Dobroczynne działanie określonych kompozycji mikroorganizmów, jako pierwszy, w sposób naukowy, zaobserwował prof. Teruo Higa z Okinawy. Swojego odkrycia, jak to często bywa, dokonał przypadkiem. Prowadząc w laboratorium doświadczenia z bakteriami tlenowymi oraz beztlenowymi, wylewał przebadane próbki zawierające oba rodzaje bakterii przez okno. Po pewnym czasie stwierdził, że rosnące pod oknem rośliny są znacznie większe i bardziej dorodne od pozostałych. Zaczął się zastanawiać nad przyczynami tego fenomenu i doszedł do wniosku, że przyczyna leży w mikrobach. Odkrył, że wbrew pozorom bakterie tlenowe i beztlenowe mogą ze sobą znakomicie współegzystować. Dzięki starannym obserwacjom i badaniom opracował pierwszą kulturę mateczną zawierającą probiotyczne mikroorganizmy. Działo się to w latach sześćdziesiątych ubiegłego stulecia. Od tamtej pory powstało wiele różnych kompozycji mikroorganizmów, służących do namnażania i wytwarzania preparatów probiotycznych, wpływających korzystnie na zdrowie człowieka, zwierząt, roślin, gleby, wody, pomieszczeń itp. Zgodnie z definicją WHO probiotyki to żywe mikroorganizmy, które przyjmowane we właściwych dawkach, korzystnie działają na zdrowie organizmu gospodarza.
Konsorcja probiotyczne
Kompozycje pożytecznych mikroorganizmów zwane są konsorcjami probiotycznymi. Ich zadaniem jest wprowadzanie harmonii i ładu do funkcjonowania ekosystemów. Rozpowszechniony stereotyp każe bakterie kojarzyć z chorobą, a zdrowie z aseptycznym, jałowym środowiskiem. Z determinacją bronimy nasze dzieci przed kontaktem z bakteriami. Prasujemy ubranka noworodków, z ogromnym zapałem czyścimy biobójczymi środkami nasze mieszkania, sterylizujemy naczynia i dbamy o nieskazitelną czystość w otoczeniu maluszków. Tymczasem mądra natura sprawia, że dzieci pakują wszystko do buzi. Celem tego zachowania jest m.in. oswojenie się z lokalną florą mikroorganizmów. Niestety przemysł produkuje tony drobnych przedmiotów, doskonale nadających się do tego, żeby się nimi dziecko udławiło lub żeby je połknęło. W dodatku środowisko mikroorganizmów w naszych mieszkaniach jest zaburzone i zatrute bakteriobójczymi środkami czystości. Powinniśmy uświadomić sobie, że mikroorganizmy dzielą się na dobroczynne i szkodliwe. Najpopularniejszym przykładem pożytecznych i zdrowych mikroorganizmów są bakterie kwasu mlekowego, które lekarze przepisują osłonowo, żeby zrekompensować zabójcze działanie antybiotyków w naszym przewodzie pokarmowym, któremu wcale nie służy wyjałowienie. Bardzo bliskie naszym podniebieniom są z kolei mikroorganizmy, znajdujące się w naturalnym chlebie, winie i serze. To właśnie one nadają tym produktom przyjemny smak i zapach. Pożyteczne mikroorganizmy wytwarzają alkohol w procesie fermentacji alkoholowej. Inne produkty tych niezwykle przydatnych i ważnych mikrobów to aminokwasy, estry, kwasy tłuszczowe, witaminy, cukry i antyoksydanty.
Sekretem „polityki” drobnoustrojów są tzw. mikroorganizmy neutralne. Charakteryzują się tym, że trzymają z silniejszymi, tzn. zachowują się tak, jak dominujące w środowisku mikroorganizmy. Dominującymi zaś mogą być albo mikroby probiotyczne, pożyteczne, albo szkodliwe sprzyjające gniciu, chorobom i rozkładowi. To bardzo ważna prawidłowość. Dzięki niej wystarczy tylko trochę wzmocnić pożyteczne drobnoustroje, aby uzyskać efekt ich dominacji w całym ekosystemie. Omawiany proces nazywa się konkurencyjnym wypieraniem. Badania dr Bonnie Bassler z Uniwersytetu w Princeton rzuciły nieco światła na ten tajemniczy fenomen. Badaczka odkryła zjawisko quorum sensing, co można przetłumaczyć jako wyczuwanie zagęszczenia populacji. Okazało się, że bakterie potrafią „liczyć się” nawzajem, dzięki substancjom chemicznym, zwanym „induktorami”. Są dwa rodzaje induktorów: pierwszy jest charakterystyczny dla danego gatunku i służy do porozumiewania się osobników tego samego gatunku, drugi to induktory międzygatunkowe, którymi posługują się wszystkie bakterie, niezależnie od gatunku i od tego, czy są pożyteczne, czy szkodliwe. Dzięki chemicznej komunikacji mikroorganizmy „wiedzą”, kiedy jest ich wystarczająco dużo, żeby zaatakować i uzyskać w danym środowisku przewagę. Dobrze się dzieje, gdy zwycięskie okazują się pożyteczne mikroby, gdy stanie się przeciwnie i patogenne drobnoustroje przejmą kontrolę, zaczyna chorować człowiek, zwierzę, roślina, gleba lub woda, w której ten proces się dokonał. Warto pamiętać, że w organizmie każdego zdrowego człowieka są dobre pożyteczne mikroorganizmy, i nie ma człowieka chorego, w organizmie, którego nie dominowałyby szkodliwe mikroby.
Fascynujący jest sposób, w jaki pożyteczne mikroorganizmy kontrolują szkodliwe mikroby. Ich działanie polega przede wszystkim nie na niszczeniu konkurentów, a na uniemożliwianiu im porozumiewania się, dzięki izolowaniu ich niewielkich kolonii, które nie mają ze sobą kontaktu. Dzięki temu pożyteczne bakterie izolują np. poszczególne kolonie Salmonelli, uniemożliwiając im rozwój i zdominowanie środowiska.
Konsorcja probiotyczne formuły SCD składają się z bakterii kwasu mlekowego, drożdży i bakterii fototroficznych - purpuorowych.
1) Bakterie kwasu mlekowego pełnią kontrolną i nadrzędną rolę w konsorcjum. Są to organizmy beztlenowe. Ich zadania to prowadzenie procesów beztlenowych, izolowanie bakterii patogennych, tworzenie metabolitów, wśród których znajdują się: kwasy organiczne, nadtlenek wodoru oraz bakteriocyny.
2) Drożdże odgrywają ogromną rolę w ogrodnictwie i rolnictwie, jako że doskonale czują się w glebie, a za komfortowe warunki „odwdzięczają” się wzbogacaniem podłoża w witaminy oraz inne składniki odżywcze. Nie do przecenienia jest także obecność drożdży podczas oczyszczania zbiorników wodnych. W tym przypadku zapoczątkowują procesy rozkładu osadów, zapewniając pożywkę i źródło niezbędnego węgla dla innych mikroorganizmów.
3) Bakterie fototroficzne – neutralne mogą żyć w wielu środowiskach, w obecności tlenu i w warunkach beztlenowych, w różnorodnych warunkach świetlnych i termicznych. Dzięki swej uniwersalności i prostocie organizmy te potrafią wykorzystać bardzo wiele substancji jako źródło węgla. Pierwiastek ten jest niezbędny do funkcjonowania i rozwoju konsorcjum bakteryjnego. Bakterie te, nazywane bakteriami purpurowymi, mają zdolność wiązania wolnego azotu i przeprowadzania reakcji nitryfikacji, co jest szczególnie ważne dla procesów oczyszczania akwenów wodnych. Niezwykłe zdolności bakterii fototroficznych przypominają pożyteczne funkcje roślin w ekosystemach. Potrafią one zamienić światło słoneczne w energię, a dwutlenek węgla jest dla nich źródłem węgla.
Na czym polega wartość i siła konsorcjum bakteryjnego?
Pojedyncze bakterie są bardziej wrażliwe na zamiany warunków i rozmaite zagrożenia. Przykładem mogą być bakterie Bacillus thuringiensis, które zastosowano w Turcji w celu kontroli populacji komarów przenoszących tropikalną chorobę – dengę. Niestety w pojedynkę bakterie te nie poradziły sobie z szybkimi zmianami temperatury i wilgotności i zabiegi okazały się nieskuteczne, mimo że wydano na ich sfinansowanie wiele milionów dolarów.
W przypadku konsorcjów bakteryjnych dzieje się inaczej: ich poszczególne rodzaje wspierają pozostałe, gdy te nie mogą pełnić swoich funkcji, inne mogą je zastąpić. Bakterie kwasu mlekowego wspierają bakterie fototroficzne, a same są wspomagane przez drożdże. Dzięki temu konsorcja są nie tylko bardzo odporne na różne warunki środowiska, ale też niezwykle wszechstronne.
