Реферат: Микробиология: занятость в промышленности

Введение

Содержание скрыть

1 Введение

2 Управление отходами

3 Станции очистки воды и сточных вод

4 Пищевая промышленность

5 Здравоохранение

6 сельское хозяйство

7 Производство топлива

8 Потенциал будущего применения

9 Заключение

10 Рекомендации

Микробиология — это область, которая используется во многих областях, поскольку ее можно применять в различных процессах, которые могут улучшить жизнь человека. Микроорганизмы могут найти применение в сельскохозяйственной, пищевой, медицинской промышленности, а также в сфере обращения с отходами, и развитие этой научной области является перспективным. Хотя в настоящее время микробы используются в процессах, связанных с очисткой воды, производством лекарств и поддержанием плодородия почвы, эта область исследуется и открываются новые области применения. В этой статье микробиология будет обсуждаться с точки зрения использования в разных областях, а также будущих последствий, связанных с этой областью.

Управление отходами

Одной из областей, где микроорганизмы могут быть использованы для практических целей, является управление отходами, тема, которая особенно важна из-за масштабов урбанизации, потребительства и недавнего внимания к устойчивому развитию. Отходы образуются в результате различных процессов, однако некоторые из наиболее опасных последствий связаны с радиоактивными отходами. Его производят атомные станции, медицинские учреждения и горнодобывающая промышленность. По мнению исследователей, в настоящее время микроорганизмы используются для утилизации радиоактивных отходов экологически безопасным и безопасным способом (Mondal & Palit, 2019). Более того, генетически модифицированные микробы используются для минимизации загрязнения, что является еще одной серьезной проблемой из-за отсутствия адекватных мер устойчивости, используемых производителями. Таким образом, микробы способствуют устойчивым мерам, при которых управление отходами применяется и применяется в определенных областях, которые в противном случае могут нанести ущерб как окружающей среде, так и благополучию человека.

Станции очистки воды и сточных вод

Чистая вода — это ресурс, который достаточно сложно получить, особенно в некоторых регионах мира, где научные, метеорологические и экономические ресурсы ограничены. Однако микробиология используется как на водоочистных, так и на очистных сооружениях. По мнению исследователей, микробы используются для разложения некоторых загрязнителей, присутствующих в сточных водах (Рани и др., 2019). Таким образом, мусор, который можно обнаружить на поверхности воды, хотя его и сложно фильтровать, можно свести к минимуму с помощью микробиологии. Более того, что касается очистных сооружений, микроорганизмы могут превращать фекальные отходы в биодизельное топливо, что способствует получению экологически чистого топлива и устраняет наличие осадка в воде (Waldrop, 2021). Микроорганизмы, хотя их потенциал еще не используется в полной мере, могут быть использованы для обеспечения глобального снабжения чистой водой с помощью устойчивых процессов, которые эффективны как по времени, так и по затратам. Кроме того, некоторые отходы, которые можно найти в воде, затем можно превратить в топливо, а это означает, что эта мера выгодна с двух точек зрения.

Пищевая промышленность

Одним из промышленных применений микробиологии является пищевая промышленность. Прежде чем остановиться на практическом использовании микробов, необходимо упомянуть микробные таксоны и, следовательно, их классификацию. Микробы могут быть патогенными и полезными. Исследователи подчеркивают наличие бактерий, вызывающих самые высокие показатели заболеваний пищевого происхождения, включая Escherichia coli, Salmonella и Campylobacter (Moye et al., 2018). В результате потребление некоторых видов сырого мяса, антисанитарные условия во время приготовления и отсутствие адекватных методов производства приводят к болезням пищевого происхождения, которые могут увеличить вероятность возникновения проблем со здоровьем у потребителей.

Чтобы предотвратить последствия, потребители должны готовить продукты питания соответствующим образом, соблюдать санитарные рекомендации и приобретать определенные продукты питания у надежных производителей с высокими стандартами производства и хранения. Однако в пищевой промышленности широко используются специфические полезные микроорганизмы, такие как дрожжи и некоторые бактерии. Примером являются лактобактерии, пребиотик, содержащийся в некоторых наиболее часто потребляемых продуктах, включая молоко, сыр, йогурты и чайный гриб. Более того, микробы присутствуют в ферментированных продуктах, которые, по мнению исследователей, связаны с положительными последствиями для здоровья, если регулярно добавлять их в рацион (Choi et al., 2021). Присутствие в этих продуктах полезных микроорганизмов, полученных из молочной кислоты, не только эффективно в процессе производства продуктов питания, но и коррелирует с пользой для здоровья. В результате микробы, применяемые в пищевой промышленности, коррелируют как с эффективностью производства, так и с дополнительной прибылью от питания.

Здравоохранение

Дополнительным промышленным применением микроорганизмов и микробиологии является их практическое внедрение в здравоохранение. В частности, фармакология — это область, в которой бактерии играют ключевую роль. Одним из примеров является область пищевых добавок, а именно производство пребиотиков. Пребиотики содержатся в некоторых продуктах питания, но также распространены добавки с растительными волокнами. Потребители, которые предпочитают добавки с микроорганизмами, придерживаются меры по улучшению здоровья своего желудочно-кишечного тракта (Enam & Mansell, 2019). Еще одним применением микробиологии является производство антибиотиков — химических веществ, которые предотвращают размножение бактерий в организме и помогают организму бороться с инфекциями. Однако антибиотики являются продуктом жизнедеятельности почвенных бактерий, что в конечном итоге подчеркивает важность использования микробов в здравоохранении. Поскольку антибиотики играют решающую роль в минимизации неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с бактериальными инфекциями, важность микробиологии для благополучия человека очевидна. Это относится как к дополнительным факторам, таким как пребиотики, так и к антибиотикам, которые часто могут играть ключевую роль при таких опасных для жизни состояниях, как инфекционные заболевания.

сельское хозяйство

Сельское хозяйство является дополнительной областью промышленности, в которой микробиология играет жизненно важную роль. Микроорганизмы, как показано выше, могут использоваться в различных процессах, включая плодородие почвы. Есть несколько процессов, в которых микробы могут улучшить качество почвы. По мнению исследователей, микробы, в частности, способствуют устойчивому сельскому хозяйству (Suganya et al., 2022). Например, когда почве требуется больше питательных веществ для получения здорового урожая, микроорганизмы обогащают ее и создают условия, при которых можно избежать вредных удобрений. Более того, микробиология эффективна при разложении ненужных компонентов. С растительными и животными тканями, которые остаются в почве и снижают ее плодородие, можно бороться с помощью микроорганизмов.

Решающим фактором в применении микробов в сельском хозяйстве является потенциал. Этот метод представляет собой экологически безопасный способ внесения удобрений, который отличается от использования химических удобрений. Такие удобрения, хотя и эффективны при производстве больших объемов урожая, потенциально могут нанести вред конечному продукту, а, следовательно, и потребителям. Использование микробов, напротив, не коррелирует с такими же негативными результатами, и их внедрение является экономичным способом решения существующей проблемы. Хотя этот метод еще не так широко распространен, как использование химических удобрений, сельскохозяйственная отрасль может извлечь выгоду из применения микробиологии на более широком уровне (Suganya et al., 2022). Однако для того, чтобы такие микробиологические применения стали обычными и доступными, необходимы дополнительные исследования и финансирование. Тем не менее, это потенциально эффективный способ минимизировать нехватку продовольствия, добиться производства продукции посредством устойчивых процессов и сократить вредную деятельность, которая отрицательно влияет как на посевы, так и на почву, на которой развиваются растения.

Производство топлива

Топливо является постоянной темой дискуссий в современном мире, поскольку ученые исследуют новые способы его производства. Ископаемое топливо является наиболее распространенным, и из-за его неустойчивости принимаются новые меры. Перспективным направлением является производство биодизеля из растительного масла и животного жира. Однако проблемой, которая потенциально может помешать этой инициативе, является потребность в больших территориях для посевов, которые впоследствии будут использоваться в качестве топлива. Таким образом, производство экологически чистого топлива не может быть должным образом решено без использования микробов. Исследователи подчеркивают, что микробные липиды могут стать адекватной заменой и заменить потребность в растительном масле и животных жирах (Wang et al., 2021). Этот метод, хотя и не применяется на практике на промышленном уровне, кажется многообещающим в отношении решения текущей проблемы, связанной с ископаемым топливом. Однако необходимы дополнительные исследования для внедрения этих методов на глобальном промышленном уровне. Тем не менее, ферментативное производство с использованием микроорганизмов было представлено как потенциально успешное с точки зрения его устойчивости, низкой стоимости и простоты (Wang et al., 2021). В результате микробиология в производстве топлива может изменить текущие проблемы устойчивого развития и способствовать созданию экологически чистого способа производства электроэнергии или тепла.

Потенциал будущего применения

Учитывая тот факт, что микроорганизмы могут использоваться во всех упомянутых выше отраслях и областях, неизбежно, что будущие открытия и исследования будут еще больше способствовать применению микробов. Однако производство топлива, а именно микробного биодизеля, представляется наиболее перспективной областью. Множество причин коррелируют с тем, что эта конкретная структура является наиболее потенциально успешной. С одной стороны, нынешнее потребление топлива приводит к экологическим проблемам, которые являются одной из основных проблем, которые страны мира готовы свести к минимуму (Wang et al., 2021). С другой стороны, микробное биотопливо может стать экономически эффективной альтернативой, если будут проводиться дополнительные исследования процесса производства топлива.

Существующая экологически чистая энергетика не может удовлетворить обширные потребности в топливе из-за климатических изменений, когда речь идет о энергии ветра, и метеорологических несоответствий, когда речь идет о солнечных батареях. Более того, производство биотоплива с использованием растительных масел и животных жиров было бы невозможно из-за обширных территорий, необходимых для выращивания сельскохозяйственных культур и сельского хозяйства для обеспечения необходимого количества нефти (Wang et al., 2021). С другой стороны, микробное биотопливо не коррелирует с теми же негативными факторами. Это надежно, не требует больших территорий и может быть экономически эффективным при соблюдении необходимых процедур. Вот почему производство топлива кажется многообещающей областью, в которой микробиология может быть успешно внедрена и применена для получения более устойчивого, возобновляемого и экологически чистого источника энергии и тепла.

Заключение

Многие области получают выгоду от использования микроорганизмов либо в качестве основных участников производственных процессов, либо в качестве дополнительных мер, обеспечивающих эффективность промышленного процесса. В сельском хозяйстве, пищевой промышленности, производстве топлива, фармацевтике и утилизации отходов применяются микробиологические концепции для достижения максимальных положительных результатов. Таким образом, микроорганизмы участвуют в таких процессах, как очистка воды, разложение отходов, обогащение питательными веществами, производство лекарств, удобрение почвы и выработка электроэнергии. Хотя микробы будут применяться более широко в будущем, согласно текущим прогнозам, областью, в которой микроорганизмы могут принести наибольшую пользу, является производство топлива. Есть данные, показывающие, что биотопливо может стать потенциальной заменой ископаемого топлива. Если в будущем эта технология будет внедрена во всем мире, микробиология станет основной отраслью, снабжающей мир электроэнергией и теплом. Следовательно, практическое использование микроорганизмов, хотя и эффективное в настоящее время, может быть максимизировано для улучшения жизни человека на нескольких уровнях. Это иллюстрирует важность микробиологии и ее прямую связь с нынешними и будущими процессами, связанными с различными отраслями и областями.