ความหมายของจุลินทรีย์
จุลินทรีย์ คือ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากและมีอยู่ทุกหนทุกแห่งแม้แต่ในร่างกายของเรา
จุลินทรีย์มีอายุสั้นมากเพียง 48-72 ชั่วโมง แต่สามารถขยายพันธุ์โดยการแบ่งตัว
ได้อย่างทวีคูณ เริ่มจาก 100 เซลล์เป็น 10,000 เซลล์ และจาก 1 หมื่นเซลล์
เป็น 100 ล้านเซลล์ ใน 4-6 ชั่วโมง เซลล์ จุลินทรีย์มีองค์ประกอบของธาต
ุอาหารหลักครบถ้วน จึงสามารถเป็นแหล่งอาหารให้กับสิ่งมีชีวิตอื่นได้เป็นอย่างดี
จุลินทรีย์มีประโยชน์ที่หลากหลาย ทั้งทางด้านเกษตรและด้านอุตสาหกรรม เช่น
ช่วยให้ดินอุดมสมบูรณ์โดยย่อยสารอินทรีย์ ให้เป็นสารอนินทรีย์ที่พืชนำไปใช้ได้
จึงช่วยให้เกิดการหมุนเวียน ของแร่ธาตุต่างๆ ในดิน นอกจากนั้น จุลินทรีย์ยังมีความ
หลากหลายทางชีวภาพสูงมาก จุลินทรีย์ในโลกนี้มีอยู่ประมาณ 5 แสนชนิด
แบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ 5 กลุ่ม คือ แบคทีเรีย สาหร่าย ไวรัส โพรโทซัว
และราชนิดต่างๆ สามารถจำแนกเป็นอาณาจักรได้ถึง 3 อาณาจักร ตามลักษณะ
โครงสร้างของเซลล์ที่ต่างกัน รวมถึงวิธีการได้อาหารที่แตกต่างกัน ได้แก่
1. กลุ่มที่จัดอยู่ในอาณาจักรโมเนรา(Monera) ประกอบด้วยจุลินทรีย์พวก
โพรคาริโอต ซึ่งมีเซลล์แบบโพรคาริโอติกเซลล์ (Prokaryotic cell) คือ
ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส
2. กลุ่มที่จัดอยู่ในอาณาจักรโพรทิสตา (Protista) ประกอบด้วย สาหร่าย
โพรโทซัวและราเมือก
3. กลุ่มที่จัดอยู่ในอาณาจักรฟังไจ (Fungi) ได้แก่ ยีสต์ที่มีลักษณะเซลล์เดียว
เห็ดและรา ที่มีหลายเซลล์เรียงเป็นเส้นใยจำนวนมาก เรียกว่า ไมซีเลียม เห็ด รา และยีสต์จุลินทรีย์มีความหลากหลายทางพันธุกรรม จุลินทรีย์สปีชีส์เดียวกันอาจ
ไม่ได้มีลักษณะที่ เหมือนกันทุกประการ ทำให้แบ่งย่อยออกเป็นสายพันธุ์
(strain) ต่างๆ ได้อีก

ความแตกต่างทางพันธุกรรมนี้ เป็นผลสืบเนื่องมาจากกระบวนการวิวัฒนาการ
อันยาวนานนับพันล้านปี ทำให้จุลินทรีย์สามารถปรับตัวให้อยู่ในสิ่งแวดล้อม
ที่เปลี่ยนแปลงและมีความรุนแรงได้ ทำให้สามารถพบจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม
ทุกหนทุกแห่ง ตั้งแต่บริเวณที่เย็นจัดแม้ในหิมะ
และน้ำแข็งขั้วโลก จนถึงบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ในบ่อน้ำพุร้อน แม้แต่ในทะเล
ลึกที่มีความกดดันของน้ำมากๆ ทั้งในน้ำเค็ม น้ำจืด สระน้ำ ลำธาร น้ำไหล ในดินแฉะ บนก้อนหินดินทรายตามเปลือกไม้และพบได้ทั้งในสภาพซึ่งไม่มีออกซิเจนที่สิ่งมี ชีวิตอื่น
ไม่สามารถอาศัยอยู่ได้

ความสำคัญของจุลินทรีย์
จุลินทรีย์แต่ละเซลล์จะมีกระบวนการต่างๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้ภายในเซลล์เดียว
กระบวนการ เปลี่ยนแปลงนี้ส่วนใหญ่ก็เพื่อให้เกิดประโยชน์แก่ตัวมันเอง
เช่น ยีสต์ มีการเปลี่ยนแปลงอาหารให้เป็นพลังงานด้วยกระบวนการหมัก
(fermentation) ขณะเดียวกันก็ได้ผลผลิตเกิดขึ้น คือ เอทิลแอลกอฮอล์ที่เรานำไป
ใช้ประโยชน์ได้ มีจุลินทรีย์จำนวนมากที่มีความสำคัญในการผลิตสารต่างๆ
ที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์ ดังนี้

การผลิตอาหาร
อาหารและเครื่องดื่มหลายชนิดที่เกิดจากการกระทำของจุลินทรีย์ ซึ่งมนุษย์เรา
ได้ใช้ประโยชน์มาเป็นเวลานานแล้ว อาหารที่เกิดจากการหมักของจุลินทรีย์ เช่น

• อาหารหมักต่างๆกะหล่ำปลีดอง แตงกวาดอง ไส้กรอก เกิดจากการกระทำ
  ของแบคทีเรียที่สร้าง กรดแล็กติก เป็นส่วนใหญ่ แบคทีเรียเหล่านี้อาจมี
  อยู่ตามธรรมชาติบนอาหารหรือเราตั้งใจใส่เชื้อนั้นลงในอาหาร

ผลิตภัณฑ์นมหมัก (fermented milk) มีหลายชนิด ได้แก่ นมเปรี้ยว เนยแข็ง
นมเปรี้ยวซึ่งมีรสเปรี้ยวเกิดจากการหมักนม

• ผลิตภัณฑ์อื่นที่ทำจากนม ได้แก่ เนยเหลว (butter) ซึ่งทำจากไขมันในนม
  โดยนำนมมาปั่น ไขมันจะรวมตัวเป็นเม็ดแล้วกรองเอาส่วนที่เป็นน้ำออก
  นำไขมันมาเติมเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งทำให้เนยเหลวมีกลิ่นและรสชาติเฉพาะตัว
• การทำขนมปัง อาศัยจุลินทรีย์จำพวกยีสต์ใส่ลงในแป้งที่จะทำขนมปังแล้วนวด ยีสต์จะเกิดกระบวนหมักให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และแป้งอุ้มก๊าซนี้ไว้
  จึงทำให้แป้งอ่อนนุ่มและพองตัว แป้งขนมปังที่ขึ้นฟูนี้เรียกว่า โด (dough)
  เมื่อนำแป้งไปอบ จึงทำให้ขนมขึ้นฟู การคัดเลือกสายพันธุ์ยีสต์ที่ดีจะทำให้ขนม
  ปังมีกลิ่นรสที่ดีและสามารถหมักน้ำตาลได้มาก
  และรวดเร็ว คุณภาพของขนมปังนอกจากขึ้นกับการเลือกชนิดยีสต์แล้ว ยังขึ้นอยู่กับสภาพการบ่มเชื้อและชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ด้วย
• การผลิตเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ เช่น เบียร์ ไวน์ ไซเดอร์ ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่
  ใช้ ไซเดอร์ทำจากแอปเปิล ไวน์ทำจากองุ่น เบียร์ทำจากข้าวบาเลย์
  จุลินทรีย์ที่ใช้ คือ ยีสต์ ซึ่งจะเปลี่ยนน้ำตาลในพืชหรือผลไม้ให้เป็น
  แอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเกิดการเปลี่ยนแปลงกับสาร
  อื่นๆ ทำให้ได้รสชาติดี เครื่องดื่มแอลกอฮอล์แต่ละชนิดมีรสชาติต่างกัน
  เนื่องจากใช้วัตถุดิบ วิธีการและสายพันธุ์ยีสต์ที่ต่างกัน
• การผลิตเบียร์ อาศัยยีสต์ในกระบวนการหมัก วัตถุดิบที่ใช้ คือ ข้าวมอลต์ที่
  กำลังงอก(barley malt) และแป้ง (starch adjuncts) ผสมกับน้ำอุ่น หลังจากปล่อยให้เอนไซม์ย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลแล้วจะได้น้ำเวิร์ท (wort)
  ออกมา เอามากรองและต้มกับดอกฮอป (hops) เพื่อให้น้ำเวิร์ทเข้มข้น
  มีรสชาติเพิ่มขึ้นและทำลายจุลินทรีย์ แล้วนำมาหมักด้วยยีสต์
  ซึ่งจะหมักน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอล์และ คาร์บอนไดออกไซด์
  และเกิดการเปลี่ยนแปลงกับโปรตีนและสารอื่นๆ ทำให้เกิดรสชาติที่ดี
• การผลิตน้ำส้มสายชูหมัก ที่ใช้เป็นเครื่องปรุงรส ผลิตจากวัตถุดิบพวกแป้ง
  และน้ำตาล เช่น น้ำผลไม้ น้ำเชื่อม กากน้ำตาล โดยมีการเปลี่ยนแปลง
  2 ขั้นตอน คือ การหมักน้ำตาลให้เป็นเอทิลแอลกอฮอล์ในสภาพ
  ไม่ใช้ออกซิเจน โดยอาศัยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae var.
  ellipsoideus และขั้นตอนที่สองเป็นการออกซิไดซ์แอลกอฮอล์ให้เป็นกรด
  น้ำส้ม หรือกรดแอซิติก โดยแบคทีเรีย Acetobacter และ Gluconobacter
• การผลิตอาหารจากจุลินทรีย์ จุลินทรีย์พวกแบคทีเรีย ยีสต์ สาหร่าย
  อาจใช้เป็นแหล่งอาหารของมนุษย์และสัตว์ได้ จุลินทรีย์เหล่านี้เจริญได้รวดเร็ว
  ทำให้ได้ผลผลิต คือ โปรตีนจำนวนมากและมีคุณภาพดี เพราะประกอบด้วย
  กรดอะมิโนจำเป็นและวิตามินปริมาณสูง