภาพหรือทางเคมีของวัสดุเซลลูโลส (เช่น ไม้ ฝ้าย ฯลฯ) สำหรับการแยกและทำให้เซลลูโลสบริสุทธิ์ เส้นใย และการประดิษฐ์ของเยื่อกระดาษที่เป็นผลลัพธ์ หลังจากการกลั่นและการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อจัดวางใหม่ เส้นใยในรูปของแผ่น จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมกระดาษในการเตรียมเมือกจากเยื่อกระดาษ

หก. การผลิตวัคซีนทางอุตสาหกรรม:

จุลินทรีย์บางกลุ่ม (แบคทีเรียและไวรัส) ถูกนำไปเพาะปลูกในวงกว้างเพื่อผลิตวัคซีนในเชิงพาณิชย์

หมายเหตุ # 6 จุลชีววิทยาของดิน:

งานแรกในจุลชีววิทยาของดินนั้นเกือบทั้งหมดจำกัดอยู่ที่การศึกษาแบคทีเรียในดิน คนงานที่เป็นพิษในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้าในสายนี้คือ: Beijerinck และ Winogradsky แต่จนกระทั่งประมาณสามสิบปีต่อมาก็มีการแสดงความสนใจที่เปรียบเทียบได้กับพืชเชื้อราในดินและกิจกรรมต่างๆ จุลินทรีย์ในดินถูกละเลยไปอีกนาน และเพิ่งได้รับความสนใจในสาหร่ายดินเท่านั้น

ดิน น้ำ และอากาศที่มีสิ่งมีชีวิตรวมกันเรียกว่าชีวมณฑล มันถูกผลิตขึ้นจากการทำงานร่วมกันของวัสดุต้นกำเนิด (ตัวหินเอง) สภาพภูมิอากาศ อายุ การเจริญเติบโตและปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์

ดินเป็นสื่อกลางที่ดีเยี่ยมในการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อรา สาหร่าย โปรโตซัว และแมลงต่างๆ ซึ่งจำนวนและชนิดของดินขึ้นอยู่กับธรรมชาติและความลึกของดินเป็นสำคัญ สภาวะตามฤดูกาล สภาพการเพาะปลูก อุณหภูมิ ปริมาณ สารอินทรีย์ ปริมาณความชื้นและการเติมอากาศ

ดินที่อุดมสมบูรณ์มีองค์ประกอบหลายอย่าง—วัสดุแร่, วัสดุอินทรีย์และสิ่งมีชีวิต วัสดุแร่ได้มาจากหินต้นกำเนิดโดยสภาพดินฟ้าอากาศซึ่งสารอินทรีย์ถูกเติมจากแหล่งพืชและสัตว์ สารอินทรีย์มักเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตในดิน

ปริมาณขององค์ประกอบและองค์ประกอบข้างต้นในดินแตกต่างกันอย่างมากจากสถานการณ์หนึ่งไปอีกสถานการณ์หนึ่ง สารอินทรีย์ถูกรวมเข้าไปในดินโดยการกระทำของสิ่งมีชีวิตในดิน และหากสารอินทรีย์ไม่ได้ถูกออกซิไดซ์ก่อน จะถูกแปลงเป็นฮิวมัส—วัสดุคอลลอยด์อสัณฐานสีเข้ม

การประเมินประชากรจุลินทรีย์:

ความซับซ้อนของสภาพแวดล้อมในดินและความหลากหลายของประชากรทำให้การสุ่มตัวอย่างและการประเมินประชากรจุลินทรีย์เป็นเรื่องยากมาก มีสามวิธีหลัก: การศึกษาวัฒนธรรม การตรวจสอบโดยตรง และการวัดกิจกรรม วิธีการเหล่านี้ไม่สามารถหาข้อมูลเกี่ยวกับชนิดของ orga­nisms ได้

อย่างไรก็ตาม การศึกษาทางวัฒนธรรมอนุญาตให้ระบุเชื้อที่แยกได้แม้ว่าจะไม่ค่อยน่าพอใจสำหรับเชื้อราก็ตาม วิธีการตรวจสอบโดยตรงใช้เวลานานและยากต่อการค้นหาและนับสิ่งมีชีวิตในดินทึบแสง การศึกษาการวัดผลกิจกรรมนั้นยากและไม่สามารถสรุปผลได้มากกว่าเดิม

แม้ว่าแบคทีเรียจะมีจำนวนมากกว่าสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่น แต่ชีวมวลของเชื้อรานั้นมีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียและชีวมวลรวมของโปรโตโออา ไส้เดือนฝอย และสัตว์ในดินอื่นๆ ก็ค่อนข้างแตกต่างกัน

รูปแบบปฏิสัมพันธ์และการกระจายของจุลินทรีย์:

พฤติกรรมและรูปแบบการกระจายของจุลินทรีย์ขึ้นอยู่กับธาตุอาหารที่มีอยู่ อุณหภูมิ ความชื้น ปริมาณก๊าซ pH และความลึกของดิน โดยทั่วไปมีจำนวนลดลงตามความลึก

NS. ปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์:

จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินแสดงความสัมพันธ์หรือปฏิสัมพันธ์ประเภทต่างๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตของดิน ความสัมพันธ์จะเป็นกลางเมื่อจุลินทรีย์สองสายพันธุ์ต่างกันอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกันโดยไม่ส่งผลกระทบซึ่งกันและกันโดยไม่ผลิตผลิตภัณฑ์สุดท้ายจากการเผาผลาญซึ่งยับยั้งได้

เมื่อความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างสองสปีชีส์ มันคือความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ประโยชน์ที่ได้รับจากสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องนั้นแปรผันอย่างมาก ความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนสารอาหารระหว่างสองชนิดคือ syntrophism

อีกครั้งความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ฝ่ายหนึ่งได้รับผลประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งจะไม่ได้รับผลกระทบ ความสัมพันธ์ดังกล่าวถูกกำหนดให้เป็น commensalism ที่พบในเชื้อราและแบคทีเรีย Bet&Shyween ที่สัมพันธ์กัน ซึ่งเชื้อราจะสลายเซลลูโลสเป็นกลูโคส

bac­teria จำนวนมากไม่สามารถใช้เซลลูโลสได้ แต่ใช้ผลิตภัณฑ์จากเชื้อราที่สลายตัวของเซลลูโลส กล่าวกันว่าสมาคมนี้เป็นปฏิปักษ์กันเมื่อสายพันธุ์หนึ่งมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับสายพันธุ์อื่นโดยการผลิตยาปฏิชีวนะหรือสารยับยั้งอื่นๆ อาจมีการแข่งขันกันระหว่างสายพันธุ์เพื่อแย่งชิงสารอาหารที่จำเป็น ชนิดของจุลินทรีย์ที่ดัดแปลงได้ดีที่สุดจะมีอิทธิพลเหนือการกำจัดสายพันธุ์อื่นๆ

ความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์อาจเป็นกาฝากเมื่อสิ่งมีชีวิตหนึ่งอาศัยอยู่ในหรือในสิ่งมีชีวิตอื่นที่พบในกรณีของแบคทีเรียแกรมลบ Bdellovibrio bacteriovorus ซึ่งแพร่หลายในดินและน้ำเสีย อีกครั้งที่ไวรัสที่โจมตีแบคทีเรีย เชื้อรา และสาหร่ายเป็นปรสิตภายในเซลล์

รากพืชทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนจุลชีพและขี้อายในดินที่อยู่ติดกัน บริเวณดินภายใต้อิทธิพลของรากคือไรโซสเฟียร์ซึ่งมีปฏิกิริยาหลายประเภทเกิดขึ้น อิทธิพลของผลกระทบของรากที่มีต่อประชากรในดินและแสดงเป็นอัตราส่วน R/S นั่นคือจำนวนสิ่งมีชีวิตในดินไรโซสเฟียร์เมื่อเทียบกับจำนวนเดียวกันในดินที่อยู่เหนืออิทธิพลของราก

ค่า R/S ที่มากกว่า 100 บางครั้งเป็นที่รู้จักสำหรับแบคทีเรียบางชนิด ในสกุล’ การตอบสนองของแบคทีเรียต่อสภาวะไรโซสเฟียร์นั้นมากกว่าจุลินทรีย์กลุ่มอื่น ด้วยการตอบสนองของแบคทีเรียในระดับสูง อัตราส่วน R/S สำหรับโปรโตซัวก็สูงเช่นกัน แต่จำนวนเชื้อราเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยในเหง้า

ไมโครฟลอราโดยรวมได้รับประโยชน์จากการมีรากพืชอยู่ในดิน ไมโครฟลอรายังมีอิทธิพลต่อการแตกแขนงของรากพืชและการสร้างและบำรุงรากผม

ค. รูปแบบการกระจาย:

บัญชีทั่วไปของรูปแบบการกระจายของจุลินทรีย์ได้รับด้านล่าง:

ผม. สำหรับชนิดของแบคทีเรียนั้น สมาชิกของสกุล Pseudomonas, Achromobacter และ Bacillus มักพบในดินแอโรบิกส่วนใหญ่ที่มีสภาวะเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน Clostri­dium spp. เกิดขึ้น.

แต่เมื่อเติมสารตั้งต้นที่เหมาะสมลงในดิน จะเกิดการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตที่เป็นคีโมออโตโทรฟิก เช่น แบคทีเรียไนตริไฟดิ้ง—ไนโตรโซโมแนสและไนโตรแบคเตอร์และตัวออกซิไดซ์ของกำมะถันในสกุล Thiobacillus สิ่งมีชีวิตที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นในลักษณะนี้อันเป็นผลมาจากสภาพดินพิเศษอาจถือได้ว่ามีการตอบสนองแบบไซโมจีนัส (หมัก)

ii. actinomycetes ส่วนใหญ่เป็นชาวดิน จำนวนของพวกเขาเพิ่มขึ้นตามความอบอุ่นของสภาพอากาศและลดลงตามความลึกของดิน พวกเขาสลายสารอาหารที่เหลืออยู่ในดิน

สาม. การทดลองแยกเดี่ยวแนะนำว่าโดยทั่วไป สปีชีส์ของ Mucor, Penioillum, Trichoderma และ Aspergillus มีอิทธิพลเหนือและของ Rhizopus, Zygerhynchus, Fusarium, Cephalosporium, Cladosporium และ Verticillium มักพบในดิน การเติมอินทรียวัตถุลงในดินช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเชื้อราในดินในลักษณะเดียวกับการเพิ่มจำนวนแบคทีเรียในเซลล์ไซโมจีนัส

ประชากรเชื้อราในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งและขี้อายมีมากกว่าแบคทีเรีย เชื้อราที่เป็นเส้นใยส่วนใหญ่เป็นแอโรบิกและไมซีเลียมของพวกมันถูกถักทอประสานกันท่ามกลางอนุภาคของดินและจับมันเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงช่วยปรับปรุงพื้นผิวของดิน อีกครั้งที่พืชเชื้อราส่วนใหญ่เกิดขึ้นในขอบฟ้าดินชั้นบนซึ่งมีอินทรียวัตถุมากที่สุด

iv.สาหร่ายที่อาศัยอยู่ในดิน ได้แก่ แฟลเจลเลท คอกคอยด์ หรือเส้นใย สาหร่ายทั่วไปบางชนิด ได้แก่ ออสซิลลาโทเรีย นอสตอค อนาบาเอน่า ไซลินโดรสเปิร์ม คลอโรคอคคัม คลอเรลลา และไดอะตอมบางชนิด (เช่น ฮันตซเชีย และนาวิโคลา) การเจริญเติบโตของสาหร่ายดินส่งผลกระทบต่อดินผิวดินโดยการสูญเสียสารอาหารบางชนิด ชีวมวลของสาหร่ายบนดินผิวดินนั้นดีมาก

ก. สัตว์ในดินประกอบด้วยโปรโตซัวจำนวนมากและเป็นตัวแทนของเมทาซัว สายพันธุ์ที่เล็กที่สุด โปรโตซัว และไส้เดือนฝอยมีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในดิน แบบแรกมักเกิดขึ้นในชั้นฟิล์มน้ำที่อยู่รอบๆ อนุภาคของดิน และแบบหลังมักเกิดขึ้นในดินของขอบฟ้าบนท่ามกลางรากพืช

ยิ่งมีจุลินทรีย์ในดินมากเท่าใด ผลผลิตก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในดิน

(ก) การสลายตัวของอินทรียวัตถุ การเปลี่ยนแปลงในดิน และการรักษาสมดุลความอุดมสมบูรณ์ของดิน

(ข) การปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดิน การฟื้นฟูดินที่แห้งแล้ง และตรวจสอบการพังทลายของดินและ

(ค) การควบคุมโรคและการปลูกป่าทางชีวภาพ

การสลายตัวของอินทรียวัตถุและการเปลี่ยนแปลงในดิน:

ประชากรดินมีหน้าที่ในการกำจัดขยะธรรมชาติออกจากพื้นผิวโลกและการเปลี่ยนแปลงซึ่งมีความสำคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของดินอย่างต่อเนื่อง ขยะธรรมชาติประกอบด้วยซากอินทรีย์ที่ซับซ้อนของซากพืชและสัตว์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน ไข ฯลฯ

พวกมันถูกโจมตีโดยจุลินทรีย์ในดินซึ่งทำหน้าที่เป็นสารชีวธรณีเคมีสำหรับการแปลงเป็นสารประกอบอนินทรีย์ธรรมดาหรือเป็นองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ กระบวนการโดยรวมเรียกว่าการทำให้เป็นแร่ มันให้ความต่อเนื่องขององค์ประกอบ (หรือสารประกอบของพวกมัน) เป็นสารอาหารสำหรับพืชและสัตว์รวมทั้งมนุษย์

เนื่องจากองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน ฯลฯ ไม่สามารถนำมาใช้โดยพืชหรือสัตว์ในรูปแบบองค์ประกอบ จุลินทรีย์ผ่านวัฏจักรต่างๆ ของทรานส์ฟอร์ & ชิเมชัน (วัฏจักรไนโตรเจน วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรกำมะถัน วัฏจักรออกซิเจน ฯลฯ ) จะทำให้พวกมันกลายเป็นสารเชิงซ้อน แบบฟอร์ม

วัฏจักรไนโตรเจนเป็นวัฏจักรที่ไนโตรเจนโมเลกุลอิสระในบรรยากาศผ่านวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงที่อาศัยจุลินทรีย์เป็นสื่อกลางเป็นไนโตรเจนอนินทรีย์คงที่ สารประกอบอินทรีย์อย่างง่าย ไปจนถึงสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนในเนื้อเยื่อของพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ ในที่สุดไนโตรเจนนี้จะถูกปล่อยกลับสู่บรรยากาศผ่านการกระทำของจุลินทรีย์

จุลินทรีย์และขี้อายจึงมีบทบาทสำคัญในการรักษากระบวนการที่เป็นวัฏจักรสำหรับการนำธาตุกลับมาใช้ใหม่ภายใต้สภาพธรรมชาติ ประเภทของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องและอัตราการจู่โจมขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของสารตกค้าง สภาพแวดล้อม และธรรมชาติของดินที่อยู่เบื้องล่าง

ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปแล้ววัสดุไนโตรเจนจะถูกย่อยสลายได้เร็วกว่าสารตกค้างที่มีอัตราส่วน C: N สูง ในสภาพแวดล้อมและสภาพขี้อาย ความชื้นมีความสำคัญเป็นพิเศษเนื่องจากในสภาพอากาศแห้ง การโจมตีจะช้า อุณหภูมิยังส่งผลต่ออัตราการย่อยสลายและองค์ประกอบของพืชที่โจมตี อีกครั้งที่ดินที่อยู่เบื้องล่างกำหนดจำนวนประชากรจุลินทรีย์ที่สามารถย่อยสลายได้ในระดับมาก

โปรตีน กรดนิวคลีอิก เบสพิวรีนและไพริมิดีน และน้ำตาลอะมิโนเป็นตัวแทนของสารอินทรีย์ไนโตรเจนเชิงซ้อนที่สะสมอยู่ในดินในรูปของของเสียจากสัตว์และพืช หรือเนื้อเยื่อของพวกมัน กระบวนการสังเคราะห์ของจุลินทรีย์ก็มีส่วนทำให้เกิดสารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์ที่ซับซ้อนจำนวนหนึ่งเช่นกัน

ไนโตรเจนที่ถูกขังอยู่ในโปรตีนนั้นไม่สามารถหาได้จากพืชเป็นสารอาหาร ดังนั้น ในการปลดปล่อยไนโตรเจนที่จับกับสารอินทรีย์นี้ให้เป็นอิสระ จึงต้องมีการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ของโปรตีน—การสลายโปรตีน

สิ่งนี้ทำได้โดยจุลินทรีย์ที่สามารถแปลงโปรตีนเป็นหน่วยที่เล็กกว่า - เปปไทด์ด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ - โปรตีน เปปไทด์ถูกโจมตีโดยเอนไซม์เปปไทเดสทำให้เกิดการปลดปล่อยกรดอะมิโน เอนไซม์ย่อยโปรตีนเหล่านี้ผลิตโดย Clostridium histolyticum และ C. sporogenes และสายพันธุ์ของจำพวก

Proteus, Pseudomonas และ Bacillus และเชื้อราและ actinomycetes มากมาย กรดอะมิโนถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์โจมตีเพื่อผลิตแอมโมเนีย ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าแอมโมนิฟิเคชัน แอมโมเนียระเหยง่าย บางส่วนออกจากดิน ส่วนที่เหลือจะถูกละลายเป็น NH4+ ซึ่งพืชใช้และ. จุลินทรีย์และภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยจะถูกออกซิไดซ์เป็นไนเตรตโดยแบคทีเรียไนตริไฟริ่งโดยกระบวนการที่เรียกว่าไนตริฟิเคชั่น

สิ่งนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน:

(i) การออกซิเดชันของแอมโมเนียเป็นไนไตรต์โดยแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียและ

(ii) การเกิดออกซิเดชันของไนไตรต์เป็นไนเตรตโดยแบคทีเรียไนไตรต์ออกซิไดซ์

ตัวออกซิไดซ์แอมโมเนียคือ:

Nitrosomonas europaea, Nitrosovibrio tenuis, Nitrosococcus nitrosus และ Nitrosococcus oceanus และแบคทีเรียไนไตรต์ออกซิไดซ์ ได้แก่ Nitrobacter winogradskyi และ Nitrospina gracilis

อีกครั้งภายใต้สภาวะไร้อากาศ ในแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกในดินที่มีน้ำขังจะเปลี่ยนไนเตรตเป็นไนไตรต์หรือแอมโมเนีย กระบวนการที่เรียกว่าดีไนตริฟิเคชั่น ซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่พึงปรารถนาซึ่งส่งผลให้สูญเสียไนโตรเจนจากระดับธาตุอาหารในดินที่ลดลงสำหรับการเจริญเติบโตของพืช

นอกจากนี้ จุลินทรีย์ยังเปลี่ยนโมเลกุลไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศให้เป็นแอมโมเนียโดยกระบวนการที่เรียกว่าการตรึงไนโตรเจน

พวกเขาอยู่ในสองกลุ่ม:

(i) จุลินทรีย์ชีวภาพ ที่อาศัยอยู่ในรากพืชและ

(ii) จุลินทรีย์ที่ไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งอาศัยอยู่อย่างอิสระและเป็นอิสระในดิน

ในระหว่างการตรึงไนโตรเจนของแบคทีเรีย เอ็นไซม์ตรึงไนโตรเจน—เอ็นไซม์เอ็นไซม์ไนโตรจีเนสซึ่งมีองค์ประกอบสองอย่างที่ทำปฏิกิริยาร่วมกับตัวรีดิวซ์อย่างแรง—เฟอร์เรดอกซินหรือไฟอะโวดอกซินและเอทีพี

การตรึงไนโตรเจนแบบชีวภาพทำได้โดยแบคทีเรียในสกุล Rhizobium ร่วมกับพืชตระกูลถั่วที่มีความจำเพาะระหว่างแบคทีเรียกับพืชตระกูลถั่วในระดับหนึ่ง การตรึงไนโตรเจนแบบไม่ใช้ออกซิเจนอีกครั้งทำได้โดย Clostridium pasteurianum และสปีชีส์ของสกุล Azotobacter

แม้ว่าพืชและสาหร่ายสีเขียวจะเป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดของการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่ในบรรยากาศหรือละลายในน้ำ แบคทีเรียก็สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์จากคาร์บอนอนินทรีย์ผ่านวัฏจักรคาร์บอนได้ สารประกอบอินทรีย์คาร์บอนที่ก่อตัวขึ้นดังกล่าวจะสะสมอยู่ในดินเนื่องจากการทิ้งขยะประจำปีและการตายของพืชและสัตว์กลุ่มต่างๆ

พวกมันถูกย่อยสลายโดยกิจกรรมของจุลินทรีย์ ผลิตภัณฑ์สุดท้าย คาร์บอนไดออกไซด์ ถูกปล่อยสู่อากาศและดิน

จุลินทรีย์เหล่านี้มีหน้าที่ในการวิวัฒนาการของคาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 95 และสัตว์มีเพียงร้อยละ 95 จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรคาร์บอนในสภาพแวดล้อมบนบกเป็น heterotrophic บางส่วนของคาร์บอนที่มีสารอินทรีย์ตกค้างอยู่ในเนื้อเยื่อของจุลินทรีย์ซึ่งในที่สุดจะสลายตัวและถูกกำจัด

ส่วนที่เหลือรวมอยู่ในฮิวมัสซึ่งเป็นสารอินทรีย์อสัณฐานสีเข้มซึ่งมีความสำคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน สัตว์ในดินยังเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของฮิวมัส ฮิวมัสไม่ใช่สารเคมีเพียงชนิดเดียว แต่เป็นสารโพลีฟีนอลตามธรรมชาติและมีกรดอะมิโนและน้ำตาลอะมิโนบางชนิด แบคทีเรียและเชื้อราเป็นจุลินทรีย์หลักที่ย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์คาร์บอน

สารอินทรีย์ที่มีมากที่สุดในพืชคือเซลลูโลสซึ่งถูกแบคทีเรียและเชื้อราโจมตีได้ง่าย ในระหว่างการสลายตัวของเซลลูโลส hyphae ของเชื้อราจะตั้งรกรากอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวของสารอินทรีย์ตกค้างและไฮโดรไลซ์เซลลูโลส เชื้อราบางชนิดที่มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ ได้แก่ Botryotrichum, Chaetomium, Humicola, Stachybotrys และ Stysanus

หลังจากผ่านไปสองสามสัปดาห์ ไมซีเลียมก็จะตาย และปรากฏว่าแบคทีเรียและสัตว์ทำให้เกิดการสลายตัวและการเสื่อมสภาพของสารอินทรีย์เหล่านี้ การโจมตีด้วยเอนไซม์เริ่มต้นโดยเอนไซม์เซลลูเลสแยกเซลลูโลสออกเป็นเซลโลไบโอส อีกครั้งที่เซลโลไบโอสถูกแยกออกเป็นกลูโคสโดยเอนไซม์ β-glucosidase กลูโคสถูกเผาผลาญได้ง่ายโดยจุลินทรีย์หลายชนิด

การเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เส้นทางการย่อยสลายที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นกับสารในเนื้อเยื่อพืชอื่นๆ เช่น เฮมิเซลลูโลส ลิกนิน และเพกติน คาร์บอนไดออกไซด์อาจเกิดจากการดีคาร์บอกซี&ชิเลชันของกรดอะมิโน เช่นเดียวกับจากการสลายตัวของกรดไขมัน การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้อาจเกิดขึ้นในดิน

พืชหรือสัตว์ไม่สามารถใช้กำมะถันในรูปธาตุได้ มันผ่านวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลง เช่น ไนโตรเจนและคาร์บอนที่อาศัยจุลินทรีย์และขี้อาย

จุลินทรีย์หลายชนิดที่มีส่วนร่วมในวัฏจักรกำมะถันจะไม่ทำงานในดิน เช่น แบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่เกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันของซัลไฟด์ ในดินเกษตรกรรมส่วนใหญ่ กำมะถันมีความเข้มข้นเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของประชากรดินและพืชผล

แหล่งจ่ายนี้ได้มาจากหินต้นกำเนิด จากสารอินทรีย์ตกค้างและจากสารประกอบระเหยง่ายในเขตอุตสาหกรรม จุลินทรีย์เป็นกลุ่มมีความหลากหลายมากขึ้นและสามารถใช้สารประกอบกำมะถันส่วนใหญ่ได้และเป็นเครื่องมือในการทำให้กำมะถันมีอยู่ในพืชที่สูงขึ้นในรูปแบบที่ใช้ประโยชน์ได้

อีกครั้งจุลินทรีย์บางชนิดออกซิไดซ์และอื่น ๆ ลดสารประกอบกำมะถันต่างๆ ไธโอบาซิลลัส ไธโอออกซิแดนส์ ออโตโทรฟสามารถออกซิไดซ์กำมะถันไปเป็นซัลเฟตซึ่งถูกหลอมรวมโดยพืชและรวมเข้ากับกรดอะมิโนที่มีกำมะถันแล้วจึงกลายเป็นโปรตีน

ในขณะที่สมาชิกของสกุล Desulfovibrio มีหน้าที่ในการลดซัลเฟตในดิน ในดินนาที่มีน้ำขังซึ่งมีสภาวะไร้อากาศเหนือกว่า พวกมันมีหน้าที่สร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งอาจทำลายรากของต้นข้าวที่ปลูกที่นั่น พวกมันยังถูกจำกัดความรับผิดชอบในการทำให้เกิดการกัดเซาะของท่อเหล็กใต้ดินอย่างกว้างขวาง

การเสื่อมสภาพของโปรตีนอีกครั้งจะทำให้เกิดกรดอะมิโน ซึ่งบางชนิดมีกำมะถัน กำมะถันนี้ถูกปลดปล่อยออกจากกรดอะมิโนโดยการทำงานของเอนไซม์ของแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกหลายชนิด

ตัวอย่างของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรกำมะถันในลักษณะต่างๆ ได้แก่ ชนิดของแบคทีเรียในสกุล Desulfotomaculum แบคทีเรียกำมะถันสีม่วงและสีเขียว โครมาเทียมและแบคทีเรียสีม่วงคลอโรเบียม

ธาตุ (เช่น Zn, Cu, Co เป็นต้น) จะถูกปล่อยออกมาจากจุลินทรีย์ในระหว่างการสลายตัว และการดูดซึมของธาตุเหล่านี้โดยพืชที่สูงขึ้นอาจได้รับผลกระทบจากแบคทีเรียที่เติบโตบนผิวราก แบคทีเรียบางชนิดที่มีส่วนร่วมในกระบวนการข้างต้น ได้แก่ Pseudomonas, Corynebacterium และ Flavobacterium

กิจกรรมการเผาผลาญของจุลินทรีย์ยังละลายฟอสเฟตจากแคลเซียม เหล็ก และอะลูมิเนียมฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ ฟอสเฟตถูกปลดปล่อยออกจากสารประกอบอินทรีย์ เช่น กรดนิวคลีอิกโดยการย่อยสลายของจุลินทรีย์ แบคทีเรียเปลี่ยนออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำของเหล็กและแมงกานีสเป็นเกลือเหล็กและแมงกานีสที่ละลายน้ำได้ ย้อนกลับได้

ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าจุลินทรีย์ทำหน้าที่สำคัญหลายอย่างซึ่งส่งผลต่อผลผลิตของดิน

การใช้สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลงในวงกว้างเพื่อปรับปรุงผลผลิตพืชผลทำให้เกิดผลข้างเคียงบางอย่างซึ่งต้องพิจารณาอย่างรอบคอบและแก้ปัญหาได้ผล สารเหล่านี้เมื่อสะสมในดินจะทำให้เกิดการทำลายของจุลินทรีย์ในดิน พวกมันจะไหลไปด้วยน้ำฝนและทำให้เกิดมลภาวะต่อลำธารและแม่น้ำด้วย และส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์น้ำ

การปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินและด้านอื่น ๆ ของดิน:

สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน— Oscillatoria princeps O. formosa สายพันธุ์ของ Anabaena Spirulina Nostoc Cylindrospermum ช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ นอกจากนี้ สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินยังใช้ในการฟื้นฟูดินที่แห้งแล้งและเป็นด่าง

ทั้งสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและสาหร่ายสีเขียวที่เติบโตบนผิวดินช่วยตรวจสอบการพังทลายของดิน ป้องกันไม่ให้ชั้นดินชั้นบนที่อุดมสมบูรณ์ถูกชะล้างในช่วงฤดูฝน จึงมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงดินทางการเกษตร

การควบคุมโรคและการปลูกป่าทางชีวภาพ:

จุลินทรีย์ในดิน เช่น Arthrobotrys oligospora, Dactylella cinopaga ถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากในการจับและกำจัดไส้เดือนฝอยในดินเพื่อเป็นโปรแกรมควบคุมโรคของพืชเกษตรและพืชผลทางการเกษตร

นอกจากนี้ จุลินทรีย์จากเชื้อราไมคอร์ไรซาที่เกี่ยวข้องกับรากของต้นไม้ในป่า เช่น Boletus subtomentosus กับ Pinus montana และ Lactarius deliciosus ที่มี Pinus sylvestris ช่วยเพิ่มพื้นผิวการดูดซึมและอัตราการดูดซึมของแร่ธาตุต่างๆ และยังทำให้ภูมิคุ้มกันต่อการโจมตีของโรคอีกด้วย จุลินทรีย์กลุ่มนี้ใช้ประโยชน์อย่างมีกำไรในโครงการปลูกป่า

หมายเหตุ # 7 จุลชีววิทยาของอากาศ:

ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยอนุภาคของแข็งจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่มาจากแหล่งกำเนิดทางชีววิทยา อนุภาคที่เกิดในอากาศและมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นสปอร์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ซึ่งเหมาะสมกับการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมดังกล่าวในระดับหนึ่ง

ไม่เพียงแต่สปอร์ของเชื้อรา myxomycetes, bryophytes และ pteridophytes เท่านั้น แต่ยังมีละอองเกสร, moss gemmae, propagus ของไลเคน, เซลล์ของสาหร่าย, เซลล์พืชและเซลล์และสปอร์ของแบคทีเรีย, ซีสต์ของโปรโตซัวและอนุภาคไวรัสอาจเกิดขึ้นในอากาศและ เป็นสปอร์ของอากาศซึ่งก่อให้เกิดมลพิษในอากาศที่เราหายใจ

สปอร์จะยังคงลอยอยู่ในอากาศตราบเท่าที่ความเร็วตกน้อยกว่าความเร็วของกระแสลมขึ้นซ้ำๆ

จุลินทรีย์ในอากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยไวรัส (ไข้หวัดใหญ่ โรคหัด ฯลฯ) แบคทีเรีย (สายพันธุ์ของ Streptococcus, Mycobacterium, Corynebacterium เป็นต้น) และสปอร์ของ Thermoactinomyces vulgaris และ Micropolyspora faerti และสปอร์ของเชื้อรา (Aspergillus fumigatus, Cladospor ฯลฯ ).

พวกเขามีความรับผิดชอบต่อโรคต่าง ๆ (ปอดหรืออย่างอื่น) ของมนุษย์ จำเป็นต้องศึกษาธรรมชาติ ต้นกำเนิด และพฤติกรรมของจุลินทรีย์ในอากาศเพื่อป้องกันอุบัติการณ์ของโรคที่เกิดจากจุลินทรีย์เหล่านี้

ที่มาและการกระจายของสปอร์อากาศ:

สปอร์ในอากาศส่วนใหญ่มาจากพื้นผิวของพืชหรือเศษผักที่อยู่เหนือระดับพื้นดินหรือฝุ่นละออง จริงอยู่ สิ่งมีชีวิตจำนวนมากขับไล่สปอร์ของพวกมันออกไปในระยะห่างตั้งแต่สองสามถึงหลายมิลลิเมตโดยกลไกที่ออกฤทธิ์ แต่จุลินทรีย์ที่พัดพาในอากาศส่วนใหญ่ไม่มีโครงสร้างพิเศษที่เอื้อต่อการแพร่กระจายของพวกมันสู่ชั้นบรรยากาศ

พวกเขาขึ้นอยู่กับการรบกวนทางกายภาพสำหรับการขึ้นและฝุ่นทำหน้าที่เป็นยานพาหนะของการปนเปื้อนและการกระจายในอากาศ

ธรรมชาติของสปอร์ในอากาศนั้นแปรผันอย่างมากเนื่องจากถูกควบคุมโดยปัจจัยทางกายภาพและทางสรีรวิทยาต่างๆ

(i) สปอร์อากาศในอากาศภายนอก:

สปอร์ในอากาศที่ประกอบเป็นสปอร์ของเชื้อราใกล้กับระดับพื้นดินจะแสดงช่วงเวลารายวัน สปอร์ของยีสต์พบมากในสปอร์ในอากาศก่อนรุ่งสาง สปอร์ของ Phytophthora infestans ในช่วงเช้าตรู่ และสปอร์ของ Clado­sporium, Alternaria และ Ustilago ในตอนบ่าย

บ่อยครั้งหลังฝนตกใกล้ระดับพื้นดิน—เปียก-อากาศ-สปอร์อุดมไปด้วยเบสซิดิโอสปอร์และแอสคอสปอเรสซึ่งถูกแทนที่ด้วยสปอร์ในอากาศแห้งซึ่งประกอบด้วยละอองเรณูและสปอร์แห้งของโรคราแป้ง อัลเทอนาเรีย เขม่าและสนิม

สปอร์ของเชื้อราในอากาศมีส่วนทำให้เกิดโรคปอด สปอร์เหล่านี้ได้มาจากเชื้อราที่ขึ้นรา ฟาง พืชที่ชื้น และกองปุ๋ยหมัก โรคแอสเปอร์จิลโลซิสในสุกรพัฒนาจากฟางที่ปนเปื้อนเชื้อราแอสเปอร์จิลลัส ฟูมิกาตุส ซึ่งทำให้เกิดโรคต่างๆ ของมนุษย์ได้เช่นกัน

สปอร์ของเชื้อรา Cladosporium herbarum, thermophilic actinomycetes เช่น Thermoactinomyces vulgaris และ Micropolyspora faeni และละอองเรณูแทรกซึมลึกเข้าไปในทางเดินหายใจทำให้เกิดอาการแพ้ในมนุษย์ นอกจากนี้ ยังมีแบคทีเรีย bac­teria อีกจำนวนมากที่สปอร์มีส่วนทำให้เกิดสปอร์ในอากาศในอากาศภายนอก และเมื่อสูดดมทำให้เกิดโรคร้ายแรง

(ii) Air spora ภายในอาคาร:

ปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศภายในตัวอาคารอาจรวมถึงไวรัส แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคและไม่ก่อให้เกิดโรค และเชื้อรา ไวรัสหลายชนิดรวมทั้งไข้หวัดใหญ่ โรคไข้หวัด โรคหัด ไข้ทรพิษ ฯลฯ แพร่ระบาดทางอากาศและอาจก่อให้เกิดการติดเชื้อเมื่อสูดดม เอนโดสปอร์ของสกุล Bacillus และ Cladosporium โดยเฉพาะ CI perfringens มักพบในห้องผู้ป่วย หอผู้ป่วยในโรงพยาบาล

Rhodotorulla และยีสต์อื่น ๆ และสปอร์ของสายพันธุ์ Apergillus, Penicillium, Mucor และเชื้อราอื่น ๆ มักมีอยู่ สิ่งเหล่านี้อาจทำให้อาหารและชะล้างและวัสดุอินทรีย์ที่เน่าเสียง่าย เช่น หนัง และการสูดดมอาจทำให้เกิดการติดเชื้อทางเดินหายใจของมนุษย์และสัตว์และอาการแพ้ เช่น โรคหอบหืด

ในอาคารที่เลี้ยงสัตว์ มลพิษทางอากาศนั้นสูงเป็นพิเศษ เนื่องจากมีหญ้าแห้ง ฟาง หรืออาหารสัตว์อื่น ๆ เครื่องนอน และสิ่งขับถ่ายแห้งและการปนเปื้อนจากเสื้อสัตว์ สปอร์ของเชื้อรา Aspergillus fumigatus พบในตัวอย่างฝุ่น 80 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไปที่ตรวจสอบจากบ้านในเมือง เมื่อหายใจเข้าไปจะมีการพัฒนาของ aspergillosis ของปอด แบคทีเรียก่อโรคในอากาศบางชนิด

รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดต่อมทอนซิลอักเสบ (Streptococcus pyogenes) วัณโรค (Myco­bacterium tuberculosis) โรคคอตีบ (Corynebacterium diphtheriae) และ Q-fever (Rickettsia burnetii) อนุภาคที่หนาแน่นกว่าจะเกาะตัวอย่างรวดเร็ว แต่อนุภาคที่เบากว่าจะยังคงลอยตัวอยู่ตามสมควร

การกวาดพื้นให้แห้ง การปัดฝุ่นสิ่งของ การเขย่าเสื้อผ้า การทำเตียง การเคลื่อนย้ายผู้คน และความแห้งแล้ง อาจทำให้พื้นผิวเดิมแตกเป็นอนุภาคละเอียดหรือรบกวนฝุ่นที่ตกตะกอนและทำให้กลายเป็นอากาศ

การอยู่รอดของสปอร์ทางอากาศ:

การอยู่รอดของจุลินทรีย์ในอากาศขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย สปอร์ที่ทนต่อการคายน้ำจะมีชีวิตอยู่ได้นานกว่าเซลล์พืชผักและพืชพันธุ์ ระยะเวลาการอยู่รอดของจุลินทรีย์ทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นในบรรยากาศชื้น โดยอยู่ห่างจากรังสีฆ่าเชื้อแบคทีเรียของแสงแดดซึ่งทะลุผ่านกระจกหน้าต่างได้ในระดับที่จำกัด

จุลินทรีย์เป็นเครื่องฟอกอากาศ:

จุลินทรีย์จำนวนมากทำงานเป็นเครื่องกรองอากาศ ซึ่งก่อตัวเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของระบบนิเวศในธรรมชาติ

ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียสังเคราะห์แสง (Chromatium sp., Rhodospirillum molischianum เป็นต้น) ที่มีแบคทีเรียคลอโรฟิลล์และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและสาหร่ายสีเขียวที่มีคลอโรฟิลล์แปลง atmos­pheric carbon dioxide เป็นรูปแบบต่างๆ ของคาร์โบไฮเดรต และทำให้อากาศบริสุทธิ์ สมดุลของก๊าซหลักและก๊าซธรรมชาติมีส่วนร่วมในระบบนิเวศ ในธรรมชาติ

หมายเหตุ # 8 จุลชีววิทยาของน้ำ:

จุลชีววิทยาของน้ำประกอบด้วยการศึกษาธรรมชาติ การกระจาย และกิจกรรมของจุลินทรีย์ในน้ำจืด ปากน้ำ และน้ำทะเล ความชื้นของโลกหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง กระบวนการหมุนเวียนของความชื้นนี้เรียกว่าวัฏจักรของน้ำหรือวัฏจักรอุทกวิทยาซึ่งมีระดับบรรยากาศ น้ำผิวดิน และน้ำใต้ดินต่างกัน

ปริมาณความชื้นและลักษณะของจุลินทรีย์ในแต่ละขั้นตอนมีความแปรปรวนอย่างมาก จุลินทรีย์ที่มีความชื้นในบรรยากาศเกิดจากอากาศควบคู่ไปกับอนุภาคฝุ่น มันถูกลบออกจากพื้นผิวโลกเป็นจำนวนมากโดยฝนและลูกเห็บ

น้ำผิวดิน ได้แก่ น้ำในทะเลสาบ ลำธาร แม่น้ำ และมหาสมุทร น้ำเหล่านี้ไวต่อการปนเปื้อนของจุลินทรีย์เป็นระยะๆ จากน้ำในบรรยากาศโดยการตกตะกอน การล้างพื้นผิวของดิน และของเสียใดๆ ที่ทิ้งลงในน้ำเหล่านี้

องค์ประกอบของจุลินทรีย์ในน้ำผิวดินขึ้นอยู่กับสารอาหารของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ สภาพทางภูมิศาสตร์ ชีวภาพ และภูมิอากาศ น้ำบาดาลเป็นน้ำใต้ดินที่เกิดขึ้นในดินหรือวัสดุที่มีหิน

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของดินและความลึกที่น้ำแทรกซึม จุลินทรีย์จะถูกลบออกโดยการกรอง และด้วยเหตุนี้น้ำใต้ดินจึงอาจปราศจากจุลินทรีย์ใดๆ

ประชากรจุลินทรีย์ในแหล่งน้ำผิวดินส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยสภาพทางกายภาพและทางเคมีซึ่งเหนือกว่าในแหล่งที่อยู่อาศัยนั้น เงื่อนไขบางประการเหล่านี้ได้แก่ อุณหภูมิ ความดันอุทกสถิต แสง ความเค็ม ความขุ่น pH และองค์ประกอบใน&ความชื้นอินทรีย์และอินทรีย์

การเจริญเติบโตที่เหมาะสมที่สุดของจุลินทรีย์อีกครั้งขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสภาวะเหล่านี้กับธรรมชาติของน้ำผิวดิน (สดหรือในทะเล) นอกจากนี้ การกระจายตัวของจุลินทรีย์แตกต่างกันไปตามความลึกของน้ำ ในน้ำลึก ชั้นบนสุดและตะกอนด้านล่างกักเก็บจุลินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูงกว่าส่วนที่เหลือ

การรวมกลุ่มของจุลินทรีย์กลุ่มลอยตัวและลอยตัวในผิวน้ำเรียกว่าแพลงก์ตอนซึ่งเมื่อประกอบด้วย สาหร่ายส่วนใหญ่คือแพลงก์ตอนพืช เมื่อโปรโตซัวและสัตว์ขนาดเล็กอื่นๆ ครอบงำ ก็คือแพลงก์ตอนสัตว์ และเมื่อมีทั้งพืชและสัตว์ผสมกัน มันคือแพลงก์ตอนสัตว์

ชาวมหภาคของภูมิภาคด้านล่าง (โซนหน้าดิน) ของแหล่งน้ำคือสิ่งมีชีวิตหน้าดินซึ่งร่ำรวยที่สุดในระบบน้ำเค็มและทะเล สัตว์หน้าดินมีรูปแบบชีวิตที่แตกต่างกันสองแบบ แบบหนึ่งติดอยู่และไม่เคลื่อนที่ ส่วนอีกแบบไม่ติดและสามารถเคลื่อนไหวในแนวนอนและแนวตั้งได้ สปีชีส์ที่แนบมาซึ่งเติบโตบนหินหรือพื้นผิวหินเป็น epilithic บนพืชเป็น epiphytic และในสัตว์เป็น epizooic

เนื่องจากชีวมวลของสิ่งมีชีวิตหน้าดินมีความเข้มข้นอย่างเข้มข้น มันจึงกลายเป็นพื้นที่เลี้ยงสัตว์ที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งสำหรับโปรโตซัว ปลามังสวิรัติ ฯลฯ ระหว่างเขตหน้าดินและโซนของผู้ผลิต (สาหร่ายสังเคราะห์แสง) เป็นเขตสนับสนุนทุนเปิด น้ำที่มีการสังเคราะห์แสงลดลงเรื่อยๆ

ในน้ำจืด โซน pro-fundal และ benthic zone ส่วนใหญ่อาศัยอยู่โดยสิ่งมีชีวิต heterotrophic ในขณะที่ในน้ำทะเล พื้นที่ระหว่างชั้นบนกับพื้นที่เหนือพื้นทะเลค่อนข้างแห้งแล้ง ซึ่งเป็นพื้นที่ทะเลทรายในมหาสมุทรที่กว้างใหญ่ทางจุลชีววิทยา

หมายเหตุ # 9 จุลชีววิทยาของสัตว์:

จุลินทรีย์บางชนิดยังคงมีความเกี่ยวข้องเป็นประจำกับสัตว์ (รวมถึงแมลง) ที่ประกอบเป็น ‘ฟลอราปกติ’ ซึ่งแสดงสมดุลแบบไดนามิก สมดุลและสมดุลย์ดังกล่าวอาจไม่สมดุลเมื่อความต้านทานของโฮสต์ลดลงและพืชปกติมีบทบาทในการทำให้เกิดโรค

ชนิดของจุลินทรีย์ของพืชปกติได้รับอิทธิพลจากชนิดของร่างกายสัตว์และสภาพแวดล้อม:

ผม. จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับร่างกายมนุษย์:

ฟลอราปกติของผิวหนังมนุษย์ ได้แก่ แบคทีเรียแกรมบวก ซึ่งส่วนใหญ่เป็น Staphylococcus albus และ Sarcina spp. ในการหลั่งของผิวหนัง Pityrosporum ovalis และ P. orbiculare มีอยู่ ในการหลั่งของหู saprophytic acid-fast Mycobacterium smegmatis เป็นเรื่องปกติ

น้ำตาที่หลั่งบนเยื่อบุลูกตาประกอบด้วยเอนไซม์ไลโซไซม์ ซึ่งโจมตีผนังเซลล์แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการสลาย และทำให้จำนวนสิ่งมีชีวิตในบริเวณนี้อยู่ในระดับต่ำ

รูจมูกของมนุษย์มักตกเป็นอาณานิคมอย่างหนักด้วย Staphylococcus albus และ S. aurens อีกครั้งที่พืชปกติของระบบทางเดินหายใจส่วนบนแสดงโดย Streptococcus salivatius, S. pyogenes, Neisseria pharyngis และ Haemophilus influenzae ไม่มีฟลอราปกติของหลอดลมและหลอดลม

พืชในทางเดินอาหารของมนุษย์ประกอบด้วย nonhaemolytic streptococci, nonpatho­genic species of Neisseria, anaerobic spirochaetes, Fusobacterium และ lactobacilli นอกจากนี้ Candida albicans ยังมีอยู่ พืชในลำไส้เล็กประกอบด้วย: Escherichia coli, Clostridium perfringens, สายพันธุ์ของจำพวก Bacillus และ Bacteroides แต่โดยทั่วไปแล้ว อาหารมีอิทธิพลต่อพืชในลำไส้

ii. จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับสัตว์อื่นๆ:

นอกจากร่างกายมนุษย์แล้ว แหล่งที่อยู่อาศัยที่สำคัญอย่างหนึ่งของจุลินทรีย์คือสัตว์อื่นๆ ด้วยเหตุนี้จึงมีปฏิสัมพันธ์หลายประเภทระหว่างกัน ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ถูกจำแนกตามธรรมเนียมเป็น: ทางชีวภาพ, กาฝากและคอมเมนซัล

ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของแมลงทั้งหมดอยู่ในความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับจุลินทรีย์อย่างน้อยหนึ่งชนิด

ตัวอย่างที่พบบ่อย ได้แก่ เชื้อรา (Termitomycetes spp) และ ปลวกแฟลเจลเลต (Hypermastigina และ Polymastigina) เป็นฝายเหมือนแบคทีเรีย และ rickettsia's ที่มีปลวก mycoflora (Saccharomyces spp. Aspergillus spp.) ของแมลงผึ้งและแมลงที่อาศัยอยู่ตามไม้ (bark-bork) เชื้อราแอมโบรเซีย (Ceratocystis ulmi)

สิ่งที่น่าสนใจคือกระเพาะรูเมน (กระเพาะแรกของสัตว์กินพืชเป็นอาหาร) ความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์ จุลินทรีย์เช่น Bacteroides succinogenes, B. ruminicola, Streptococcus bovis, Selenomonas ruminantium เติบโตในห้องแรก (กระเพาะรูเมน) ของกระเพาะวัวหลายห้องพร้อมกับอาหารที่เก็บไว้

พวกเขาย่อยเซลลูโลส สังเคราะห์โปรตีนและวิตามิน และปรับเปลี่ยนไขมันของอาหารสัตว์ในกระเพาะรูเมน และทำให้เหมาะสมกับความต้องการทางโภชนาการของวัว

ในกระเพาะรูเมน จุลินทรีย์และขี้อายยังสังเคราะห์กรดอะมิโน โปรตีน และวิตามินที่เจ้าบ้านใช้ เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ในกระเพาะรูเมนบางชนิด กระเพาะหมักมีบรรยากาศที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์อย่างต่อเนื่อง นี่คือประโยชน์ขององค์ประกอบทั้งสองของการเชื่อมโยงทางชีวภาพ

การศึกษาลักษณะและกิจกรรมของจุลินทรีย์และการปรับปรุงคุณภาพมีประโยชน์ต่อผลิตภัณฑ์นม ปาสเตอร์ไม่เชื่อว่าสัตว์สามารถอยู่ได้โดยปราศจากจุลินทรีย์

ความสัมพันธ์ของปรสิตระหว่างจุลินทรีย์และสัตว์นั้นแสดงโดยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคต่างกัน อีกครั้งที่ความสัมพันธ์ระหว่างแบคทีเรียแอโรบิก (สายพันธุ์ของจำพวก Pseudomanas, Achromobacter, Vibrio เป็นต้น) และปลาทะเลอาจเรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ดีที่สุดของปฏิสัมพันธ์ทั่วไปของจุลินทรีย์

หมายเหตุ # 10 จุลชีววิทยาทางการแพทย์:

เป็นสาขาของจุลชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับจุลชีพและขี้อายที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ สัตว์อื่นๆ และพืช จุลินทรีย์เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในคนทั่วไปโดยโรคที่พวกเขาก่อให้เกิด จุลชีววิทยาทางการแพทย์เกี่ยวข้องกับการป้องกันและควบคุมโรค

ความสำคัญของจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ ในการก่อให้เกิดโรคจะมีความชัดเจนเฉพาะกับการศึกษาจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องเท่านั้น

จุลชีววิทยาสาขานี้ได้รับการปฏิบัติแยกกันดังนี้:

(ก) การศึกษาโรคพืช (โรคพืช) และ

(ข) การศึกษาโรคของสัตว์รวมทั้งคนขี้อาย

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องบำบัดของเสียทางชีวภาพด้วยสารเคมีหรือโดยจุลินทรีย์เพื่อกำจัดจุลชีพที่ก่อให้เกิดโรคซึ่งทำให้เกิดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ การบำบัดอย่างเหมาะสมซึ่งแตกต่างกันไปตามประเภทและแหล่งที่มาของของเสีย สามารถขจัดอันตรายต่อสุขภาพและกำจัดสารประกอบที่เป็นอันตรายต่อปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ ความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความสำคัญต่อการรักษาสมดุลของรูปแบบชีวิต

จุลินทรีย์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับน้ำเสีย ได้แก่ : สายพันธุ์ Enterobacter, Pseudomonas, Escherichia, Methano- bacterium, Methanococcus

หมายเหตุ # 11 จุลชีววิทยาอวกาศ (exobiology):

เป็นการศึกษาความเป็นไปได้ของจุลชีพในอวกาศและบนดาวเคราะห์ (สิ่งมีชีวิตนอกโลก) หรือการสร้างดาวเคราะห์ประเภทโลกผ่านยานอวกาศ นอกจากนี้ยังรวมถึงการศึกษาศักยภาพการใช้จุลินทรีย์สำหรับอาหารและพลังงาน และเพื่อรักษาสมดุลของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เหมาะสมในยานอวกาศ เช่น การใช้สายพันธุ์ของคลอเรลล่า

หมายเหตุ # 12 จุลชีววิทยาและกำเนิดชีวิต:

มีการเสนอคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก ข้อเสนอที่ยอมรับได้มากที่สุดประการหนึ่งแสดงให้เห็นว่าชีวิตเกิดขึ้นในทะเลหลังกระบวนการวิวัฒนาการทางเคมีนับล้านปี

ความหลากหลายของ capa­bilities ทางชีวเคมีที่พบในจุลินทรีย์ ความเรียบง่ายที่ยอดเยี่ยมของบางชนิดทำให้จุลินทรีย์น่าสนใจ “เครื่องมือทดลอง” เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงระหว่างการสังเคราะห์ทางเคมีกับรูปแบบชีวิต

หมายเหตุ # 13 จุลชีววิทยาธรณีเคมี:

การศึกษาจุลินทรีย์ได้ตอบคำถามที่สำคัญมากมาย เช่น บทบาทของจุลชีพและขี้อายในการก่อตัวของถ่านหิน ปิโตรเลียม และการใช้วัตถุดิบ (ไฮโดร&ขี้คาร์บอน) เพื่อเปลี่ยนเป็นสารเคมีที่มีคุณค่า อินทรียวัตถุที่ได้จากจุลินทรีย์ที่สะสมอยู่ในตะกอนโคลนของพื้นมหาสมุทรถูกฝังไว้ในช่วงเวลาหนึ่งโดยตะกอนและถูกแปลงเป็นน้ำมันและก๊าซอย่างค่อยเป็นค่อยไป

การศึกษาอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในพื้นที่นี้จะช่วยให้เราสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติของเราได้

หมายเหตุ # 14. ปุ๋ยจุลินทรีย์:

จุลินทรีย์ถูกนำมาใช้ในรูปแบบต่างๆ ในการเตรียมปุ๋ยสำหรับใส่ในดินเพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน ปุ๋ยจุลินทรีย์ประกอบด้วยจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่ใช้งานเป็นหลัก (สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน แบคทีเรีย) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียในปริมาณที่เพียงพอ

ใช้เพื่อตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศหรือละลายธาตุอาหารพืช เช่น ฟอสเฟต หรือเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชผ่านการสังเคราะห์สารส่งเสริมการเจริญเติบโต

หมายเหตุ # 15 หลักการปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์:

ในระบบของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน Azotobacter และแบคทีเรียสังเคราะห์แสง Rhodopseudomonas วิวัฒนาการสังเคราะห์แสงของออกซิเจนโดยสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสามารถให้สภาพแวดล้อมแบบแอโรบิกแก่ Azotobacler การใช้ออกซิเจนโดย Azotobacter อาจส่งผลให้เกิดการไม่ใช้ออกซิเจนบางส่วนหรือทั้งหมดในบริเวณใกล้เคียง ซึ่ง Rhodopseudomonas แบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถเจริญเติบโตได้ดี

Rhodopseudomonas สามารถใช้กรดไขมันและคาร์โบไฮเดรตต่ำได้ ในหลักสูตรนี้ แบคทีเรียสามารถตรึงไนโตรเจนและดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ ในหลักสูตร heterotrophic แบคทีเรีย heterotrophic Azotobacter สามารถใช้คาร์โบไฮเดรตและขับกรดไขมันที่ต่ำกว่า ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในเส้นทางมืดแบบเฮเทอโรโทรฟิกสามารถดูดซึมและถูกปกคลุมโดยแบคทีเรียสังเคราะห์แสงและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน

ผลการเชื่อมโยงที่เป็นประโยชน์ของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน แบคทีเรียสังเคราะห์แสง และ Azotobacter สำหรับการตรึงไนโตรเจนที่เพิ่มขึ้นนั้นสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในดินได้เป็นอย่างดี

นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าไนโตรเจนทั้งหมดที่ตรึงอยู่ในวัฒนธรรมผสมของ Azotobacter chroococcum, Rhodopseudomonas capsulatus และ Cylindrospermum muscicola นั้นมากกว่าในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เนื่องจากความสัมพันธ์ร่วมกันของ Aztobacler และแบคทีเรียสังเคราะห์แสง Rhodofiseudomonas capsulatus ส่งผลให้เกิดพลังงานที่น่าอาย แหล่งที่มา.

ตราบใดที่มีการสลายตัวและการสังเคราะห์เซลล์จุลินทรีย์ ทั้งการทำให้เป็นแร่และการตรึงจะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น การละลายของสารประกอบอนินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำเกิดจากบาซิลลัส Pseudomonas มัยโคแบคทีเรียม ไมโครค็อกคัส ฟลาโวแบคทีเรียม เพนิซิลลัม สเกลอโรเทียม และแอสเปอร์จิลลัส

แบคทีเรียและเชื้อราเหล่านี้ทำให้เกิดการละลายโดยการผลิตกรดอินทรีย์ กรดอินทรีย์มีบทบาทในการปลดปล่อยฟอสเฟตเพื่อเพิ่มปริมาณฟอสฟอรัสในดิน ซึ่งควบคุมการดูดซึมหรือการปล่อยสารอาหารจากราก

ปุ๋ยจุลินทรีย์ทั่วไปบางส่วนและการใช้งานมีดังนี้:

ในบรรดาปุ๋ยจากแบคทีเรีย สิ่งที่สำคัญที่สุดคือปุ๋ยที่ช่วยดูแลแบคทีเรียที่เป็นปมรากพืชตระกูลถั่ว Rhizobium ซึ่งทำงานร่วมกับพืชเจ้าบ้านและช่วยในการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ Nitragin คือการเตรียม Rhizobium แบบพีทหรือดินที่ใช้เฉพาะสำหรับพืชตระกูลถั่วที่แตกต่างกัน การเพาะเลี้ยงบนดินจะถูกระงับในน้ำตาลร้อยละ 12.5 หรือสารละลายกูร์ในน้ำ

น้ำตาลหรือน้ำกูร์โซลูแอนด์ชอยชั่นถูกต้มและทำให้เย็นลงก่อนที่เชื้อจะโรยลงบนเมล็ดพืชและเมล็ดจะถูกผสมอย่างทั่วถึงกับสารแขวนลอยของแบคทีเรียเพื่อให้มีแบคทีเรียเคลือบสม่ำเสมอ จะต้องมีเซลล์แบคทีเรียที่มีชีวิตประมาณ 1,000 เซลล์ต่อเมล็ดในเวลาที่ทำการรักษาเมล็ด

โดยปกติการเพาะเลี้ยงด้วยพีท 400 กรัมหรือเพาะเลี้ยงในดิน 900 กรัมจะเพียงพอสำหรับปริมาณเมล็ดพันธุ์ที่ต้องการต่อเฮกตาร์ เติมปูนขาวบดละเอียด (แคลเซียมคาร์บอเนต) เพื่อให้เมล็ดเคลือบมะนาวก่อนหว่าน เม็ดที่ขึ้นรูปควรแห้งโดยไม่ทิ้งปูนขาวไว้บนพื้นผิว และควรแน่น

การอัดเม็ดด้วยปูนขาวละเอียดช่วยป้องกันความเป็นกรดในดินของปุ๋ยได้ดีในขณะหว่าน ความเป็นพิษของ Seed-coat ที่มักส่งผลต่อการอยู่รอดของไรโซเบียมบนเมล็ดสามารถกำจัดได้โดยการแช่เมล็ดในน้ำสองสามชั่วโมงก่อนการบำบัด ด้วยวัฒนธรรมไรโซเบียมที่มีพีทเป็นพื้นฐาน

เป็นการเตรียมที่ประกอบด้วยเซลล์ของ Azotobacter chroococcum ที่ปลูกบนวุ้น การเจริญเติบโตของแบคทีเรียบนผิววุ้นจะต้องขูดโดยการเติมน้ำและสารละลายที่ได้คือโรยบนเมล็ดที่ทาเป็นชั้นบางๆ เมล็ดจะถูกผสมอย่างทั่วถึงด้วยสารละลายแบคทีเรียเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายตัวของสารละลายแบคทีเรียบนผิวเมล็ดอย่างสม่ำเสมอ

จากนั้นปล่อยให้แห้งในที่ร่ม ตอนนี้เมล็ดพร้อมที่จะหว่านแล้ว ควรหว่านอะโซโตแบคเตอร์ในดินที่อุดมไปด้วยอินทรียวัตถุและความชื้น เนื่องจากอะโซโตแบคเตอร์ไม่มีประสิทธิภาพในดินที่เป็นกรด จึงควรใช้ปูนขาว

นอกจากนี้ยังเป็นปุ๋ยแบคทีเรียซึ่งเป็นสารเตรียมจากดินขาวที่มีเซลล์ของ Bacillus megaterium var ฟอสฟาติคัม ระยะเวลาของการใช้ phos­phobacterin นั้นยาวนานกว่า azotobacterin ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ phospho­bacterin แบบซองเป็นเวลา 12 เดือน ในขณะที่ azotobacterin ต้องใช้ภายในสองเดือน

Phosphobacterin เมื่อใช้ร่วมกับปุ๋ยคอกในฟาร์มและแอมโมเนียมซัลเฟตจะช่วยเพิ่มการใช้ประโยชน์ของ superphosphate ที่เติมโดยพืชผล เช่น ข้าวสาลี ถั่วพู ฯลฯ

ฟอสโฟแบคทีเรียห้ากรัมที่แขวนอยู่ในน้ำหนึ่งลิตรควรปล่อยให้ยืนเป็นเวลาสองชั่วโมงเพื่อให้สปอร์ของแบคทีเรียงอก จากนั้นจึงโรยสารละลายฟอสแอนด์ไชโฟแบคเทอรินบนเมล็ดพืชก่อนหว่านเมล็ด ปริมาณฟอสโฟแบคทีเรียที่จะใช้แตกต่างกันไปตามลักษณะของเมล็ดต่อเมล็ด

ปุ๋ยสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน:

สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินในระดับมวลเพื่อใช้เป็นปุ๋ยและไชไลเซอร์สามารถเพาะเลี้ยงได้โดย (i) วิธีการเพาะเลี้ยงในถัง และ (ii) วิธีการเพาะเลี้ยงด้วยทรายแห้ง โดยวิธีการเพาะเลี้ยงด้วยทรายแห้ง สาหร่ายแห้งจะได้มาซึ่งคงอยู่ได้นานกว่าสองปี วิธีนี้ประหยัดและอำนวยความสะดวกในการจัดการวัสดุจำนวนมากเพื่อแจกจ่ายได้ง่าย

อีกครั้งด้วยวิธีเพาะเลี้ยงในถัง แม้ว่าจะสามารถหาวัสดุสาหร่ายปริมาณมากได้โดยใช้แรงงานขั้นต่ำ แต่สาหร่ายที่ได้รับควรเก็บให้เปียกที่เปอร์เซ็นต์ความชื้นเสมอ ในระหว่างการใส่ปุ๋ยสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เพาะเชื้อสาหร่ายในเตียงสาหร่ายขนาดเล็กในทุ่งที่โรยด้วยมะนาวเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของหัวเชื้อ

เตียงอาจจะมากกว่าน้ำเข้าสู่ระบบ สาหร่ายที่ฉีดวัคซีนจะเติบโตเป็นขยะซึ่งอาจตักออก ตากแห้ง และกระจายไปทั่วทุ่งพร้อมกับปูนขาวจะยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่ายอื่น ๆ และยังลดความเป็นกรดของน้ำให้อยู่ในระดับที่น่าพอใจ

มีความก้าวหน้าล่าสุดในเทคนิคสำหรับการแยกและการรวมตัวของชิ้นส่วนโมเลกุลดีเอ็นเอที่ไม่เหมือนกัน เพื่อให้โมเลกุลดีเอ็นเอลูกผสมที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพสามารถสร้างขึ้นในหลอดทดลองได้ โมเลกุลเหล่านี้สามารถนำเข้าสู่แบคทีเรียที่สามารถทำซ้ำได้

อาจใช้วิธีดีเอ็นเอลูกผสมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น โดยการประยุกต์ใช้วิธี DNA รีคอมบิแนนท์ แบคทีเรียสายพันธุ์ใหม่อาจได้รับการพัฒนาซึ่งสามารถสังเคราะห์สารชีวภาพและสารเคมีได้หลากหลายที่ยังไม่สามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรม

เราสามารถนึกถึงการใช้ความรู้ทางพันธุวิศวกรรมจุลินทรีย์ในการเกษตรและเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ตัวอย่างเช่น ยีนสำหรับการตรึงไนโตรเจน (nif) สามารถถ่ายทอดได้

มีความเป็นไปได้ในการเตรียมแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนใหม่โดยพันธุวิศวกรรม ในสาขาการเกษตรกำลังพยายามผลิตจุลินทรีย์และขี้อายที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งสามารถตรึงไนโตรเจนในพืชธัญพืชและด้วยเหตุนี้จึงปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดิน

เทคนิคพันธุวิศวกรรมนี้อาจนำไปใช้ในด้านต่างๆ ของจุลชีววิทยาและผลที่ได้อาจนำไปใช้เพื่อประโยชน์ของสังคมมนุษย์

โดยการประยุกต์ใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม อุตสาหกรรมยาได้ผลิตผลิตภัณฑ์หลายอย่างสำหรับการบำบัดในมนุษย์แล้ว เช่น อินซูลิน อินเตอร์เฟอรอน ยูโรไคเนส และโซมาโตสแตติน และเทคนิคใหม่ๆ สำหรับการพัฒนาวัคซีนก็เกิดขึ้น จุลินทรีย์ที่ผลิตโดยใช้เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการย่อยสลายน้ำมันในการรั่วไหลของน้ำมันและในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และการกู้คืนน้ำมัน

การสูญเสียทางเศรษฐกิจของจุลินทรีย์:

ตลอดหลายปีของการศึกษา เราสามารถติดตามว่าจุลินทรีย์มีความรับผิดชอบอย่างไร: ลดความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยกำจัดแบคทีเรียที่เน่าเสียในอาหารที่ทำให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษ (วัณโรคของวัว, แอนแทรกซ์ของแกะ, อหิวาตกโรคไก่, ฯลฯ ) โรคต่างๆ ของมนุษย์ (วัณโรค, โรคเรื้อน, บาดทะยัก, ฯลฯ ) โรคพืช (โรคใบไหม้ โรคโคนเน่า ถุงน้ำดี ,เปื่อย เป็นต้น) และก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจต่างๆ

มีจุลินทรีย์จำนวนมากที่ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมหาศาลในรูปแบบต่างๆ

บางส่วนของพวกเขาถูกรวมไว้ด้านล่าง:

(i) ความเสียหายของผลิตภัณฑ์เซลลูโลส:

วัสดุ indus­trial ที่สำคัญที่สุดในเชิงเศรษฐกิจ นอกจากอาหาร ที่ได้รับผลกระทบจากจุลินทรีย์ ได้แก่ เซลลูโลสและผลิตภัณฑ์จากไม้ (รวมถึงตัวไม้เอง) เยื่อไม้และกระดาษ และสิ่งทอที่ทำจากปอกระเจา วัสดุเหล่านี้ถูกเชื้อราโจมตีและมีแบคทีเรียในระดับที่น้อยกว่า ทำให้เกิดการสูญเสียเชิงเศรษฐกิจและอาย

เงื่อนไขที่มีผลต่ออัตราการเน่าเปื่อยคือเงื่อนไขที่ควบคุมการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเช่น ค่า pH อุณหภูมิ สารอาหาร ปริมาณออกซิเจน และความชื้น

ความสมดุลของปัจจัยเหล่านี้เป็นตัวกำหนดสายพันธุ์เฉพาะที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียพบได้บ่อยกว่าเชื้อราเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำ

สิ่งมีชีวิตบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวเป็นส่วนใหญ่คือ:

เชื้อรา—Chaetomium globosum และ Stachybotrys atra แบคทีเรีย—Cellvibrio cellulomonas, Cytophaga, Clostridium การสลายตัวของแบคทีเรียอาจเกิดก่อนการโจมตีของเชื้อราในเนื้อไม้ แบคทีเรียทำลายเยื่อหุ้มหลุมและลดอัตราส่วน C/N ทำให้การบุกรุกของเชื้อราเร็วขึ้น

(ii) การเสื่อมสภาพของปิโตรเลียม:

การสลายตัวขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของน้ำและแร่ธาตุ เนื่องจากน้ำมันดิบปนเปื้อนไวน์จากแหล่งน้ำมัน และน้ำมีอยู่ในถังเก็บจากการควบแน่นอย่างสม่ำเสมอ น้ำมันดิบในการขนส่งและการจัดเก็บอาจถูกโจมตีโดย Actinomyces sp., Mycobacterium sp., Pseudomonas aeruginosa และ Desulfovibrio sp.

สิ่งเหล่านี้เริ่มแรกมาจากการปนเปื้อนในดิน แต่กลายเป็นประชากรที่อาศัยอยู่ในถังและท่อ

ความเสียหายต่อน้ำมันดิบที่เกิดจากจุลินทรีย์เหล่านี้ ได้แก่ :

(b) การสูญเสียน้ำมันโดยการเกิดออกซิเดชัน และ

(c) การเปลี่ยนแปลงในปริมาณสัมพัทธ์ของการดึงน้ำมันอะลิฟาติกและอะโรมาติก การเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด พาราแอนด์ชิฟฟิน และน้ำมันหล่อลื่นนั้นร้ายแรงกว่า แม้ว่าจะเกิดขึ้นในที่ที่มีน้ำเท่านั้นการจู่โจมเชื้อเพลิงอากาศยานกลายเป็นเรื่องสำคัญและเกี่ยวข้องกับเชื้อรา Cladosporium resinae และแบคทีเรีย (Pseudomonas) โดยเฉพาะ

การเจริญเติบโต "ของจุลินทรีย์และขี้อายทำให้เกิดการอุดตันของท่อน้ำมันเชื้อเพลิง กรดอินทรีย์ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์สร้างความเสียหายให้กับถังเชื้อเพลิงและท่อ

(iii) การเสื่อมสภาพของวัสดุอื่นๆ:

ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมจำนวนมากถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ รวมถึงสารต่างๆ เช่น แก้ว (เลนส์) สี หิน พลาสติก ยาง และฉนวนไฟฟ้า สิ่งมีชีวิตบางส่วนที่รับผิดชอบ ได้แก่ สายพันธุ์ของ Aspergillus, Pullularia, Cladosporium และ Phoma ท่ามกลางเชื้อราและสายพันธุ์ของ Pseudomonas, Flavobacterium และ Thiobacillus thiooxidans—ท่ามกลางแบคทีเรีย

ยางธรรมชาติอาจถูกแบคทีเรียโจมตี ปริมาณไฮโดรคาร์บอนอาจลดลงโดยการโจมตีของสายพันธุ์ Actinomyces, Serratia และ Pseudomonas- และ Penicillium และ Aspergillus ตัวออกซิไดซ์ของกำมะถัน Thiobacillus thiooxidans อาจโจมตีกำมะถันในยางวัลคาไนซ์ทำให้เกิดการผลิตกรดซัลฟิวริกซึ่งทำลายการเสริมสิ่งทอและข้อต่อโลหะและท่ออ่อน

หมายเหตุ # 16 อนาคตของจุลชีววิทยา:

จุลชีววิทยามีการใช้งานที่สำคัญมากมายสำหรับสวัสดิภาพของมนุษย์ แต่อะไรคือสิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการวิจัยทางจุลชีววิทยาในอนาคต?

อนาคตของจุลชีววิทยาดูเหมือนจะมองโลกในแง่ดีอย่างน้อยด้วยเหตุผลสองประการ:

(ก) เมื่อเปรียบเทียบกับสาขาวิชาวิทยาศาสตร์อื่น พันธกิจของจุลชีววิทยามีความชัดเจนกว่า

(b) จุลชีววิทยามั่นใจในคุณค่าของมันเนื่องจากความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก

ต่อไปนี้เป็นพื้นที่และแนวคิดบางประการที่จะเชิญจุลชีววิทยาในอนาคต:

(i) ประมาณการบอกว่าน้อยกว่า 1% ของประชากรจุลินทรีย์ในโลก 8217s ยังสามารถเพาะเลี้ยงได้ การพัฒนาเทคนิคการแยกใหม่อาจนำไปสู่การค้นพบจุลินทรีย์ใหม่ที่อาจเปิดประตูใหม่ในด้านจุลชีววิทยาอุตสาหกรรมและการควบคุมสิ่งแวดล้อม

(ii) เราทุกคนรู้ว่าจุลินทรีย์เป็นพันธมิตรที่สำคัญกับสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่าในการเชื่อมโยงทางชีวภาพ ความรู้เพิ่มเติมในด้านของสมาคมเรือลำนี้จะนำไปสู่การปรับปรุงสุขภาพของพืช ปศุสัตว์ และมนุษย์

(iii) เรากำลังเผชิญกับการพัฒนาของโรคติดเชื้อใหม่ๆ (เช่น เอดส์) และการกลับมาของโรคเก่า (เช่น วัณโรค) ในปัจจุบัน นักวิจัยทางจุลชีววิทยาในอนาคตจะต้องตอบสนองต่อภัยคุกคามเหล่านี้ ซึ่งหลายคนยังไม่ทราบในปัจจุบัน

(iv) การดื้อยาหลายอย่างในจุลชีพก่อโรคในปัจจุบันได้กลายเป็นปัญหาร้ายแรงและสามารถทำให้เชื้อโรคไม่สามารถรักษาได้ในปัจจุบัน นักจุลชีววิทยาต้องค้นหายาใหม่และหาวิธีที่จะชะลอหรือป้องกันการแพร่กระจายของการดื้อยา

(v) ความรู้ในปัจจุบันของเราในด้านปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อโรคกับโฮสต์และการพัฒนาโรคอยู่ในขั้นบุกเบิก ยังมีอีกมากที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีที่โฮสต์ต่อต้านการบุกรุกของจุลินทรีย์ก่อโรค

(vi) การศึกษาในอนาคตในสาขาจุลชีววิทยาอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์และโลกที่ไม่มีชีวิต เหนือสิ่งอื่นใด ความเข้าใจนี้จะช่วยให้เราควบคุมมลพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

(vii) จุลชีววิทยาในวันพรุ่งนี้ต้องแก้คำถามพื้นฐานทางชีววิทยาที่หลากหลาย เพื่อความสะดวก โครงสร้างเซลล์ที่ซับซ้อนพัฒนาอย่างไร และเซลล์สื่อสารกันและตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

นอกจากที่กล่าวมาแล้ว ยังมีอีกหลายโอกาสที่เป็นไปได้ในอนาคตที่จะนำไปใช้ในสวัสดิการของมนุษย์ สิ่งสำคัญบางประการ ได้แก่ การกำจัดมลพิษโลหะหนัก การทำลาย xenobiotics จำนวนมาก การบำบัดมลพิษทางอากาศที่เกิดจาก SO2, การใช้พลาสติกย่อยสลายได้ เป็นต้น..