V současné době je Bacillus subtilis, nebo jak se jim v mikrobiologii říká, velký zájem majitelů zahrad. Tyto bakterie mají díky schopnosti tvořit spory, charakteristické pro všechny bacily, vysoký stupeň odolnosti vůči měnícím se podmínkám prostředí. Mikroorganismy tohoto typu jsou schopny existovat v širokém rozmezí teplot a využívat různé organické nebo anorganické sloučeniny jako zdroj potravy. Tyto vlastnosti přispívají k jejich distribuci v půdě, vodě, vzduchu, potravinách a také v těle lidí a zvířat. Navíc je již dlouho známo, že zástupci B. subtilis nejsou pro člověka a zvířata patogenní ani podmíněně patogenní a jsou součástí přirozené mikroflóry.
Schopnost různých kmenů bakterií tohoto druhu syntetizovat různé komplexy vysoce aktivních antibiotik vedla k tomu, že řada biologických produktů na bázi antagonistických kmenů B. subtilis našla široké uplatnění v lékařství, zemědělství a potravinářském průmyslu. Kromě toho je třeba poznamenat, že většina zástupců Bacillus je schopna se rozmnožovat na povrchu rostlin, v rhizosféře a také v půdě. Bakterie tohoto rodu jsou spolu s dalšími půdními bakteriemi schopny syntetizovat řadu metabolitů, které stimulují růst hlavních zemědělských plodin. Výše uvedené skutečnosti činí zástupce B. subtilis mimořádně slibnými pro tvorbu fytoprotektivních biologických produktů na jejich bázi.
Bakteriální kmen nazývaná kultura geneticky homogenních mikroorganismů izolovaných z jednoho přírodního zdroje v určité době nebo vystavených určitým změnám v laboratorních podmínkách.
V současné době vědci z různých zemí izolovali a studovali obrovské množství kmenů Bacillus subtilis. Nejaktivnější z nich se používají při výrobě biologických produktů. Navzdory tomu, že všechny tyto kmeny patří k druhu B. subtilis, liší se svými vlastnostmi, například typem a množstvím antibiotik, které syntetizují. Různé léky založené na Bacillus subtilis budou mít tedy různá spektra účinku.
Existuje názor, že biologický přípravek na bázi senného bacila lze vyrobit samostatně vařením sena a ponecháním vzniklého odvaru vyluhovat. Tento přístup se ve skutečnosti používá v mikrobiologii k získání obohacené kultury pro izolaci Bacillus subtilis (bacillus subtilis). Při varu umírají živé buňky mikroorganismů. Zachovány jsou pouze ty, které mají formu snášet nepříznivé podmínky – výtrusy. Mezi nimi bude mnoho spor Bacillus subtilis. Když se senný odvar ochladí, mikroorganismy se vynoří ze spor a s využitím živin v odvaru projdou několika cykly dělení (v důsledku toho se jejich počet zvýší). V budoucnu mikrobiologové využívají tuto kumulativní kulturu – vysévají na pevná média a z vypěstovaných kolonií vybírají ty, které jsou zástupci Bacillus subtilis a následně studují jejich vlastnosti.
Jak se bude taková obohacená kultura lišit od biologického přípravku, jako je Bactogen, Fitosporin atd.:
- Obohacovací kultura na rozdíl od továrního preparátu bude obsahovat nejen buňky Bacillus subtilis, ale i další spórové bakterie (nelze předvídat jaké) a varem snad přežijí i spory některých hub.
- Senný odvar obsahuje méně živin potřebných pro růst bakterií než ve speciálně vyvinutém průmyslovém prostředí, k růstu bakterií doma dochází bez dodatečného provzdušňování (obohacování růstového média vzduchem), proto se bacily množí pouze v povrchové vrstvě tekutiny. Proto je počet Bacillus subtilis, který za takových podmínek vyroste, zásadně menší než v tovární přípravě.
- Nejdůležitější je, že při vývoji léků vědci provádějí dlouhodobé studie, na základě kterých z mnoha variant bakterií izolovaných z různých zdrojů vybírají nejaktivnější kmeny (ty, které syntetizují nejvíce antibiotických látek), kontrolují tyto kmeny z důvodu bezpečnosti pro rostliny (protože se jedná o velmi aktivní kmeny mohou inhibovat růst rostlin) atd. Například základem léku Bactogen byl jeden z několika stovek kmenů izolovaných z kořenové zóny rajčat. Není vůbec nutné, aby bakterie izolované z prvního kousku slámy, který narazí, měly podobné vlastnosti.
Mulčování senem (posečená tráva) je užitečná agrotechnická technika, při které se v kořenové zóně rostlin vytvářejí příznivé podmínky pro rostliny – zadržuje se vlhkost, pod mulčem jsou dobré podmínky pro život žížal, v důsledku toho se půda stává volné a obohacené vzduchem. Mulč zabraňuje klíčení plevele a při rozkladu zbytků rostlin se do půdy dostávají živiny. Rozklad rostlinných zbytků je přirozený proces, zodpovídají za něj tzv. rozkladačové mikroorganismy, které v procesu životní činnosti přeměňují nerozpustné biopolymery buněčné stěny rostlin na humus. Na těchto přeměnách se podílí mnoho mikroorganismů patřících do různých rodů. Některé z nich se zpočátku nacházejí na rostlinných zbytcích, zatímco některé končí na mulči z půdy. Jedná se o různé bakterie, houby a aktinomycety. Mezi těmito bakteriemi mohou být někteří zástupci Bacillus subtilis, ale aktinomycety se podílejí především na konečné fázi rozkladu mulče. Jejich přítomnost lze snadno určit podle nápadné vůně čerstvé zeminy, která se objeví, pokud v této fázi začnete mulč míchat. Proto bych netvrdil, že při mulčování se půda obohacuje o Bacillus subtilis.
Na urychlení rozkladu rostlinných zbytků existují speciální přípravky. Obsahují bacily, včetně Bacillus subtilis. Tímto přípravkem ošetříte trávu používanou jako mulč, rychle se zpracuje na humus a půda se více obohatí o bacily. Pak ale bude potřeba mulč přidávat častěji.
Autor článku: Maslak Diana Viktorovna
Vedoucí oddělení molekulární genetiky a biotechnologie mikroorganismů
