Do có tốc độ sinh trưởng và tổng hợp sinh khối cao nên vi sinh vật trở
thành nguồn tài nguyên khai thác của con người. Thật khó tưởng tượng
rằng một con bò nặng 500 kg lại chỉ sản xuất thêm mỗi ngày 0,5 kg
prôtêin; 500kg cây đậu nành mỗi ngày tổng hợp được 40kg prôtêin nhưng
500 kg nấm men có thể tạo thành mỗi ngày 50 tấn prôtêin.
1. Sản
xuất sinh khối (hoặc prôtêin đơn bào)
Trong hoàn cảnh nhiều nước
trên thế giới (chủ yếu ở châu Phi và châu Á) còn bị đói prôtêin trầm
trọng, các nước châu Âu hằng năm vẫn phải nhập đậu tương cho chăn nuôi,
thì prôtêin vi sinh vật là một nguồn hấp dẫn. Đã có nhiều nhà máy sản
xuất sinh khối vi sinh vật ở quy mô lớn.
Nhiều loại nấm ăn (nấm
hương, nấm mỡ, nấm rơm…) là loại thực phẩm quý. Vi khuẩn lam Spirulina
là nguồn thực phẩm ở châu Phi, là loại thực phẩm tăng lực (ở dạng bột
hoặc dạng bánh quy) ở Mĩ. Ở Nhật, tảo Chlorella được dùng làm nguồn
prôtêin và vitamin bổ sung vào kem, sữa chua, bánh mì. Chất thải từ các
xí nghiệp chế biến rau, quả, bột, sữa… là cơ chất lên men để thu nhận
sinh khối dùng làm thức ăn cho chăn nuôi. Như vậy, việc sản xuất sinh
khối vi sinh vật cũng góp phần giảm nhẹ ô nhiễm môi trường.
2.
Sản xuất axit amin
Nhiều thực phẩm có nguồn gốc thực vật chứa hàm
lượng prôtêin cao nhưng lại không thể dùng làm nguồn prôtêin thức ăn
cho con người và gia súc do thiếu một số axit amin không thay thế cần
thiết. Ví dụ: prôtêin lúa mì nghèo lizin, prôtêin lúa nước nghèo lizin
và thrêônin, prôtêin ngô nghèo lizin và triptôphan, prôtêin đậu nghèo
mêtiônin. Do đó, trên toàn thế giới việc thiếu hụt lizin, thrêônin và
mêtiônin còn trầm trọng hơn là sự đói prôtêin nói chung. Vì vậy, để đảm
bảo hiệu quả của thức ăn cho người và gia súc, cần thiết phải bổ sung
các axit amin không thay thế nói trên vào thực phẩm có nguồn gốc cây
trồng.
Các axit amin nói trên đều được thu nhận chủ yếu nhờ lên
men vi sinh vật.
Ví dụ: riêng chủng vi khuẩn đột biến
Corynebacterium glutamicum đã được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất
các axit amin như axit glutamic, lizin, valin, pheninalanin…
Ngoài
ra, một axit amin được dùng làm gia vị nhằm tăng độ ngon ngọt của các
món ăn đó là axit glutamic (ở dạng natri glutamat – mì chính).
3.
Sản xuất các chất xúc tác sinh học
Các enzim ngoại bào của vi
sinh vật được sử dụng phổ biến trong đời sống con người và trong nền
kinh tế quốc dân, chẳng hạn:
- Amilaza (thuỷ phân tinh bột), được
dùng khi làm tương, rượu nếp, trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, công
nghiệp dệt, sản xuất xirô.
- Prôtêaza (thuỷ phân prôtêin) được dùng
khi làm tương, chế biến thịt, trong công nghiệp thuộc da, công nghiệp
bột giặt…
- Xenlulaza (thuỷ phân xenlulôzơ) được dùng trong chế biến
rác thải và xử lí các bã thải dùng làm thức ăn cho chăn nuôi và sản xuất
bột giặt
- Lipaza (thuỷ phân lipit) dùng trong công nghiệp bột giặt
và chất tẩy rửa
4. Sản xuất gôm sinh học
Nhiều vi sinh vật
tiết vào môi trường một số loại pôlisaccarit gọi là gôm. Gôm có vai trò
bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virut,
đồng thời là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng.
Gôm được dùng
trong công nghiệp để sản xuất kem, sản xuất kem phủ bề mặt bánh và làm
chất phụ gia trong công nghiệp khai thác dầu hoả. Trong y học, gôm được
dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hoá học dùng làm chất tách
chiết enzim.
Vi sinh vật có khả năng tổng hợp tất cả các thành
phần của tế bào, đặc biệt là axit nuclêic, prôtêin, pôlisaccarit và
lipit. Con người đã sử dụng vi sinh vật để sản xuất nhiều loại chế phẩm
phục vụ cho đời sống và cho các ngành sản xuất công, nông nghiệp.