گلوکز مونوهیدرات که به نام دکستروز مونوهیدرات یا به سادگی گلوکز نیز شناخته می شود، نقش مهمی در کشت میکروبی، به ویژه در محیط آزمایشگاهی برای مطالعات میکروبیولوژیکی و فرآیندهای تخمیر صنعتی ایفا می کند. گلوکز یک قند ساده است و به عنوان یک منبع انرژی در دسترس برای میکروارگانیسم ها عمل می کند. نقش اصلی آن در کشت میکروبی شامل موارد زیر است:
منبع انرژی: گلوکز یک بستر کلیدی است که توسط میکروارگانیسم ها برای تولید انرژی از طریق تنفس سلولی یا تخمیر استفاده می شود. میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، مخمرها و قارچ‌ها، گلوکز را برای تولید ATP (آدنوزین تری فسفات)، پول انرژی اولیه در سلول‌ها، متابولیزه می‌کنند. این انرژی برای فرآیندهای مختلف سلولی از جمله رشد، تولید مثل و حفظ یکپارچگی سلول ضروری است.
منبع کربن: میکروارگانیسم ها به کربن به عنوان یک بلوک ساختمانی اساسی برای سنتز اجزای سلولی مانند پروتئین ها، لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک و سایر مولکول های زیستی نیاز دارند. گلوکز منبعی از کربن است که به آسانی قابل جذب برای میکروارگانیسم ها است تا از رشد و تولید مثل آنها حمایت کند.
تولید زیست توده: گلوکز به عنوان پیش ساز برای سنتز ماکرومولکول هایی مانند DNA، RNA، پروتئین ها و غشای سلولی استفاده می شود. همانطور که میکروارگانیسم ها گلوکز را مصرف می کنند، از آن برای ساخت اجزای سلولی جدید استفاده می کنند و در نتیجه زیست توده خود را افزایش می دهند.
القا کننده بیان ژن: در برخی موارد، گلوکز می تواند به عنوان یک مولکول تنظیم کننده عمل کند و بر بیان ژن های خاص در میکروارگانیسم ها تأثیر بگذارد. برای مثال، پدیده‌ای که به عنوان سرکوب کاتابولیت شناخته می‌شود، شامل مهار بیان ژن‌های خاصی در هنگام وجود گلوکز است، حتی اگر منابع کربن دیگری در دسترس باشند.
تولید متابولیت های ثانویه: در تخمیرهای صنعتی، گلوکز می تواند به عنوان منبع کربن اولیه برای تولید متابولیت های ثانویه مختلف مانند آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها، اسیدهای آلی و سوخت های زیستی از طریق سویه های میکروبی خاص استفاده شود.
هنگام کشت میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های آزمایشگاهی یا صنعتی، گلوکز اغلب به محیط‌های کشت اضافه می‌شود تا منبع کنترل‌شده و قابل دسترس کربن و انرژی باشد. غلظت گلوکز در محیط را می توان بسته به نیازهای خاص میکروارگانیسم و اهداف کشت، مانند به حداکثر رساندن تولید زیست توده یا افزایش سنتز یک محصول هدف، تنظیم کرد.
