I microbi (microorganismi) svolgono molti ruoli negli aspetti pratici della cultura umana e talvolta appaiono in letteratura, musica, film e arte. Dal punto di vista pratico, i microbi sono stati utilizzati in attività dalla guerra biologica alla fermentazione nella trasformazione alimentare; pane, birra e vino sono stati prodotti da lieviti dall’alba della civiltà, come nell’antico Egitto. Microorganismi come batteri e virus sono importanti come agenti patogeni, causando malattie agli esseri umani, alle piante coltivate e agli animali domestici. La fermentazione è un’importante fonte di sostanze chimiche, in quanto i chimici industriali scoprono come produrre una varietà crescente di sostanze chimiche organiche tra cui enzimi e molecole bioattive come ormoni e inibitori competitivi da utilizzare come farmaci. Anche la fermentazione è utilizzata per produrre sostituti dei combustibili fossili in forme come l’etanolo e il metano; i combustibili possono anche essere prodotti dalle alghe. I microrganismi anaerobici sono importanti nel trattamento delle acque reflue. Nella ricerca scientifica, i lieviti fungono da organismi modello specialmente nella genetica e nei campi correlati. Dal punto di vista artistico, un antico poema sulla birra è l’inno sumero “Nymasi”, del 1800 aC. Nel Medioevo, The Decameron di Giovanni Boccaccio e The Canterbury Tales di Geoffrey Chaucer: affrontano la paura della gente di un contagio mortale e il declino morale che ne potrebbe derivare. I romanzieri hanno sfruttato le possibilità apocalittiche delle pandemie dal 1826 The Last Man di Mary Shelley e dal 1912 The Scarlet Plague di Jack London in poi. Hilaire Belloc scrisse un poema umoristico a “The Microbe” nel 1912. Piaghe drammatiche e infezioni di massa hanno formato la trama di molti film di Hollywood, a partire da Nosferatu nel 1922. Nel 1971, The Andromeda Strain raccontava di un microbo extraterrestre che minacciava la vita sulla terra. I microbiologi da quando Alexander Fleming ha usato colonie di batteri colorati o fluorescenti per creare opere d’arte in miniatura.

Poiché i microbi non erano conosciuti fino al periodo dell’era moderna, appaiono nella letteratura precedente indirettamente, attraverso descrizioni di cottura e produzione di birra. Solo con l’invenzione del microscopio, come usato da Robert Hooke nel suo libro Micrographia del 1665 e da Antonie Van Leeuwenhoek negli anni ’70 del Seicento, la teoria dei germi della malattia e il progresso della microbiologia nel XIX secolo furono osservati direttamente, identificati come viventi organismi e usato su basi scientifiche. La stessa conoscenza consentiva anche ai microbi di apparire esplicitamente nella letteratura e nelle arti.

La fermentazione controllata con microbi nella produzione di birra, vinificazione, cottura, decapaggio e prodotti caseari colti come yogurt e formaggio, viene utilizzata per modificare gli ingredienti per produrre alimenti con proprietà desiderabili. I principali microbi coinvolti sono i lieviti, nel caso della birra, del vino e del pane ordinario; e batteri, nel caso di verdure fermentate anaerobicamente, latticini e pane a lievitazione naturale. Le culture forniscono in vario modo aroma e aroma, inibiscono gli agenti patogeni, aumentano la digeribilità e l’appetibilità, fanno aumentare il pane, riducono i tempi di cottura e creano prodotti utili tra cui alcol, acidi organici, vitamine, amminoacidi e anidride carbonica.

I processi di trattamento delle acque di scarico ossidativo si basano su microrganismi per ossidare i costituenti organici. I microrganismi anaerobici riducono i solidi dei fanghi producendo gas metano e un residuo mineralizzato sterile. Nel trattamento dell’acqua potabile, un metodo, il filtro a sabbia lenta, impiega uno strato gelatinoso complesso composto da una vasta gamma di microrganismi per rimuovere sia il materiale disciolto che il particolato dall’acqua grezza.

I microrganismi sono utilizzati nella fermentazione per produrre etanolo e nei reattori a biogas per produrre metano. Gli scienziati stanno ricercando l’uso di alghe per produrre combustibili liquidi e batteri per convertire varie forme di rifiuti agricoli e urbani in combustibili utilizzabili.

I microrganismi sono utilizzati per molti scopi commerciali e industriali, compresa la produzione di sostanze chimiche, enzimi e altre molecole bioattive, spesso attraverso l’ingegneria delle proteine. Ad esempio, l’acido acetico è prodotto dal batterio Acetobacter aceti, mentre l’acido citrico è prodotto dal fungo Aspergillus niger. I microrganismi vengono utilizzati per preparare una gamma sempre più ampia di molecole e enzimi bioattivi. Ad esempio, la streptokinase prodotta dal batterio streptococco e modificata dall’ingegneria genetica viene utilizzata per rimuovere i coaguli dai vasi sanguigni dei pazienti che hanno subito un infarto. La ciclosporina A è un agente immunosoppressore nel trapianto di organi, mentre le statine prodotte dal lievito Monascus purpureus fungono da agenti che abbassano il colesterolo nel sangue, inibendo competitivamente l’enzima che sintetizza il colesterolo.

I microrganismi sono strumenti essenziali in biotecnologia, biochimica, genetica e biologia molecolare. Il lievito di birra lievito (Saccharomyces cerevisiae) e il lievito di fissione (Schizosaccharomyces pombe) sono importanti organismi modello nella scienza, poiché sono semplici eucarioti che possono essere coltivati ​​rapidamente in grandi quantità e facilmente manipolabili. Sono particolarmente