الأهمية الاقتصادية للكائنات الحية الدقيقة
تُعتبر الكائنات الحية الدقيقة، مثل البكتيريا، الفيروسات، الفطريات والطفيليات، جزءًا لا يتجزأ من النظام البيئي والطبيعي. وقد ساهم علم الأحياء الدقيقة بمختلف فروعه في دراسة هذه الكائنات بشكل مفصل لفهم خصائصها ودورها في معالجة الأمراض الصحية الناتجة عنها. ومن جهة أخرى، تحمل الكائنات الحية الدقيقة فوائد اقتصادية بارزة، ومنها ما يلي:
إنتاج المواد الغذائية
تستفيد الصناعات الغذائية من الأدوار الحيوية التي تلعبها البكتيريا والخمائر، والتي يتم دراستها تحت المجهر لمراقبة سلوكها وتأثيرها في تحفيز التفاعلات الكيميائية لإنتاج مواد غذائية مرغوبة. تشمل هذه المنتجات المخللات، بعض أنواع الصلصات، والجبن غير المعالج باستثناء الجبن الكريمي، بالإضافة إلى العديد من منتجات الألبان المخمرة مثل الزبادي والحليب الحامض.
يتم تلقيح المواد الغذائية الخام، مثل الخيار في حالة المخللات أو بروتين الحليب في حالة الجبن، بالكائنات الحية الدقيقة المعروفة بإحداث التغيرات المطلوبة لإنتاج منتج غذائي مرغوب. وبذلك، فإن المادة الغذائية الأولية تعمل كبيئة خصبة لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة خلال فترة الحضانة.
البحث في الجينات
شهدت دراسة الجينات والعوامل الوراثية تقدمًا ملحوظًا باستخدام الأحماض النووية (DNA) و(RNA) الموجودة في خلايا الكائنات الحية الدقيقة. يتم إعادة تصميم الجينات مخبريًا عبر اختيار خصائص محددة من الجينوم لنقلها بغرض تحقيق أرباح اقتصادية. وقد ساهم مجال التكنولوجيا الحيوية في دراسة عمليات تصنيع البروتينات وإزالة الحمض النووي ونقله إلى كائن حي آخر تمهيداً لتطبيق ذلك عمليًا.
إنتاج المضادات الحيوية واللقاحات
يُعتبر اكتشاف المضادات الحيوية الطبيعية واحدًا من أبرز الاكتشافات في تاريخ البشرية، حيث ساهمت في إنقاذ ملايين الأرواح والسيطرة على العدوى البكتيرية. تُعرف المضادات الحيوية بأنها مواد كيميائية تمنع نمو البكتيريا أو تقتلها تمامًا، وتم تصميمها خصيصًا لاستهداف الالتهابات البكتيرية.
لقد أحدث إدخال المضادات الحيوية في مجالات الطب ثورة في طرق علاج الأمراض المعدية، وتُعتبر اليوم من أكثر فئات الأدوية استخدامًا، مما أتاح إجراء العديد من العمليات الجراحية المعقدة بشكل آمن وسهل.
كما تُستغل الكائنات الحية الدقيقة أو مكوناتها في تصنيع اللقاحات للوقاية من الأمراض الخطيرة مثل الجدري، شلل الأطفال، والحصبة. إضافة إلى ذلك، تُساهم في إنتاج الهرمونات مثل الأنسولين وهرمون النمو في المختبرات.
إنتاج المواد الصناعية
فتحت التكنولوجيا الحيوية المجال لاستخدام الكائنات الحية الدقيقة في قطاع التصنيع، حيث تلعب دورًا أساسيًا في إنتاج الإنزيمات والمواد الكيميائية. تساهم هذه الكائنات في عدة صناعات ومجالات، منها صناعة المنسوجات، وتعزيز القيمة الغذائية للنباتات ومصادر الغذاء الأخرى، بالإضافة إلى تصنيع المبيدات الحشرية البكتيرية، مما أدى إلى تقليص استخدام المبيدات الكيميائية وتقليل التكاليف والأضرار البيئية.
