Bedeutung von Bakterien in der Industrie
Bakterien sind mikroskopisch kleine, einzellige Organismen, die nahezu überall auf der Erde zu finden sind. Sie leben in Böden, Gewässern, im Menschen, in Tieren, Pflanzen sowie in vulkanischen und radioaktiven Abfällen. Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit an verschiedene Umgebungen spielen Bakterien eine wesentliche Rolle in zahlreichen Bereichen, insbesondere in der Industrie:
Pharmazeutische Industrie
In der industriellen Mikrobiologie werden bestimmte lebende Organismen, einschließlich Bakterien, zur Herstellung von Arzneimitteln verwendet. Ein bekanntes Beispiel sind Antibiotika, die durch Fermentation produziert werden und für die Behandlung vieler bakterieller Krankheiten unerlässlich sind. Zudem werden große Mengen an Vitaminen mithilfe von Fermentation oder biologischer Umwandlung hergestellt. Beispielsweise wird Vitamin B2, auch Riboflavin genannt, entweder durch biologische Umwandlung mit Glukose oder durch Fermentation mithilfe des Schimmelpilzes Ashbya gossypii hergestellt.
Lebensmittelindustrie
In dieser Sparte finden sich folgende Anwendungen:
Milchprodukte
Bakterien kommen häufig bei der Herstellung einer Vielzahl von Lebensmitteln vor, insbesondere in der Milchverarbeitung. Zu den relevantesten Bakterienarten gehört Lactobacillus, häufig auch als Milchsäurebakterien bezeichnet.
Backwaren
Obwohl Hefe primär für das Aufgehen von Teig verantwortlich ist, spielt auch das Milchsäurebakterium eine entscheidende Rolle. Diese Bakterien fungieren als Sauerteigkulturen zur Herstellung von fermentiertem Brot, indem sie den Bäckern helfen, mit dem Teig umzugehen, die benötigte Ruhezeit verkürzen und das Brot länger frisch halten, während sie ihm zudem ein angenehmes Aroma verleihen.
Fermente
Milchsäurebakterien werden ebenfalls in der Herstellung von Fermenten verwendet, wobei Sauerkraut eines der bekanntesten Beispiele ist.
Alkoholproduktion
In der Herstellung von Alkohol, insbesondere Ethanol, kommen sowohl Hefen als auch verschiedene Bakterienarten zum Einsatz, wobei Ethanol gelegentlich als Treibstoff für Fahrzeuge verwendet wird.
Pflanzenpflege
Eine der Anwendungen im Bereich der biologischen Schädlingsbekämpfung besteht darin, Bakterien als umweltfreundliche Alternative zu chemischen Insektiziden zu verwenden. Bacillus thuringiensis (auch bekannt als BT) ist eine weit verbreitete Bakterienart in diesem Bereich, die im Boden vorkommt und gezielte Bekämpfung von Schmetterlingen ermöglicht. Der Einsatz von Bakterien zur Schädlingsbekämpfung gilt als umweltfreundliche Methode, da ihre Auswirkungen auf Menschen, Wildtiere und nützliche Insekten, wie beispielsweise Bestäuber, minimal sind.
Ingenieurwesen
Bakterien spielen auch eine bedeutende Rolle in modernen Ingenieranwendungen, insbesondere zur Verbesserung von Böden, zur Verhinderung von Erosion und im Tunnelbau. Viele Bakterienstämme können Mineralien wie Calciumcarbonat produzieren und dadurch zur Stabilisierung des Bodens beitragen. Wissenschaftliche Labore und Feldexperimente haben die Vorteile der biologischen Mineralisation bei Baumaterialien hervorgehoben. Dennoch sind noch Herausforderungen zu bewältigen, wie etwa die Verbesserung des Überlebens von Bakterien in Beton oder Zementmischungen.