Mikrobit: Luonnon pienet kemistit!

Kemian maailmassa synteettiset kemistit – erityisesti orgaaniset kemistit – syntetisoivat jatkuvasti erilaisia ​​molekyylejä monenlaisiin sovelluksiin, lääkkeistä polymeereihin.

Näihin pyrkimyksiin liittyy usein monimutkaisia ​​reaktioita, jotka vaativat älykkyyttä, erikoislaitteita ja kalliita katalyyttejä. Ihmisten ponnistelujen keskellä on kuitenkin olemassa joukko uskomattoman älykkäitä olentoja: mikrobeja.

Mikrobeilla, noilla pienillä organismeilla, joita on aina läsnä ympäristössämme, on hämmästyttävä kyky toimia pienoiskokoisina kemiallisina tehtaina.

Ne tuottavat vaivattomasti monenlaisia ​​luonnollisia kemiallisia yhdisteitä yksinkertaisista monimutkaisiin rakenteisiin, jotka tunnetaan biokemikaaleina, entsyymeinä ja metaboliitteina.

Näillä yhdisteillä on tärkeä rooli elämässämme ja ekosysteemissä.

Ajatellaanpa B12-vitamiinia, kemiallisesti monimutkaisinta kaikista vitamiineista, jota vain bakteerit voivat syntetisoida. Vaikka lääkekemistit ovat vuosikymmeniä yrittäneet syntetisoida sitä kemiallisesti, menestys on jäänyt saavuttamatta.

B12-vitamiinin kemiallinen synteesi vaatii yli 60 vaihetta, ja saanto on alle 1 %. Teollinen tuotanto saavutetaan kuitenkin valittujen mikro-organismien fermentoinnilla, jolloin saadaan huomattavasti suurempia määriä.

Samoin koentsyymi Q10 eli CoQ, kaupallisesti merkittävä molekyyli neutraali- ja lääketeollisuudessa, syntetisoidaan yksinomaan mikrobikäymisen avulla, koska kemiallinen synteesi on epäkäytännöllistä kaupallisessa mittakaavassa.

Alexander Flemingin löytämä penisilliini Penicillium-sienestä oli merkittävä virstanpylväs lääketieteen historiassa, sillä se pelasti lukemattomia ihmishenkiä tappavilta bakteeri-infektioilta.

Näitä miniatyyrisolutehtaita hyödyntämällä on perustettu suurempia teollisia käymislaitoksia tällaisten biokemikaalien uuttamiseksi erilaisiin sovelluksiin.

Uusien lääkkeiden löytämisessä synteettiset kemistit etsivät usein inspiraatiota luonnon laajasta biologisten molekyylien kirjastosta.

Mikrobit ja niiden erilaiset aineenvaihduntatuotteet ovat suosituimpia lähteitä.

Näillä pienillä kemisteillä on huomattavia kykyjä yksinkertaisten ravintoaineiden muuntamisesta monimutkaisiksi biokemikaaleiksi ympäristösaasteiden korjaamiseen.

Luonnossa hyödylliset mikrobit – taudinaiheuttajia lukuun ottamatta – esiintyvät rinnakkain kaikkien elävien olentojen kanssa ja edistävät ekologista tasapainoa aineenvaihduntatuotteidensa kautta.

Nämä biokemikaalit auttavat kasvien kasvussa, parantavat organismien (myös ihmisten) terveyttä, fermentoivat elintarvikkeita, toimivat lääkkeinä ja edistävät ympäristön puhdistustoimia.

Tunnustaen näiden hyödyllisten mikrobien potentiaalin, tiedemiehet ovat valjastaneet ne ihmiskunnan ja ympäristön parantamiseksi.

Seuraavan sukupolven tiedemiehet pyrkivät kehittämään näitä älykkäitä mikrobeja edelleen tuottaakseen uusia biokemikaaleja, jotka ovat aiemmin olleet saavuttamattomia.

Tämä pyrkimys on lupaava tapa ratkaista ympäristöhaasteita ja pelastaa samalla lukemattomia ihmishenkiä.

”Mikrobit ovat todellakin kuin maailman loistavimpia kemistejä, kemistejä älykkäämpiä ja kykeneviä tekemään ihmeitä, jotka ylittävät ihmisen kyvyt.”