دور البكتيريا في المجال الصناعي
تُعدّ البكتيريا (Bacteria) أحد الكائنات الحية الدقيقة التي توجد في مختلف البيئات على سطح الكرة الأرضية، بما في ذلك التربة والمياه، بالإضافة إلى تواجدها داخل جسم الإنسان والحيوانات والنباتات، فضلاً عن البيئة القاسية مثل البراكين والمخلفات الإشعاعية. تتمتع البكتيريا بقدرة هائلة على التكيف مع الظروف المحيطة بها، ولها دور كبير في مجموعة متنوعة من المجالات، ومن أبرزها الجانب الصناعي:
القطاع الدوائي
يستفيد علم الأحياء الدقيقة الصناعي (Industrial microbiology) من كائنات حية معينة، بما في ذلك البكتيريا، في تصنيع الأدوية لأغراض طبية. على سبيل المثال، تُستخدم عمليات التخمير في تحضير المضادات الحيوية الضرورية لعلاج العديد من الالتهابات البكتيرية. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج كميات كبيرة من الفيتامينات من خلال عمليات التخمير أو التحول البيولوجي. كمثال، يتم تصنيع فيتامين B2، المعروف أيضًا بالريبوفلافين، إما عبر التحول البيولوجي باستخدام الجلوكوز كعامل مساعد، أو من خلال عملية التخمير مع الاستفادة من فطر أشبيا جوسيبي (Ashbya gossypii).
قطاع الأغذية
تتمثل بعض التطبيقات المهمة في هذا المجال فيما يلي:
صناعة الألبان
تتضمن صناعة مجموعة متنوعة من المنتجات الغذائية، وخاصة تلك المتعلقة بالألبان، حيث تُستخدم بكتيريا اللاكتوباسيلس (Lactobacillus) بشكل شائع، والمعروفة أيضًا باسم بكتيريا اللاكتيك.
صناعة المخبوزات
على الرغم من أن الخميرة هي المسؤولة الأساسية عن ارتفاع العجائن، إلا أن لبكتيريا اللاكتيك دورًا خاصًا أيضًا، إذ تعمل كمكون في العجين الحامض (Sour dough) لإنتاج خبز العجينة المتخمرة، وتتواجد هذه البكتيريا في منتجات الألبان، مما يسهل على الخباز العمل مع العجين ويقلل من الحاجة لفترات الراحة الطويلة، بالإضافة إلى منح العجين رائحة طيبة والحفاظ على نضارته لفترات أطول.
صناعة المخللات
تُستخدم بكتيريا اللاكتيك أيضًا في إنتاج المخللات، وأشهرها مخلل الملفوف.
صناعة الكحول
يُعتمد على الخمائر وبعض أنواع البكتيريا في إنتاج الكحول، ومن ضمنها الإيثانول، الذي يُستخدم أحيانًا كمصدر للوقود لتشغيل المركبات.
مكافحة الآفات
من التطبيقات الفعالة للإدارة البيولوجية للآفات هو استعمال البكتيريا كبديل للمبيدات الحشرية. تُعتبر بكتيريا باسيلس ثورنجينسيس (Bacillus thuringiensis) أو BT من الأنواع الأكثر شهرة في هذا السياق، حيث تتواجد بشكل طبيعي في التربة وتُستخدم في مكافحة الحشرات من فصيلة حرشفيات الأجنحة (Lepidopteran). يُعتبر استخدام البكتيريا في مكافحة الآفات طريقة صديقة للبيئة، إذ أن تأثيرها على الإنسان والحياة البرية والحشرات المفيدة يكون ضعيفًا.
الصناعات الهندسية
تمثل البكتيريا في الوقت الراهن جزءًا من الأدوات المستخدمة في الهندسة لتحسين نوعية التربة، والحدّ من عمليات التعرية، وحفر النفق. يُرَجع الفضل في ذلك إلى قدرة بعض أنواع البكتيريا على تعزيز ترسيب كربونات المعادن، مثل كربونات الكالسيوم، كمنتج من عملياتها الأيضية. بالإضافة إلى ذلك، تشير الأبحاث والمختبرات إلى فوائد التمعدن الحيوي في مجالات البناء، لكن هناك العديد من التحديات التي تواجه هذا المجال، مثل البحث عن طرق لتعزيز بقاء البكتيريا ضمن مواد الخرسانة.
