Οι ΜΟ έχουν όλες τις δυνατότητες που χαρακτηρίζουν τη ζωή. Αντεπεξέρχονται
στις ίδιες απαιτήσεις, στις οποίες οι ανώτεροι οργανισμοί για να τα καταφέρουν,
τις κατανέμουν στα διαφορετικά εξειδικευμένα κύτταρά τους.
Ήταν οι πρώτοι οργανισμοί στη γη και έχουν πίσω τους , με απόσταση, την πιό μακροχρόνια περίοδο εξέλιξης. Είναι οι μικρότεροι και πιό πολυάριθμοι οργανισμοί στη βιόσφαιρα. Ο χρόνος αναπαραγωγής τους είναι πολύ πιό σύντομος απ'ό, τι στους άλλους
οργανισμούς.Υπάρχουν MO, οι οποίοι, υπό καλές προϋποθέσεις, μπορούν να
διπλασιαστούν κάθε δέκα λεπτά. Οι MO, σε σχέση με τη βιομάζα τους, επιτυγχάνουν
κατά 100-1000 φορές υψηλότερες αποδόσεις από τα φυτά και τα ζώα. Αυτό το
γεγονός δείχνει το τεράστιο δυναμικό, το οποίο έχουν οι MO.
Λόγω της δομής κυττάρων τους οι MO διαφοροποιούνται.
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί με γνήσιο πυρήνα λέγονται ευκαρυώτες. Εδώ ανήκουν οι
άλγες, οι μύκητες και τα πρωτόζωα(βλέπε παρακάτω).
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς πυρήνα, καλούνται προκαρυώτες. Τέτοιοι είναι τα
ευβακτήρια-συνώνυμα (γενικά) των βακτηρίων ή ως "γνήσια βακτήρια"
ονομαζόμενα-και τα αρχαΪκά βακτήρια. Κανένας οργανισμός δεν αυξάνεται
γρηγορότερα ή μπορεί να περιμένει τόσο πολύ, μέχρι να γίνουν πάλι ευνοϊκές οι
συνθήκες, από τους προκαρυώτες. Οι ακραίες θερμοκρασίες, τα οξέα, οι αλισίβες,
τα άλατα, τα βαριά μέταλλα ή οι επιθετικές χημικές ουσίες μπορούν πολύ λίγο να
επιδράσουν πάνω τους. Οι προκαρυώτες είναι οι μόναδικοί οργανισμοί, οι οποίοι
μπορούν να αναπτυχθούν στο σκοτάδι και εν μέρει χωρίς οξυγόνο, με την παρουσία
μόνο οργανικών ενώσεων.
Η λειτουργία των ΜΟ:
Οι ΜΟ παίζουν αποφασιστικό ρόλο στους κλυκλους της ύλης στον πλανήτη. Είναι σε θέση να αποδομούν τα πιο διαφορετικά υλικά. Οι μαζικά σημαντικότερες βιολογικές και
χημικές μετατροπές στη γη πραγματοποιούνται από τους MO. Οι κύκλοι του
αζώτου, του άνθρακα και του θείου, που λαμβάνουν χώρα στη γη, δεν θα
πραγματοποιούνταν χωρίς MO. Κανένας άλλος οργανισμός στον πλανήτη δεν θα
μπορούσε να επιτύχει αυτήν την υλική μετατροπή.
Οι MO είναι αποσυνθετικοί και μετατρέπουν τα οργανικά υλικά σε μέταλλα , τα οποία μπορούν να απορροφηθούν από τα φυτά(παραγωγοί) και έτσι ο άνθρωπος και τα ζώα(καταναλωτές), μπορούν στη συνέχεια ξανά να τα έχουν στη διάθεσή τους σαν τροφή.
Είναι επίσης σε θέση να αποδομούν μερικά ή ολικά και συνθετικά υλικά, δηλαδή οργανικές ενώσεις, οι οποίες παράγονται συνθετικά από τους ανθρώπους και δεν υπάρχουν στη φύση(άγνωστα για αυτήν).
Με αυτόν τον τρόπο οι ΜΟ συνεισφέρουν σε μεγάλο βαθμό στον τομέα
Προστασίας του Περιβάλλοντος. Για να χρησιμοποιηθούν όμως σε αυτόν το τομέα(π.χ.
στην επεξεργασία αποβλήτων), πρέπει να είναι με ακρίβεια γνωστές οι
μικροβιολογικές αποσυνθετικές τους επιδόσεις. Ξένα προς τη φύση υλικά, των
οποίων όμως η δομή έχει ομοιότητες με φυσικά υλικά, μπορούν να αποδομηθούν
πλήρως. Αν όμως έχουν πολύ διαφορετικές δομές, τότε αποδομούνται πολύ αργά απο
αυτούς και παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στο περιβάλλον.
Οι περισσότερες διαδικασίες αποδόμησης των υλικών λαμβάνουν χώρα με την παρουσία Οξυγόνου(αερόβια). Οι αερόβιοι ΜΟ λοιπόν χρειάζονται Οξυγόνο, για να κάνουν τη “δουλειά” τους. Άλλες διαδικασίες αποδόμησης επιτυγχάνονται κάτω από αναερόβιες συνθήκες και ονομάζονται ζυμώσεις.
Μικροοργανισμοί και άνθρωπος:
Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί τους ΜΟ στοχευμένα, σε διάφορους
τομείς της ανθρώπινης κοινωνίας, όπως για παράδειγμα στην Υγεία, στη Διατροφή
και στη Προστασία Περιβάλλοντος(Πίν.2). Ο διαχωρισμός των ΜΟ σε χρήσιμους και σε
επιζήμιους, έχει να κάνει με την ανθρώπινη οπτική.
ΜΟ οι οποίοι σαπίζουν είδη διατροφής στη κουζίνα μας, αποκαλούνται από την κοινωνία ζημιογόνοι. Στη φύση όμως αυτοί οι ζημιογόνοι ΜΟ, παίζουν πολύ σημαντικό ρόλλο στις διαδικασίες αποδόμησης των οργανικών υλικών.
Η μικροβιολογία ασχολείται με τους τρόπους που δρουν οι ΜΟ. Η θεώρηση ωφέλιμων και ζημιογόνων ΜΟ, θα πρέπει να επαναεξετασθεί και να αντικατασταθεί από μια αντικειμενική οικολογική θεώρηση.
Καταρχήν γίνεται πολύ λίγη χρήση των δυνατοτήτων των ΜΟ. Γιαυτό
είναι απαραίτητο ο τομέας της μικροβιολογίας να προχωρήσει παραπέρα. Στους ΜΟ
ενυπάρχει ένα τέτοιο μεγάλο δυναμικό, που μπορεί να λύσει παγκόσμια προβλήματα,
όπως π.χ. ασθένειες(εμβόλια), ενέργεια(βιοαέριο) και ρύπανση του περιβάλλοντος.
Πρέπει να σταθμίσουμε το γεγονός οτι η φύση με τους αφάνταστα μεγάλους αριθμούς
ΜΟ μπορεί να είναι τόσο ευέλικτη και να προσαρμόζεται στις υπάρχουσες κάθε φορά
συνθήκες.
Ανάλογα με το περιβάλλον και την τροφή, αναλαμβάνουν συγκεκριμένα
είδη την αποδόμηση και πολλαπλασιάζονται αντίστοιχα εις βάρος άλλων ειδών.
Η γεωργία είναι μια επέμβαση στους φυσικούς κύκλους. Στη γαλατο-κρεατοπαραγωγή,
όπως επίσης στις καλλιέργειες έχουμε να κάνουμε τοπικά, με διεκδίκηση τροφής, με
εμπλουτισμό ή μεταφορά της. Αυτό έχει μια επίδραση στους πληθυσμούς των ΜΟ. Στη
γεωργία λοιπόν πρόκειται για βελτιστοποίηση των μικροβιολογικών διαδικασιών υπέρ
ημών, των ανθρώπων(γονιμότητα εδάφους, αξιοποίηση της τροφής των ωφέλιμων ζώων).
Ευκαρυώτες και ο τρόπος δράσης τους:
1. Άλγες:
Περιέχουν χλωροφύλλη και έχουν τη δυνατότητα να κάνουν
φωτοσύνθεση. Μαζί με τα κυανοβακτήρια(παλιότερα ονομάζονταν “κυανοπράσινες
άλγες”) κάνουν το πρώτο βήμα για το σχηματισμό οργανικών ουσιών, από ανόργανα
υλικά(πρωτοπαραγωγή)
2. Μύκητες:
Δεν περιέχουν χλωροφύλλη και δεν είναι έτσι σε θέση να κάνουν φωτοσύνθεση. Έχουν
ανάγκη από οργανικές ουσίες, σαν τροφή. Η μισή ποσότητα της βιομάζας του εδάφους
σχηματίζεται από τους μύκητες. Η περιεκτικότητά τους στο νερό είναι πολύ χαμηλή.
Αξιοποιούν σχετικά δύσκολα για επέμβαση υποστρώματα, όπως ξύλο, δέρμα ή
υδρογονάνθρακες. Ανώτερα φυτά εξαρτώνται από μύκητες, τα λεγόμενα μυκόριζα. Αυτά βοηθούν τα φυτά να προσλαμβάνουν ανόργανα συστατικά από το έδαφος και αντίστοιχα τροφοδοτούνται από τα φυτά με προϊόντα της φωτοσύνθεσής τους
(ριζοσυμβίωση)
3. Πρωτόζωα:
Εμφανίζονται σε αερόβια και αναερόβια περιβάλλοντα και μπορούν να ζουν είτε ανεξάρτητα, είτε σαν παράσιτα. Συμμετέχουν στην αποδόμηση των οργανικών ουσιών.
Σύνοψη των δυνατοτήτων εφαρμογών των ΜΟ
(Περιοχή εφαρμογών -Τομέας οικονομίας -Παραδείγματα προϊόντων)
1. Υγεία: στη Φαρμακοβιομηχανία για
αντιβιοτικά, στεροειδή, ορμόνες, ρυθμιστές του ανοσιοποιητικού συστήματος,
αντισώματα, διαγνωστικά(διαδικασίες ανίχνευσης), ένζυμα π.χ. στον καθορισμό του
ζακχάρου του αίματος
2. Διατροφή: στη Βιομηχανία ποτών και
τροφίμων, βιομηχανία ζωοτροφών , αγροχημικών-γεωργίας για Ένζυμα (π.χ. ένζυμα
ενίσχυσης διάσπασης), αμινοξέα, αρωματικές ουσίες, καλλιέργειες εκκίνησης
ζυμώσεων(π.χ στη παραγωγή ψωμιού, κρασιού, γιαουρτιού, ξινολάχανου), πρωτεϊνες,
βιοφυτοφάρμακα, φυτικοί ρυθμιστές ανάπτυξης, αζωτοβακτιρίδια
3. Απόκτηση-ανάκτηση υλικών και ενέργειας: στη Χημική βιομηχανία και
τηνΑνακύκλωση: Αιθανόλη, οργανικά οξέα(π.χ. κιτρικό οξύ), βιοαέριο
4. Προστασία περιβάλλοντος: στον καθαρισμό αποβλήτων-στην εξυγείανση
εδάφους- στον καθαρισμό του αέρα και νερών με ανάκτηση φωσφόρου, ανάκτηση
μετάλλων και εξάλειψη νιτρικών. Επίσης στη κομποστοποίηση, ζύμωση σκουπιδιών,
εξυγείανση επιβαρυμένων χώρων, εξαερισμός βιομηχανικών χώρων και στάβλων
Για τη πιο σημαντική κατηγορία ΜΟ, τους αναγενητικούς ενεργούς
μικροοργανισμούς(ΕΜ), έχουμε γράψει σε προηγούμενες αναρτήσεις. Ειδικά για την
εφαρμογή τους σε καλλιέργειες, αλλά και σε άλλους τομείς βλέπετε στην ιστοσελίδα
της της ΟΙΚΟ-ΕΜ:
http://www.oiko-em.gr/index.phpoption=com_content&view=article&id=104&Itemid=111
στις ίδιες απαιτήσεις, στις οποίες οι ανώτεροι οργανισμοί για να τα καταφέρουν,
τις κατανέμουν στα διαφορετικά εξειδικευμένα κύτταρά τους.
Ήταν οι πρώτοι οργανισμοί στη γη και έχουν πίσω τους , με απόσταση, την πιό μακροχρόνια περίοδο εξέλιξης. Είναι οι μικρότεροι και πιό πολυάριθμοι οργανισμοί στη βιόσφαιρα. Ο χρόνος αναπαραγωγής τους είναι πολύ πιό σύντομος απ'ό, τι στους άλλους
οργανισμούς.Υπάρχουν MO, οι οποίοι, υπό καλές προϋποθέσεις, μπορούν να
διπλασιαστούν κάθε δέκα λεπτά. Οι MO, σε σχέση με τη βιομάζα τους, επιτυγχάνουν
κατά 100-1000 φορές υψηλότερες αποδόσεις από τα φυτά και τα ζώα. Αυτό το
γεγονός δείχνει το τεράστιο δυναμικό, το οποίο έχουν οι MO.
Λόγω της δομής κυττάρων τους οι MO διαφοροποιούνται.
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί με γνήσιο πυρήνα λέγονται ευκαρυώτες. Εδώ ανήκουν οι
άλγες, οι μύκητες και τα πρωτόζωα(βλέπε παρακάτω).
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς πυρήνα, καλούνται προκαρυώτες. Τέτοιοι είναι τα
ευβακτήρια-συνώνυμα (γενικά) των βακτηρίων ή ως "γνήσια βακτήρια"
ονομαζόμενα-και τα αρχαΪκά βακτήρια. Κανένας οργανισμός δεν αυξάνεται
γρηγορότερα ή μπορεί να περιμένει τόσο πολύ, μέχρι να γίνουν πάλι ευνοϊκές οι
συνθήκες, από τους προκαρυώτες. Οι ακραίες θερμοκρασίες, τα οξέα, οι αλισίβες,
τα άλατα, τα βαριά μέταλλα ή οι επιθετικές χημικές ουσίες μπορούν πολύ λίγο να
επιδράσουν πάνω τους. Οι προκαρυώτες είναι οι μόναδικοί οργανισμοί, οι οποίοι
μπορούν να αναπτυχθούν στο σκοτάδι και εν μέρει χωρίς οξυγόνο, με την παρουσία
μόνο οργανικών ενώσεων.
Η λειτουργία των ΜΟ:
Οι ΜΟ παίζουν αποφασιστικό ρόλο στους κλυκλους της ύλης στον πλανήτη. Είναι σε θέση να αποδομούν τα πιο διαφορετικά υλικά. Οι μαζικά σημαντικότερες βιολογικές και
χημικές μετατροπές στη γη πραγματοποιούνται από τους MO. Οι κύκλοι του
αζώτου, του άνθρακα και του θείου, που λαμβάνουν χώρα στη γη, δεν θα
πραγματοποιούνταν χωρίς MO. Κανένας άλλος οργανισμός στον πλανήτη δεν θα
μπορούσε να επιτύχει αυτήν την υλική μετατροπή.
Οι MO είναι αποσυνθετικοί και μετατρέπουν τα οργανικά υλικά σε μέταλλα , τα οποία μπορούν να απορροφηθούν από τα φυτά(παραγωγοί) και έτσι ο άνθρωπος και τα ζώα(καταναλωτές), μπορούν στη συνέχεια ξανά να τα έχουν στη διάθεσή τους σαν τροφή.
Είναι επίσης σε θέση να αποδομούν μερικά ή ολικά και συνθετικά υλικά, δηλαδή οργανικές ενώσεις, οι οποίες παράγονται συνθετικά από τους ανθρώπους και δεν υπάρχουν στη φύση(άγνωστα για αυτήν).
Με αυτόν τον τρόπο οι ΜΟ συνεισφέρουν σε μεγάλο βαθμό στον τομέα
Προστασίας του Περιβάλλοντος. Για να χρησιμοποιηθούν όμως σε αυτόν το τομέα(π.χ.
στην επεξεργασία αποβλήτων), πρέπει να είναι με ακρίβεια γνωστές οι
μικροβιολογικές αποσυνθετικές τους επιδόσεις. Ξένα προς τη φύση υλικά, των
οποίων όμως η δομή έχει ομοιότητες με φυσικά υλικά, μπορούν να αποδομηθούν
πλήρως. Αν όμως έχουν πολύ διαφορετικές δομές, τότε αποδομούνται πολύ αργά απο
αυτούς και παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στο περιβάλλον.
Οι περισσότερες διαδικασίες αποδόμησης των υλικών λαμβάνουν χώρα με την παρουσία Οξυγόνου(αερόβια). Οι αερόβιοι ΜΟ λοιπόν χρειάζονται Οξυγόνο, για να κάνουν τη “δουλειά” τους. Άλλες διαδικασίες αποδόμησης επιτυγχάνονται κάτω από αναερόβιες συνθήκες και ονομάζονται ζυμώσεις.
Μικροοργανισμοί και άνθρωπος:
Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί τους ΜΟ στοχευμένα, σε διάφορους
τομείς της ανθρώπινης κοινωνίας, όπως για παράδειγμα στην Υγεία, στη Διατροφή
και στη Προστασία Περιβάλλοντος(Πίν.2). Ο διαχωρισμός των ΜΟ σε χρήσιμους και σε
επιζήμιους, έχει να κάνει με την ανθρώπινη οπτική.
ΜΟ οι οποίοι σαπίζουν είδη διατροφής στη κουζίνα μας, αποκαλούνται από την κοινωνία ζημιογόνοι. Στη φύση όμως αυτοί οι ζημιογόνοι ΜΟ, παίζουν πολύ σημαντικό ρόλλο στις διαδικασίες αποδόμησης των οργανικών υλικών.
Η μικροβιολογία ασχολείται με τους τρόπους που δρουν οι ΜΟ. Η θεώρηση ωφέλιμων και ζημιογόνων ΜΟ, θα πρέπει να επαναεξετασθεί και να αντικατασταθεί από μια αντικειμενική οικολογική θεώρηση.
Καταρχήν γίνεται πολύ λίγη χρήση των δυνατοτήτων των ΜΟ. Γιαυτό
είναι απαραίτητο ο τομέας της μικροβιολογίας να προχωρήσει παραπέρα. Στους ΜΟ
ενυπάρχει ένα τέτοιο μεγάλο δυναμικό, που μπορεί να λύσει παγκόσμια προβλήματα,
όπως π.χ. ασθένειες(εμβόλια), ενέργεια(βιοαέριο) και ρύπανση του περιβάλλοντος.
Πρέπει να σταθμίσουμε το γεγονός οτι η φύση με τους αφάνταστα μεγάλους αριθμούς
ΜΟ μπορεί να είναι τόσο ευέλικτη και να προσαρμόζεται στις υπάρχουσες κάθε φορά
συνθήκες.
Ανάλογα με το περιβάλλον και την τροφή, αναλαμβάνουν συγκεκριμένα
είδη την αποδόμηση και πολλαπλασιάζονται αντίστοιχα εις βάρος άλλων ειδών.
Η γεωργία είναι μια επέμβαση στους φυσικούς κύκλους. Στη γαλατο-κρεατοπαραγωγή,
όπως επίσης στις καλλιέργειες έχουμε να κάνουμε τοπικά, με διεκδίκηση τροφής, με
εμπλουτισμό ή μεταφορά της. Αυτό έχει μια επίδραση στους πληθυσμούς των ΜΟ. Στη
γεωργία λοιπόν πρόκειται για βελτιστοποίηση των μικροβιολογικών διαδικασιών υπέρ
ημών, των ανθρώπων(γονιμότητα εδάφους, αξιοποίηση της τροφής των ωφέλιμων ζώων).
Ευκαρυώτες και ο τρόπος δράσης τους:
1. Άλγες:
Περιέχουν χλωροφύλλη και έχουν τη δυνατότητα να κάνουν
φωτοσύνθεση. Μαζί με τα κυανοβακτήρια(παλιότερα ονομάζονταν “κυανοπράσινες
άλγες”) κάνουν το πρώτο βήμα για το σχηματισμό οργανικών ουσιών, από ανόργανα
υλικά(πρωτοπαραγωγή)
2. Μύκητες:
Δεν περιέχουν χλωροφύλλη και δεν είναι έτσι σε θέση να κάνουν φωτοσύνθεση. Έχουν
ανάγκη από οργανικές ουσίες, σαν τροφή. Η μισή ποσότητα της βιομάζας του εδάφους
σχηματίζεται από τους μύκητες. Η περιεκτικότητά τους στο νερό είναι πολύ χαμηλή.
Αξιοποιούν σχετικά δύσκολα για επέμβαση υποστρώματα, όπως ξύλο, δέρμα ή
υδρογονάνθρακες. Ανώτερα φυτά εξαρτώνται από μύκητες, τα λεγόμενα μυκόριζα. Αυτά βοηθούν τα φυτά να προσλαμβάνουν ανόργανα συστατικά από το έδαφος και αντίστοιχα τροφοδοτούνται από τα φυτά με προϊόντα της φωτοσύνθεσής τους
(ριζοσυμβίωση)
3. Πρωτόζωα:
Εμφανίζονται σε αερόβια και αναερόβια περιβάλλοντα και μπορούν να ζουν είτε ανεξάρτητα, είτε σαν παράσιτα. Συμμετέχουν στην αποδόμηση των οργανικών ουσιών.
Σύνοψη των δυνατοτήτων εφαρμογών των ΜΟ
(Περιοχή εφαρμογών -Τομέας οικονομίας -Παραδείγματα προϊόντων)
1. Υγεία: στη Φαρμακοβιομηχανία για
αντιβιοτικά, στεροειδή, ορμόνες, ρυθμιστές του ανοσιοποιητικού συστήματος,
αντισώματα, διαγνωστικά(διαδικασίες ανίχνευσης), ένζυμα π.χ. στον καθορισμό του
ζακχάρου του αίματος
2. Διατροφή: στη Βιομηχανία ποτών και
τροφίμων, βιομηχανία ζωοτροφών , αγροχημικών-γεωργίας για Ένζυμα (π.χ. ένζυμα
ενίσχυσης διάσπασης), αμινοξέα, αρωματικές ουσίες, καλλιέργειες εκκίνησης
ζυμώσεων(π.χ στη παραγωγή ψωμιού, κρασιού, γιαουρτιού, ξινολάχανου), πρωτεϊνες,
βιοφυτοφάρμακα, φυτικοί ρυθμιστές ανάπτυξης, αζωτοβακτιρίδια
3. Απόκτηση-ανάκτηση υλικών και ενέργειας: στη Χημική βιομηχανία και
τηνΑνακύκλωση: Αιθανόλη, οργανικά οξέα(π.χ. κιτρικό οξύ), βιοαέριο
4. Προστασία περιβάλλοντος: στον καθαρισμό αποβλήτων-στην εξυγείανση
εδάφους- στον καθαρισμό του αέρα και νερών με ανάκτηση φωσφόρου, ανάκτηση
μετάλλων και εξάλειψη νιτρικών. Επίσης στη κομποστοποίηση, ζύμωση σκουπιδιών,
εξυγείανση επιβαρυμένων χώρων, εξαερισμός βιομηχανικών χώρων και στάβλων
Για τη πιο σημαντική κατηγορία ΜΟ, τους αναγενητικούς ενεργούς
μικροοργανισμούς(ΕΜ), έχουμε γράψει σε προηγούμενες αναρτήσεις. Ειδικά για την
εφαρμογή τους σε καλλιέργειες, αλλά και σε άλλους τομείς βλέπετε στην ιστοσελίδα
της της ΟΙΚΟ-ΕΜ:
http://www.oiko-em.gr/index.phpoption=com_content&view=article&id=104&Itemid=111
RSS Feed
