Monohydrat glukozy , znany również jako monohydrat dekstrozy lub po prostu glukoza, odgrywa kluczową rolę w hodowli drobnoustrojów, zwłaszcza w warunkach laboratoryjnych do badań mikrobiologicznych i przemysłowych procesów fermentacji. Glukoza jest cukrem prostym i służy jako łatwo dostępne źródło energii dla mikroorganizmów. Jego podstawowa rola w hodowli drobnoustrojów obejmuje:
Źródło energii: Glukoza jest kluczowym substratem wykorzystywanym przez mikroorganizmy do wytwarzania energii poprzez oddychanie komórkowe lub fermentację. Mikroorganizmy, takie jak bakterie, drożdże i grzyby, metabolizują glukozę w celu wytworzenia ATP (trifosforanu adenozyny), podstawowej waluty energetycznej w komórkach. Energia ta jest niezbędna do różnych procesów komórkowych, w tym wzrostu, reprodukcji i utrzymania integralności komórek.
Źródło węgla: Mikroorganizmy wymagają węgla jako podstawowego budulca do syntezy składników komórkowych, takich jak białka, lipidy, kwasy nukleinowe i inne biomolekuły. Glukoza stanowi łatwo przyswajalne źródło węgla dla mikroorganizmów, wspierające ich wzrost i rozmnażanie.
Produkcja biomasy: Glukoza jest wykorzystywana jako prekursor do syntezy makrocząsteczek, takich jak DNA, RNA, białka i błony komórkowe. Mikroorganizmy zużywając glukozę wykorzystują ją do budowy nowych składników komórkowych, zwiększając w ten sposób swoją biomasę.
Induktor ekspresji genów: W niektórych przypadkach glukoza może działać jako cząsteczka regulatorowa, wpływająca na ekspresję określonych genów w mikroorganizmach. Na przykład zjawisko znane jako represja katabolitowa obejmuje hamowanie ekspresji niektórych genów w obecności glukozy, nawet jeśli dostępne są inne źródła węgla.
Produkcja metabolitów wtórnych: W fermentacjach przemysłowych glukozę można wykorzystać jako główne źródło węgla do produkcji różnych metabolitów wtórnych, takich jak antybiotyki, enzymy, kwasy organiczne i biopaliwa, za pośrednictwem określonych szczepów drobnoustrojów.
Podczas hodowli mikroorganizmów w warunkach laboratoryjnych lub przemysłowych do pożywek często dodaje się glukozę, aby zapewnić kontrolowane i łatwo dostępne źródło węgla i energii. Stężenie glukozy w pożywce można regulować w zależności od specyficznych wymagań mikroorganizmu i celów hodowli, takich jak maksymalizacja produkcji biomasy lub zwiększenie syntezy docelowego produktu.
