Horizontal gene transfer (HGT) is the exchange of genetic information between microorganisms, a process that can include the spread of antibiotic-resistance genes among bacteria. Exchange of mobile genetic elements (including PLASMIDS - small circular, double-stranded DNA molecules in bacteria) generally contributes to the plasticity of bacterial genomes, allowing them to rapidly adapt to changing environments, acquire new traits, and evolve over time. Plasmid-transferring bacteria are capable of transferring genetic material (when in competent stage), specifically plasmids, to other bacteria, facilitating the exchange of genetic information. Bacillus, a genus of bacteria, is generally considered a safe group as it does not actively exchange DNA with other bacteria through plasmid transfer, as they do not reach a competent state This characteristic makes Bacillus strains a suitable choice for various applications, including animal feed, plant growth enhancers, probiotics, and water treatment.

Pieczarki należą do najczęściej uprawianych grzybów na całym świecie. Podobnie jak inne grzyby, wzbogacają dietę człowieka i przyczyniają się do zrównoważonego odżywiania. Niestety, przemysł związany z hodowlą pieczarek, jest związany z ryzykiem zakażenia upraw wszelkimi rodzajami bakterii, wirusów, szkodliwych grzybów i pasożytów. Jednymi z najbardziej zagrażających przemysłowi mikroorganizmów są grzyby, należące do gatunków Trichoderma i Cladobotryum. Powodują powstanie zielonej i białej pleśni, które: - Kolonizują kompost i hamują w ten sposób wzrost grzybów, - Pokrywają owocniki zieloną pleśnią, czyni je niezdolnymi do spożycia, - Niszczą grzybnię, - Rozpoczynają proces gnicia owocników. Bacillus subtilis jest bakterią antagonistycznie działającą w stosunku do chorobotwórczych grzybów atakujących hodowle. Antagonizm polega na produkcji metabolitów wtórnych, które hamują namnażanie i rozprzestrzenianie się problematycznych mikroorganizmów. Użycie wyżej wspomnianego rodzaju bakterii powoduje: - Zredukowanie powierzchni zajmowanej przez zieloną i białą pleśń, - Zmniejszenie ilości patogennych grzybów w grzybni. Bacillus subtilis jest zdrowszą, tańszą i łatwiejszą alternatywą dla stosowania fungicydów.

Fitopasożytnicze nicienie sąmogą powodować duże straty w przemyśle rolniczym, leśnym i produkcji roślin ozdobnych. Przy czym posiadają szereg przystosować do pasożytniczego trybu życia:  - Formowanie cyst przez część gatunków - Żywią się wieloma gatunkami roślin - Wnikają do rośliny najczęściej przez korzenie- odroczenie zauważenia przez człowieka - Tworzą ścieżkę inwazji dla patogennych bakterii i grzybów Straty spowodowane żerowaniem nicieni mogą wynosić nawet 12-25% całkowitej uprawy.  Bakterie Bacillus należą do grupy bakterii wspomagających wzrost roślin. Występują naturalnie w glebie, wokół korzeni i zapewniają roślinom:  - Odporność na warunki środowiskowe - Skuteczniejsze wiązanie pierwiastków chemicznych - Zwiększenie biomasy - Dogodne warunki do kiełkowania nasion Bakterie z tego rodzaju wykazują antagonizm w stosunku do organizmów chorobotwórczych i pasożytniczych. Produkują i wydzielają  - Lotne związki organiczne - Enzymy lityczne - Cyjanowodór Zastosowanie wybranych gatunków Bacillus może znacząco zredukować populacje pasożytów, dając często lepszy rezultat od tradycyjnych pestycudów.  Wyniki te podkreślają skuteczność bakterii z rodzaju Bacillus w zwalczaniu gatunków nicieni, takich jak M. incognita i M. javanica, oferując przyjazne dla środowiska, korzystne dla upraw, łatwe w użyciu i opłacalne rozwiązanie w zarządzaniu szkodnikami.

W trakcie swojego cyklu życiowego roślina napotyka różnorodne stresy, zarówno biotyczne, takie jak obecność roślinożerców i patogenów, jak i abiotyczne, w tym wysokie temperatury, które coraz częściej występują w wyniku zmian klimatycznych. Stress cieplny jest istotnym czynnikiem redukującym ilość plonów przez blokowanie różnych procesów, takich jak: Zdolność pobierania i translokacji wody,  Wchłanianie składników odżywczych, Biosynteza metabolitów pierwotnych i wtórnych, Fotosynteza. W walce, przeciwko ograniczającemu wzrost działaniu wysokiej temperatury, stoją mikroorganizmy środowisk ekstremalnych, zwane termofilami. Mikroorganizmy termofilne, jak Bacillus, Trichoderma, Pseudomonas i Burkholderia, wytrzymują temperatury przekraczające nawet 50°C i poprawiają wytrzymałość oraz jakość upraw i gleby dzięki: Wiązaniu azotu, Solubilizacji potasu i fosforanu, Odporności na metale ciężkie, Produkcję hormonów indukujących wzrost, Redukcji patogenów. Dodatek termofili w postaci bio-nawozów, bio-inokulantów i innych preparatów zwiększa procent kiełkujących nasion, poprawia wzrost roślin oraz wydłuża i pogłębia ich system korzeniowy a przy tym utrzymuje składniki gleby w równowadze. Badania potwierdzają, że ekstremofile są tanią i bezpieczną dla środowiska alternatywą nawozów sztucznych, ponadto wykazują niesamowite zdolności w zwalczaniu stresów środowiskowych, takich jak wysoka temperatura.

Wybór pokarmu odgrywa ważną rolę w prawidłowym wzroście i rozwoju w hodowli zwierzęcej. Rolnicy coraz częściej poszukują ekologicznych alternatyw do antybiotyków w celu maksymalizacji wydajności wzrostu i poprawy efektywności żywienia. Wzbogacenie paszy dla drobiu w probiotyki- odpowiednie szczepy z rodzaju Bacillus wykazuje wiele pozytywnych skutków: - zmniejszenie śmiertelności kurcząt, - zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska, - wspieranie funkcjonowania układu trawiennego, - wzmocnienie odporności na choroby, - wspieranie wchłaniania substancji odżywczych, - stymulacja wzrostu zwierząt. 🔬 W 2019 roku zostało przeprowadzone badanie, które wykazało pozytywny wpływ Bacillus licheniformis na pisklęta brojlerów. 📊Zaobserwowane rezultaty karmienia drobiu paszą wzbogaconą o Bacillus licheniformis: - poprawa wydajności wzrostu, - wzrost mineralizacji kości - zwiększenie zawartości Fe i P w kości piszczelowej, - pozytywny wpływ na mikrobiote jelitową poprzez stymulację udziału pożytecznych bakterii, - ochrona przed potencjalnymi patogenami. 💡 Stosowanie określonych szczepów Bacillus jako suplementów paszowych wspomaga wzrost drobiu i zapewnia ochronę przed patogenami. To ekologiczne podejście wzbogaca mikrobiom trawienny zwierząt gospodarskich, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo konsumentów. Korzyści płynące ze stosowania bakterii z rodzaju Bacillus prowadzą również do poprawy wydajności produkcji.

Zmiany klimatu i idąca za nimi podwyższona temperatura mają niekorzystny wpływ na rozwój roślin uprawnych wrażliwych na wysoką temperaturę, do których zalicza się soja. Stres cieplny obniża produktywność pól o nawet 35%, w zależności od miejsca, co przyczynia się do spadającej liczby upraw. Wysoka temperatura powoduje zmiany w: - Biochemii, - Fizjologii, - Procesach molekularnych, - Morfologii. Wszystkie wyżej wymienione zmiany prowadzą do zmniejszenia wzrostu roślin, zaburzeń w kwitnieniu i wydzielaniu hormonów istotnych dla prawidłowego funkcjonowania rośliny. W czasie stresu: - Zwiększa się ilość kwasu abscysynowego (ABA), odpowiadającego za przechodzenie roślin w stan spoczynku, - Spada liczba hormonów obronnych, takich jak kwas salicylowy (SA). Odporność na stres cieplny, może być zwiększana dzięki stosowaniu endofitycznych bakterii wspomagających wzrost roślin, między innymi należących do rodzaju Bacillus. Inokulanty Bacillus są w stanie przeciwdziałać niekorzystnym zmianom dzięki tworzeniu biofilmu, regulacji hormonalnej i zwiększeniu dostępności składników odżywczych w glebie. Badanie z 2020 roku na soi wykazało, że wprowadzenie bakterii Bacillus do gleby umożliwia prawidłowy rozwój roślin mimo wysokiej temperatury powyżej 40°C. Dane potwierdzają, że inokulanty bakteryjne skutecznie przeciwdziałają stresom abiotycznym, są również tańsze i bardziej ekologiczne niż sztuczne nawozy.

Szczepy Bacillus to korzystne mikroorganizmy, które nie są chorobotwórcze i wykazują pozytywne działanie w swoim naturalnym mikrobiomie. Włączenie metabolicznie aktywnych gatunków Bacillus do formulacji czyszczących ułatwia trwałą biodegradację związków organicznych poprzez ciągłe wydzielanie enzymów zewnątrzkomórkowych i biosurfaktantów, umożliwiając długotrwały rozkład złożonych substratów. Bacillus amyloliquefaciens, B. clausii, B. coagulans, B. flexus, B. fusiformis, B. licheniformis, B. megaterium, B. mojavensis, B. pumilus, B. subtilis, B. vallismortis i B. velezensis są uznawane za bezpieczne gatunki Bacillus na liście Qualified Presumption of Safety (QPS) prowadzonej przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), co sprawia, że są odpowiednie do zastosowań w wielu dziedzinach, w tym dodatków do żywności i pasz, probiotyków, preparatów biologicznych oraz środków do poprawy gleby i jakości upraw. Bacillus i ich postbiotyki, jako materia organiczna, ulegają biodegradacji w czasie. Produkty mikrobiologiczne stworzone w oparciu o szczepy Bacillus wykazują szczególną skuteczność w zastosowaniach do oczyszczania ścieków, w tym w degradacji złożonych lipidów w separatorach tłuszczu i zwiększaniu rozkładu materii organicznej w systemach septycznych.

Tradycyjne środki rolnicze przyczyniły się do zwiększenia produkcji żywności, ale ich nadmierne stosowanie spowodowało znaczące problemy zdrowotne, zanieczyszczenie środowiska i spadek żyzności gleby. Szeroko zastosowanie mają: - chemiczne środki ochrony roślin - pestycydy - organizmy modyfikowane genetycznie - antybiotyki - hormony wzrostu W zrównoważonym, ekologicznym rolnictwie uprawy zapewniają wysokiej jakości, zdrową żywność, a metoda uprawy wykazuje właściwości proekologiczne. Zastosowania naszych szczepów Bacillus to  mi.in . - wspomaganie upraw w rolnictwie ekologicznym - gospodarowanie oborrnikiem zwierzęcym - gospodarowanie odpadami organicznymi udział w mobilizacji składników odżywczych i ochronie roślin Nasza kolekcja szczepów Bacillus oferuje wiele korzyści dla rolnictwa ekologicznego. Szczepy te występują naturalnie w glebie, są WOLNE od GMO, oraz bezpieczne dla ludzi, zwierząt i środowiska. Wyróżniają się korzystnym wpływem na uprawy: - pełnią kluczową rolę w obiegu składników odżywczych, - zwiekszają u roślin tolerancję na stres, - poprawiaja wzrost roślin poprzez produkcję fitochormonów, - wytwarzaja substancje przeciwdrobnoustrojowe, stanowią środek biokontroli. Pełne zrozumienie funkcji produktów opartych na bakteriach Bacillus oraz ich interakcji z roślinami przyczynia się do zmniejszenie zależności od szkodliwych chemikaliów i nawozów mineralnych. Dostarczamy naturalne rozwiązania do zwiększania plonów.

Kokultury to jednoczesna hodowla dwóch lub większej ilości mikroorganizów na tym samym podłożu, co umożliwia poznanie zależności wstępujących pomiędzy nimi. Organizmy wchodzące w skład kokultur, mogą z sobą współpracować lub znosić wzajemnie swoje działanie poprzez wytwarzanie niekorzystnych, dla drugiego mikroorganizmu, metabolitów. W 2024 roku Biosphertia przeprowadziła badanie, którego celem było odkrycie wzajemnych zależności między wyselekcjonowanymi szczepami bakterii Bacillus a grzybami Trichoderma aggressivum oraz Trichoderma harzianum. Gatunki Trichoderma są grzybami zasiedlającymi ryzosferę atakującymi i pasożytującymi na innych gatunkach grzybów przyczyniając się do zmniejszenia efektywności upraw. Trichoderma aggressivum jest odpowiedzialny za powstawanie zielonej pleśni w kompoście. Przeprowadzone badanie wykazało najwyższą aktywność konsorcjum przynajmniej 2 szczepów Bacillus, z których efektywne są: BSS 00500 oraz BSS 06936 na Trichoderma aggressivum oraz konsorcjum z przynajmniej 2 lub 3-4 szczepów, pośród których rekomendowano: BSS 89692, BSS 88692, BSS 86077, BSS 68993, BSS 00500 na Trichoderma harzianum. Współdziałanie określonych szczepów Bacillus redukuje występowanie grzybów z rodzaju Trichoderma, co czyni z nich dobry, prosty w użyciu represor negatywnych skutków działania T. aggressivum i T. herzianum.

Przemysł rolniczy od lat stosuje antybiotyki do przyrostu masy mięśniowej u zwierząt. Jednakże ich użycie zwiększa podatność na choroby antybiotykooporne i jest kosztowne, toksyczne oraz nieodnawialne. Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które korzystnie wpływają na zdrowie organizmu, w którym się znajdują. Działania ich obejmują: Pobudzenie mikrobioty gospodarza, Wsparcie systemu odpornościowego, Zwiększenie wchłaniania składników odżywczych. Bakterie z rodzaju Bacillus są skuteczną alternatywą dla antybiotyków u zwierząt, przywracają różnorodność mikrobioty, zwiększają odporność na patogeny i poprawiają zdrowie oraz wzrost zwierząt. Bacillus Subtilis Group produkuje bioaktywne metabolity wtórne o właściwościach: Przeciwdrobnoustrojowych Przeciwwrzodowych Przeciwzapalnych Herbicydowych Osłonowych na żołądek Metabolity Bacillus działają na półprzepuszczalną ścianę komórkową, co pozwala na bezpieczne stosowanie probiotyków, które uszkadzają tylko organizmy obce. Działanie antypatogenne metabolitów Bacillus niszczy także biofilm oraz formowanie kolonii. Zastosowanie Bacillus, który może przetrwać w warunkach tlenowych, umożliwia zastąpienie mniej efektywnych bakterii kwasu mlekowego. Bacillus Subtilis Group jest wykorzystywany do syntezy produktów naturalnych. Jest stosowany jako alternatywa dla inżynierii genetycznej oraz środek biokontroli w agronomii w celu stymulowania wzrostu roślin.