En mikroorganisme er en levende organisme med dimensjoner som ikke kan sees med det blotte øye (mindre enn 0,1 mm), hovedsakelig encellede vesener som tilhører kongedømmene til protister , monere og sopp ; virus og viroider regnes også som mikroorganismer, siden de inneholder DNA eller RNA .
Eksistensen av mikroorganismer ble derfor vitenskapelig fastslått først med fremkomsten av mikroskopet selv om mistanken om eksistensen av en eller annen form for usynlig liv ble støttet av den uendelige variasjonen av sykdommer og infeksjoner som disse involverer i alle levende vesener (fra bakterien til Mann).
Fra fødselen av mikrobiologi (vitenskapen som omhandler mikroorganismer) til dags dato, har det blitt utviklet en rekke raffinerte karakteriseringsteknikker for å undersøke naturen til mikroorganismene som er tilstede i et gitt substrat.
Begrepet mikrobe betyr et levende vesen, plante eller dyr, av mikroskopisk størrelse [1] [2] . Andre mener en bakterie, men vanligvis i betydningen patogen bakterie [3] .
Ordet mikrobe er avskrevet som tvetydig, likt ordet "kim".
Mikroorganismer kan finnes nesten overalt i taksonomien . I dem utføres de vitale funksjonene av en enkelt celle , eller i flere celler (men i alle fall ikke i vev). Monerae (bakterier og blåalger) og Archea er alle mikroskopiske (i gjennomsnitt fra 0,2 µm til 300 µm), mens bare noen eukaryoter er mikroskopiske ( protozoer og sopp). Det finnes også organismer som er mikroskopiske i en periode av livet og makroskopiske i andre; for eksempel soppen Boletus edulis , boletus, som går fra en mikroskopisk encellet livsform ( sporen , noen få mikrometer) til en makroskopisk flercellet livsform (den spiselige kroppen, carpophore , på 30 cm). Encellede organismer er vanligvis haploide , bortsett fra under duplisering (ved bakterier, schizogoni eller binær fisjon; i sopp kan det være seksuell eller aseksuell reproduksjon ).
I andre former for liv kan en celle være polyploid (mer enn to kopier av genomet ) eller ha mer enn én kjerne ( cenocyttcelle ), som i tilfellet med hyfer til lavere sopp (Mastigomycetes, lavere Zygomycetes, ... ), aggregatene av celler som danner de typiske filamentene til sopp. Så er det levende vesener som er mikroskopiske og flercellede i hele livet (noen sopp) og andre som er mikroskopiske, men er "acellulære", det vil si at de ikke har minimumskravene til en celle, at er virus. Disse er ekstremt små (20 nm til 400 nm) og består kun av nukleinsyre belagt med et beskyttende skall . Også inkludert er viroider ( 22 kilobase RNA "naken") og prioner ("pirat"-protein, som er i stand til å forårsake patologier, f.eks. prion av bovin spongiform encefalopati ).
Mikroorganismer finnes i nesten alle naturlige miljøer. Spesielle mikroorganismer, kalt ekstremofiler , kan finnes i en rekke fiendtlige miljøer og er delt inn i:
Noen ekstremofiler hadde vært kjent så tidlig som på 1950 -tallet, og forskningen ble intensivert da spor av mikrobiotisk liv ble oppdaget i miljøer som en gang ble ansett som sterile . Et annet insentiv som har tiltrukket forskningsverdenen er representert ved mulige industrielle anvendelser. Mest av alt er biologiske katalysatorer, eller enzymer , av interesse, som hjelper ekstremofiler å replikere under vanskelige forhold. [4]
Studier på ekstremofile har hjulpet eksperter med å rekonstruere de evolusjonære trinnene til organismer. Til den tradisjonelle modellen som involverer introduksjon av prokaryoter (celler uten kjerne ) og deretter spredning av eukaryoter (mer komplekse celler), har noen forskere lagt til en tredje gruppe kalt archaea som skal ha en stamfar til felles med de to andre evolusjonslinjene .
Applikasjonene som kan ha stor nytte varierer fra matsektoren til klær , fra medisin til farmakologi , siden enzymene til ekstremofile tillater betydelige kostnadsbesparelser og en økning i prosesseffektivitet. [4]
Mikroorganismer brukes med stor suksess i fermentering, meieri, bakeri, drivstoff, delikatesse, bioteknologi, studier av biokjemi, genetikk og til og med krigføring ( biologiske våpen ) industrien.
I fermenteringsindustrien brukes mikroorganismer (spesielt sopp fra familiene Saccharomicetaceae og Cryptococcaceae ) for å tilberede alkoholholdige drikker, og inokulere dem i substrater som byggmalt (for ølproduksjon ), druejuice ( vinproduksjon ), rismalt ( sakeproduksjon ) , poteter, frokostblandinger (produksjon av brennevin som vodka og whisky ), sukkerrør ( romproduksjon ), honning ( produksjon av mjød ), eplejuice og fruktkjøtt ( ciderproduksjon ); de brukes også til å produsere eddik , og sette dem i vin, cider eller mjød. Videre, ved å introdusere forskjellige typer mikroorganismer ( gjær og acetobakterier ) i druemosten, passende behandlet, er det mulig å få balsamicoeddik .
I meieriindustrien brukes mikroorganismer (spesielt laktobaciller , bifidobakterier , streptokokker og muggsopp ) til å utføre melkesyregjæring (laktose i melkesyre), for å produsere yoghurt ; men også til modne lagrede oster som Parmigiano Reggiano og Gorgonzola .
I bakerier utnyttes evnen til Saccharomyces cerevisiae -soppen til å produsere en stor mengde gassformig karbondioksid som, forbli fanget i massen av deigen, og utvider seg, sveller deigen som om den var en ballong. Denne prosessen kalles naturlig heving og tar lang tid (4 - 5 timer for 1 kg mel). Denne prosessen har ingenting å gjøre med øyeblikkelig heving i ovnen, oppnådd ved å blande natriumbikarbonat og natriumtartrat inn i deigen som de siste ingrediensene .
Drivstoffindustrien bruker mer eller mindre "vill" (uvalgt) gjær for å fermentere bærere som sukkerroer eller sukkerrørmelasse, for å oppnå en væske med høy alkoholstyrke, som skal brukes til destillasjon for å produsere ren etylalkohol forbrenningsmotoren , laboratoriebrennere og kjeler. Spekematfabrikkene utnytter en rekke mikroorganismer for å modne råskinken og utfører gjæringene som gir den karakteristiske smaken til salami , mortadella , würstel , pølse og alt annet spekemat.
Bioteknologi , biokjemi og genetikk bruker mikroorganismer som støtte for studier og/eller eksperimenter for å formulere og verifisere kunnskap og skaffe metoder for å produsere stoffer ellers vanskelig å trekke tilbake eller for å indusere nye egenskaper hos noen levende vesener som de aldri kunne tilegne seg. Noen eksempler er:
Krigsindustrien bruker patogene mikroorganismer som kampvåpen. Dette er tilfellet med botulinum , miltbrann og andre mikroorganismer som spres i fiendens leir for å utløse pestilenser, derfor døde, som om det hadde vært en "ekte" krig. Disse våpnene kalles biologiske våpen.
Mikroorganismer spiller også en viktig rolle i økosystemer , som nedbrytere , og transformerer det døde organiske stoffet ( saprofytter ) til uorganisk stoff, nyttig for planter å leve; de er også viktige siden de er symbionter med høyere eller lavere organismer. For eksempel: