البكتيريا والإنزيمات والمستقلبات والتحولات الحيوية - قائمة بمنتجات التخمير الأربعة الرئيسية

باعتبارها حجر الأساس في معالجة الأغذية، توفر المنتجات البكتيرية النشاط الميكروبي اللازم لإنتاج الأطعمة اليومية مثل الخبز والبيرة.

تعمل المنتجات الإنزيمية على تحسين الروابط المتعددة من معالجة الأغذية إلى إنتاج الأدوية بخصائصها التحفيزية الفعالة والمحددة.

توفر منتجات الأيض، سواء كانت مستقلبات أولية أو ثانوية، للإنسان موارد غذائية وعلاجية غنية.

توفر منتجات التحول الحيوي، بخصائصها الصديقة للبيئة والفعالة، بديلاً أكثر خضرة واستدامة للتخليق الكيميائي.

1. منتجات البكتيريا جوهر منتجات البكتيريا هو البكتيريا نفسها، التي تلعب دورًا مهمًا في عملية إنتاج الأطعمة مثل الخبز والبيرة:

الخلايا الميكروبية: كغذاء للإنسان أو الحيوان، توفر البروتين والعناصر الغذائية الأخرى، والتي تسمى أحيانًا بروتين الخلية الواحدة أو بروتين البكتيريا.

البروبيوتيك: تساعد هذه الكائنات الحية الدقيقة في تنظيم والحفاظ على صحة الأمعاء البشرية وهي مفيدة للجهاز الهضمي.

2. منتجات تحضير الإنزيم منتجات تحضير الإنزيم هي أشكال منقحة ومعالجة من المحفزات الحيوية. تستخدم مستحضرات الإنزيم في الصناعات الغذائية والنسيجية والأعلاف والمنظفات وصناعة الورق والجلود والأدوية وغيرها. تتميز بالخصائص التالية:

كفاءة تحفيزية عالية: يمكن للإنزيمات زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية بشكل كبير.

الخصوصية: يحفز كل إنزيم عادة تفاعل كيميائي محدد واحد فقط.

ظروف عمل معتدلة: يعمل الإنزيم في درجات حرارة وضغوط منخفضة نسبيًا، مما يقلل من التأثير على البيئة.

3. منتجات الأيض تنقسم منتجات الأيض إلى مستقلبات أولية وثانوية:

المستقلبات الأولية: يتم إنتاجها في مرحلة النمو اللوغاريتمي للكائنات الحية الدقيقة، وهي مواد ضرورية لنمو الخلايا وأنشطة الحفاظ على الحياة، بما في ذلك الأحماض الأمينية والنوكليوتيدات والبروتينات والأحماض النووية والفيتامينات وما إلى ذلك.

المستقلبات الثانوية: يتم إنتاجها بعد نمو الكائن الحي الدقيق إلى مرحلة معينة، ولها هياكل كيميائية معقدة وقد لا يكون لها وظيفة فسيولوجية واضحة للكائن الحي الدقيق. تتضمن هذه المنتجات المضادات الحيوية والسموم والهرمونات والأصباغ وما إلى ذلك. تنتج أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة مستقلبات ثانوية مختلفة.

4. منتجات التحول الحيوي تتضمن منتجات التحول الحيوي عملية تحويل مركب إلى آخر بواسطة الخلايا الميكروبية أو الإنزيمات التي تنتجها:

أنواع تفاعل التحويل: بما في ذلك نزع الهيدروجين والأكسدة والهيدروكسيل والتكثيف وإزالة الكربوكسيل والأمين وإزالة الأمين أو الأيزومرة وما إلى ذلك.

أمثلة التطبيق: تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك أو إنتاج الستيرويدات والأدوية الكيرالية وما إلى ذلك من خلال عمليات التحول الحيوي.

مقارنةً بالتخليق الكيميائي، عادةً ما يكون للتحول الحيوي خطوات أقل وظروف أكثر اعتدالًا ونفايات ومنتجات ثانوية أقل وهو أكثر ملاءمة للبيئة.