Công nghệ vi sinh vật là ngành khoa học nghiên cứu và ứng dụng các vi sinh vật trong công nghiệp để sản xuất các sản phẩm phục vụ đời sống con người.
Cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn:
3.1. Ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng
Nhiều chất có hoạt tính sinh học (kháng sinh, enzyme, các chất kích thích hoặc ức chế sinh trưởng,…) được sản xuất từ vi sinh vật dùng làm thuốc.
Sử dụng vi sinh vật để sản xuất sinh khối làm chế phẩm hỗ trợ sức khỏe cho con người:
Ví dụ: Sinh khối vi khuẩn Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium bifidum,… dùng làm men vi sinh giúp tăng cường hệ miễn dịch và cân bằng hệ vi sinh vật đường đường ruột,…
3.2. Ứng dụng trong nông nghiệp
Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học: Nhiều vi sinh vật được sử dụng làm chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học giúp ức chế hoặc tiêu diệt một số sinh vật gây hại cho cây trồng. Ví dụ: nấm Metarizum sp., Bovaria sp., vi khuẩn Bacillus thuringiensis,…
3.3. Ứng dụng trong công nghiệp
Các enzyme, các acid hữu cơ, các chất ức chế sinh trưởng do vi sinh vật tiết ra được sử dụng trong công nghiệp giấy, dệt nhuộm, thuộc da ... một số vi khuẩn được sử dụng trong sản xuất acid hữu cơ trong công nghiệp hóa chất.
3.4. Ứng dụng trong bảo vệ môi trường
Vi sinh vật được sử dụng trong các quy trình xử lí rác thải và nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp.
3.5. Ứng dụng trong chế biến thực phẩm
+ Sử dụng vi khuẩn Escherichia coli trong sản xuất insulin để điều trị bệnh tiểu đường.
+ Sử dụng vi khuẩn Corynebacterium glutamicum trong sản xuất mì chính.
+ Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất ethanol dùng làm nhiên liệu sinh học và sản xuất protein đơn bào làm thức ăn bổ sung.
+ Sử dụng nấm mốc Aspergillus niger trong sản xuất một số enzyme như amylase, protease để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi.
+ Trên 90 % các chất kháng sinh tự nhiên được sản xuất từ vi sinh vật, đặc biệt là từ xạ khuẩn và nấm. Ví dụ: kháng sinh penicillin được chiết xuất từ nấm Penicillium rubens, Penicillium chrysogenum; kháng sinh streptomycin được sản xuất từ xạ khuẩn Streptomyces griseus.
+ Các enzyme thủy phân tinh bột, lipid của các vi khuẩn ưa kiềm, chịu nhiệt được dùng trong công nghiệp giặt tẩy do các enzyme này có độ bền cao trong môi trường kiềm và nhiệt độ cao của quy trình giặt tẩy.
+ Enzyme Taq – polymerase của vi khuẩn ưa nhiệt Thermus aquaticus phân lập từ suối nước nóng, được dùng trong phản ứng PCR nhân đoạn DNA trong nghiên cứu công nghệ sinh học hoặc chẩn đoán bệnh nhờ khả năng bền ở nhiệt độ 90 – 99 oC.
Mục tiêu: điều tra các sản phẩm thương mại của công nghệ vi sinh vật
Chuẩn bị: phiếu điều tra.
Thực hiện:
Báo cáo: Trình bày kết quả điều tra.
Vị trí việc làm |
Hoạt động |
Nghiên cứu viên |
Nghiên cứu trong các viện nghiên cứu, các trường đại học có phòng nghiên cứu về vi sinh vật và công nghệ vi sinh vật. |
Kĩ thuật viên |
- Thực hiện các phân tích vi sinh vật trong các nhà máy sản xuất có sử dụng công nghệ vi sinh vật (ví dụ: nhà máy bia, rượu, chế biến thực phẩm, chế biến sữa, sản xuất phân vi sinh, thuốc trừ sâu sinh học, sản xuất các chế phẩm vi sinh vật trong xử lí rác thải, nước thải, khí thải và ô nhiễm môi trường). - Thực hiện các phân tích vi sinh trong các cơ sở y tế, phòng thí nghiệm phân tích của các sở Khoa học và Công nghệ, Tài nguyên và Môi trường, Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Công thương. |
Chuyên viên hoặc chuyên gia hoạch định chính sách |
Tư vấn và hoạch định các chính sách liên quan đến công nghệ vi sinh vật cho các bộ và các sở: Khoa học và Công nghệ, Tài nguyên và Môi trường, Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Công thương. |
Kĩ sư |
- Thiết kế các phần mềm liên quan đến công nghệ vi sinh vật. - Thiết kế các máy móc, thiết bị liên quan đến công nghệ vi sinh vật. - Vận hành các máy móc, thiết bị liên quan đến công nghệ vi sinh vật trong các nhà máy. - Điều hành và quản lí các quy trình công nghệ vi sinh vật trong các nhà máy. |
(1) chỉnh sửa, tạo đột biến định hướng các gene trong tế bào vi sinh vật;
(2) tìm kiếm và khai thác các nguồn gene vi sinh vật;
(3) thiết lập các hệ thống lên men lớn, tự động, liên tục và đồng bộ với công nghệ thu hồi;
(4) xây dựng các giải pháp phân tích vi sinh vật tự động trong công nghiệp, nông nghiệp và xử lí môi trường.