Skąd biorą się bakterie w biopreparatach?

W erze rosnącego zapotrzebowania na ekologiczne rozwiązania, mikroorganizmy wykorzystywane w preparatach biologicznych zyskują na znaczeniu. Znajdują zastosowanie w oczyszczaniu ścieków, kompostowaniu, odtłuszczaniu kanalizacji, utrzymaniu szamb, a nawet w rolnictwie i akwakulturze. Ale skąd właściwie biorą się bakterie zawarte w takich produktach? Jak wygląda proces ich pozyskiwania, namnażania i formulacji? Ten artykuł przedstawia naukowe i technologiczne podstawy powstawania mikropreparatów biologicznych.

Bakterie wykorzystywane w biopreparatach pochodzą z naturalnych środowisk, takich jak gleba, osady denne, oczyszczalnie ścieków, kompostownie, bagna czy strefy korzeniowe roślin. To właśnie tam naukowcy poszukują szczepów zdolnych do rozkładu tłuszczów, białek, włókien roślinnych, siarczanów czy związków azotowych.

Najczęściej izolowane są bakterie z rodzajów: Bacillus, Pseudomonas, Nitrosomonas, Rhodococcus, Acinetobacter i Lactobacillus. Wybierane są te, które wykazują największą aktywność enzymatyczną i przystosowanie do pracy w zmiennych warunkach środowiskowych.

W warunkach laboratoryjnych próbki środowiskowe są rozcieńczane i wysiewane na specjalnych pożywkach. Kolonie bakteryjne rozwijają się w inkubatorach, a następnie są oceniane pod względem zdolności do rozkładu określonych związków (np. olejów, resztek roślinnych, skrobi). Wykorzystuje się testy enzymatyczne, pomiary turbidymetrii, chromatografię cieczową i spektrofotometrię.

Wybrane szczepy przechodzą kolejne etapy badań: testy stabilności, odporności na temperaturę, pH, obecność metali ciężkich oraz efektywność działania w warunkach rzeczywistych (np. w szambach lub kanalizacji). Tylko najbardziej aktywne i bezpieczne trafiają do dalszej produkcji.

Po wyselekcjonowaniu szczepów bakterie namnaża się w bioreaktorach przemysłowych w warunkach ściśle kontrolowanych. Do ich hodowli wykorzystuje się pożywki zawierające cukry, białka roślinne, sole mineralne i mikroelementy. Proces fermentacji trwa od kilku godzin do kilku dni – zależnie od szczepu.

W czasie namnażania monitoruje się pH, temperaturę, tlen rozpuszczony i gęstość optyczną. Gdy kultura osiąga odpowiednie stężenie, bakterie są oddzielane od pożywki (np. przez wirowanie lub filtrację) i przygotowywane do dalszej formulacji.

Aby preparat mógł być przechowywany przez wiele miesięcy, bakterie muszą zostać ustabilizowane. W tym celu stosuje się procesy suszenia (liofilizacja, suszenie rozpyłowe), a następnie miesza z nośnikami, takimi jak mączka mineralna, zeolit, bentonit lub skrobia.

Dodaje się też enzymy (lipazy, proteazy, celulazy), które przyspieszają działanie preparatu oraz substancje stabilizujące wilgotność i pH. Gotowy produkt jest pakowany w saszetki, tabletki, kapsułki lub granulaty – dostosowane do konkretnego zastosowania (np. odpływy, szambo, kompostownik, drenaż).

Każda partia biopreparatu podlega rygorystycznej kontroli jakości. Sprawdza się:
•    aktywność enzymatyczną,
•    czystość mikrobiologiczną (brak patogenów),
•    zdolność kolonizacji,
•    trwałość w czasie,
•    brak toksyczności dla ludzi, zwierząt i środowiska.

Preparaty są rejestrowane zgodnie z przepisami UE (np. REACH, CLP) i nie mogą zawierać organizmów zmodyfikowanych genetycznie (GMO), jeśli nie zostało to wyraźnie dopuszczone.

• Oczyszczalnie ścieków – bakterie tlenowe i denitryfikacyjne rozkładają zanieczyszczenia organiczne i azotowe.
• Szamba i kanalizacja – szczepy lipolityczne rozkładają tłuszcze i zapobiegają tworzeniu się kożuchów.
• Kompost – bakterie celulolityczne i ligninolityczne przyspieszają rozkład resztek roślinnych.
• Zbiorniki na deszczówkę – bakterie i enzymy ograniczają rozwój biofilmu i poprawiają jakość wody.

Mikroorganizmy w preparatach biologicznych to efekt zaawansowanej biotechnologii. Ich pozyskanie, namnażanie i stabilizacja wymaga wiedzy, precyzji i odpowiednich warunków. Gotowy produkt, taki jak preparaty BioME, to wynik współpracy między nauką a środowiskiem – narzędzie, które pozwala korzystać z potęgi natury w służbie czystości, ekologii i zdrowia. Dzięki nim możemy oczyszczać bez chemii, chronić mikrobiom środowiskowy i wspierać procesy samooczyszczania natury.