Selama sejarah manusia, kita telah menjinakkan hewan dan tumbuhan dengan sukses besar, membuat mereka memenuhi kebutuhan kita akan makanan, pakaian, tempat tinggal dan sebagainya. Selain itu kami juga telah mengambil keuntungan, meskipun tanpa memiliki banyak pengetahuan tentang mikroorganisme yang kami miliki, ragi yang memfermentasi anggur dan bir atau membuat roti dan bakteri yang membuat yogurt atau mengubah anggur menjadi cuka. Bagaimanapun, kita telah memanfaatkan kemampuan makhluk hidup lain untuk meningkatkan kehidupan manusia. Saat ini, proses yang dilakukan dengan mikroorganisme dipelajari dengan lebih baik dan penggunaan keterampilan mereka telah dibawa ke tingkat industri.
Produk seperti suplemen makanan, asam sitrat , yang digunakan sebagai pengawet makanan atau insulin diperoleh dengan proses industri dari mikroorganisme, ganggang, ragi dan bakteri, yang mensintesis senyawa ini secara alami atau buatan, jika manusia telah menciptakan transgenik yang mampu menciptakan mereka. Produk lain seperti vaksin dan bahan aktif obat juga diekstraksi dari mikroorganisme, seperti penisilin, yang saat ini sebagian dihasilkan oleh proses biologis dan kimia. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang bagaimana vaksin dibuat di artikel kami di sini .
Banyak mikroorganisme yang digunakan dalam industri karena kemampuannya mensintesis senyawa. Namun, beberapa dari mereka hanya mensintesis senyawa yang diinginkan dalam keadaan lingkungan tertentu (berkat metabolisme sekundernya), misalnya fermentasi hanya terjadi pada konsentrasi oksigen rendah. Sebagian besar senyawa yang diinginkan bukan merupakan bagian dari jalur normal organisme yang memperoleh energi. Misalnya, penisilin adalah produk sampingan dari metabolisme jamur dari kelompok Penicillium , yang digunakan untuk mempertahankan diri terhadap mikroorganisme lain. Pada tanaman industri, dipastikan organisme yang bersangkutan tidak terkontaminasi organisme lain, sehingga tidak akan pernah menghasilkan penisilin, oleh karena itu kondisi pertumbuhan dimodifikasi, sebagai prekursor molekuler yang mendukung jalur metabolisme.
Itulah mengapa industri perlu secara ketat mengontrol kondisi pertumbuhan organismenya. Pembuluh di mana organisme ini tumbuh disebut fermentor atau bioreaktor. Selain itu, modifikasi genetik organisme sering dilakukan untuk mendorong pembentukan metabolit sekunder yang diinginkan, misalnya dengan mengubah gen jalur utama untuk memaksa organisme memperoleh energi melalui jalur metabolisme yang diinginkan.
Sebagian besar mikroorganisme yang dikenal manusia bukan merupakan kepentingan industri , meskipun semakin banyak yang ditambahkan ke dalam daftar. Ada beberapa genus bakteri yang sangat menarik karena anggotanya sangat serbaguna dan memiliki potensi besar, seperti genus Aspergillus, Bacillus, Streptococcus atau Pseudomonas. Namun, Escherichia coli adalah bakteri yang paling banyak digunakan karena pengetahuannya yang luas. Bakteri ini tidak menghasilkan jenis senyawa sekunder apa pun, tetapi manipulasi genetiknya mudah dilakukan dan memiliki persyaratan pertumbuhan yang rendah. Inilah sebabnya mengapa sering kali lebih disukai untuk memasukkan gen yang diinginkan ke dalam E. coli daripada mulai bekerja lagi dengan bakteri yang tidak tahu bagaimana mereka akan bekerja di tingkat industri.