A biotecnologia microbiana vem assumindo papel cada vez mais relevante nas discussões relacionadas ao desenvolvimento sustentável no século XXI. A utilização de microrganismos em processos biotecnológicos demonstra potencial para redução de impactos ambientais, desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e transformação das relações entre ciência, sociedade e meio ambiente. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo discutir como a biotecnologia microbiana contribui para construção de modelos de desenvolvimento mais sustentáveis, destacando aplicações ambientais, industriais e agrícolas associadas ao uso de fungos, bactérias e leveduras. Trata-se de uma pesquisa de abordagem qualitativa, de natureza básica, com objetivos exploratórios e descritivos, desenvolvida por meio de revisão bibliográfica. A coleta de dados foi realizada nas bases Google Scholar, SciELO e PubMed, utilizando descritores relacionados à biotecnologia microbiana, sustentabilidade, microbiologia ambiental e bioeconomia. Os resultados demonstraram que os microrganismos possuem ampla aplicação em processos de biorremediação, biodegradação, tratamento de resíduos, produção de biofertilizantes, biocombustíveis e bioplásticos. Além disso, observou-se que a utilização desses organismos representa não apenas um avanço científico, mas também uma mudança na forma como sociedade e natureza passam a se relacionar. Conclui-se que a biotecnologia microbiana possui papel estratégico na construção de perspectivas mais sustentáveis e ambientalmente responsáveis para o futuro.
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