Bài giảng Công nghệ vi sinh: Chương 9 - Các sản phẩm trao đổi chất từ vi sinh vật

Tài liệu này giới thiệu tổng quan về các sản phẩm trao đổi chất được tạo ra bởi vi sinh vật, phân loại chúng thành sản phẩm bậc 1 và bậc 2, đồng thời nêu bật tầm quan trọng và các ứng dụng cơ bản của chúng trong đời sống và công nghiệp.

Tài liệu này được biên soạn dành cho sinh viên, nhà nghiên cứu và các chuyên gia trong lĩnh vực vi sinh vật học, công nghệ sinh học, hóa sinh và các ngành liên quan, nhằm cung cấp kiến thức chuyên sâu về cơ chế hình thành, đặc điểm và tiềm năng ứng dụng của các sản phẩm trao đổi chất từ vi sinh vật trong công nghiệp và đời sống.

Tài liệu "Chương IX: Các Sản Phẩm Trao Đổi Chất Từ Vi Sinh Vật" cung cấp cái nhìn chi tiết về hai nhóm chính của các hợp chất sinh học do vi sinh vật sản xuất: sản phẩm trao đổi bậc 1 và sản phẩm trao đổi bậc 2. Sản phẩm trao đổi bậc 1, bao gồm các amino acid, nucleotide, acid nucleic, protein, carbohydrate và lipid, là những hợp chất thiết yếu cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, được tạo ra chủ yếu trong pha sinh trưởng theo hàm số mũ (log phase). Mặc dù vi sinh vật hoang dại thường không tổng hợp thừa các chất này, các chủng đột biến có thể sản xuất lượng lớn hơn nhiều lần so với nhu cầu, mở ra tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp như sản xuất ethanol, acid citric, lysine, vitamin B12 và xanthan gum. Ngược lại, sản phẩm trao đổi bậc 2 không cần thiết cho sự sinh trưởng của vi sinh vật mà thường được tạo ra ở pha cuối của quá trình sinh trưởng (pha cân bằng/ổn định). Chúng có cấu trúc đa dạng và hoạt tính sinh học cao, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y dược (kháng sinh như penicillin, erythromycin), công nghiệp mỹ phẩm, thực phẩm, dầu khí, nông nghiệp (chất kích thích sinh trưởng như gibberellin) và xử lý môi trường. Tài liệu cũng phân loại các sản phẩm bậc 2 thành các nhóm như kháng sinh, alkaloid, chất kích thích sinh trưởng, chất hoạt động bề mặt, chất thơm, chất tạo màu và mycotoxin, đồng thời làm rõ sự khác biệt cơ bản giữa sản phẩm trao đổi bậc 1 và bậc 2 về thời điểm tổng hợp, vai trò sinh học và khả năng được tổng hợp thừa.