CÔNG NGHỆ VI SINH CỦA UNITED - TECH (UTI), HOA KỲ

III. CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC BZT®

1. Giải thích về vi khuẩn: Quá trình ổn định vi khuẩn làm việc như thế nào

Vi khuẩn sinh sản bởi một quá trình gọi là nhân đôi - tế bào mới sinh ra bằng cách chia đôi từ tế bào mẹ. Một số có thể sinh sản rất nhanh ở những điều kiện thích hợp. Nếu có thực phẩm, độ ẩm thích hợp ở đúng nhiệt vi sinh có thể bắt đầu sinh sản trong vòng chưa đến hai mươi phút, chỉ trong tám giờ một tế bào ban đầu có thể nhân lên thành 17 triệu vi khuẩn mới.

Vi khuẩn chọn lọc, được nuôi cấy trong một môi chất. Dưới sự giám sát, vi khuẩn sau khi thanh lọc được chuyển qua một bồn lên men sinh học 250 lít sinh trưởng trong vòng 20 giờ.

Sau khi kiểm tra chất lượng về độ thuần khiết, vi khuẩn được đưa sang bồn lên men kín vô trùng có dung tích 5.000 lít để bắt đầu giai đoạn sản xuất. Dưới điều kiện pH thích hợp, dung dịch đường vô trùng và ôxy được đưa vào để nuôi vi khuẩn. Trong suốt quá trình này, sản phẩm được lấy mẫu để theo dõi sự vô trùng và các thông số tăng trưởng.

Trong vòng 24 giờ, sẽ thu hoạch vi khuẩn và cô đặc bằng một máy ly tâm cực nhẹ. Vi khuẩn cô đặc được bọc lại bằng chất keo betaglucan bởi một qui trình đã được cấp bằng sáng chế. Qui trình này giúp vi khuẩn chống lại độ ẩm để duy trì sự sống trong thời gian bảo quản hoặc trộn với chất mang.

Sau đó sản phẩm được làm lạnh nhanh trong hệ thống lạnh lỏng trước khi đưa vào sấy ở nhiệt độ ở âm 40oC trong hệ thống phòng lạnh lớn. Qui trình sấy lạnh hai bước này, trong điều kiện độ ẩm dưới 5%, bảo đảm tỷ lệ sống sót của vi khuẩn cao và sẵn sàng cho giai đoạn cuôí là kiểm tra để đảm bảo các dòng vi khuẩn không nhiễm khuẩn salmonella.

2. Giải thích về Enzym: Enzym là gì và Enzym hoạt động như thế nào

Enzym là những protein, được sản xuất tự nhiên từ thực vật, động vật, vi khuẩn, nấm và các sinh vật khác, hết sức cần thiết cho sự sống. Chúng là những chất xúc tác thúc đẩy tốc độ các phản ứng hoá học mà không làm thay đổi tính chất của chúng. Các loại enzym trên thị trường được trích ra từ vi khuẩn hay nấm như các loại: Bacillus, Aspergillus và Trichoderma.

Enzym làm việc bằng cách cắt các hợp chất phức hợp (hợp chất nền) thành những hợp chất đơn, dễ dàng cho vi khuẩn sử dụng như là chất dinh dưỡng của chúng. Enzym từ những nguồn khác nhau làm việc có hiệu qủa tối ưu ở một nhiệt độ và độ pH cụ thể. Đây là điều cần xem xét cẩn thận khi chọn một sản phẩm enzym. Enzym được phân loại theo những hợp chất (chất nền) mà chúng hoạt động. Ví dụ, proteases phân hủy proteins, cắt chúng thành amino acids và peptides. Cellulases cắt cellulose, thành phần chính không thể tiêu hoá được có nhiều trong thành tế bào thực vật , thành đường đơn. Chỉ cần một lượng rất nhỏ để phân hủy một lượng lớn chất nền, tỷ lệ giữa enzym và chất nền là từ 1/1.000 đến 1/1.000.000.

Enzym có ổn định không

Để làm việc có hiệu quả, enzym cần phải chiụ được sự bả? quản, axít và sự phân giải protein. Enzym của UTI được sản xuất từ những dòng vi khuẩn và công nghệ tối ưu, sau đó được làm ổn định bằng một công nghệ đã được cấp bằng sáng chế. Khi trộn với vi khuẩn, hoạt động của chúng không bị ảnh hưởng do bảo quản kéo dài hay các hợp chất ôxy hoá như vitamin, khoáng chất và các điều kiện dễ phân hủy khác. 

Làm sao so sánh được các enzym khác nhau

Với rất nhiều sản phẩm enzym hiện có trên thị trường, vấn đề so sánh chính xác chất lượng của những sản phẩm này là rất quan trọng. Nhưng thật không may, hiện chưa có một phương pháp thử nghiệm hoặc giải thích chuẩn hoá hoạt động của enzym. Và mỗi nhà sản xuất có một cách thử nghiệm riêng nên rất khó so sánh trực tiếp các sản phẩm với nhau. Một số sản phẩm liệt kê một số lớn các enzym trên nhãn làm cho nó có vẻ có nồng độ cao, nhưng nên nhớ rằng số lượng chỉ là tương đối trên một đơn vị thí nghiệm hay hoạt động. Cách tốt nhất là thử nghiệm đồng thời các sản phẩm tương tự trong một phòng thí nghiệm và cùng phương pháp thí nghiệm. Một quy trình độc đáo nữa của UTI là sử dụng enzym thuần chất trong sản phẩm của nó và điều đó làm cho nó mạnh gần 10 lần so với các sản phẩm enzym khác.

3. Tại sao chế phẩm BZT® lại ở dạng bột

Trước đây, các sản phẩm sinh học thường có dưới hai dạng: lỏng và bột. Điều quan trọng cần nhớ rằng sản phẩm sinh học là các cơ thể sống. Khi vi khuẩn ăn và sinh sản trong những điều kiện không giống như trong phòng thí nghiệm (nhiệt độ, pH, nguồn thực phẩm cụ thể), các thế hệ sau càng trở nên ít hiệu qủa hơn. Hầu hết các nhà sản xuất thường thêm một nguồn thực phẩm vào sản phẩm dù ở dạng lỏng hay bột. Nguồn thực phẩm chính cho vi khuẩn thường là một loại ngũ cốc nào đó. Vì vi khuẩn tiêu hóa và sinh sản trong những điều kiện không phải là phòng thí nghiệm, hiệu qủa của sản phẩm giảm đi nhanh chóng. Khi sản phẩm đến tay người sử dụng, họ chẳng có một sự bảo đảm nào về hiệu qủa của sản phẩm đó. Hơn nưã thời gian bảo quản của những sản phẩm này thường rất ngắn.

UTI sử dụng quy trình ?bọc? vi khuẩn được cấp bằng phát minh như đã nói ở trên trong tất cả các loại sản phẩm. Vi khuẩn không chết mà cũng không sống, chúng bị làm cho ngừng hoạt động. Khi trộn với nước, lớp bảo vệ đó sẽ bị hoà tan và người sử dụng có thể tin chắc rằng thế hệ vi khuẩn đầu tiên với nồng độ cao đã sẵn sàng làm việc. Quy trình tạo vi bào tử này làm cho sản phẩm của chúng tôi có thời hạn sử dụng tối thiểu là 2 năm.

4. Tại sao phải phối hợp vi khuẩn với Enzym

Trước đây, sản phẩm sinh học thường là thuần vi khuẩn, hoặc thuần enzym hay vi khuẩn tạo ra enzym.

Những nghiên cứu vi sinh học thấy rằng tất cả vi khuẩn đều tạo ra một enzym cụ thể để tiêu hoá thức ăn của chúng trong thiên nhiên. Enzym cắt nguồn thức ăn thành một chất mà vi khuẩn có thể ăn được. Nếu sử dụng sản phẩm thuần vi khuẩn hay vi khuẩn chỉ để tạo ra enzym (nên nhớ rằng mọi vi khuẩn đều tạo ra enzym), bạn đang dựa vào vi khuẩn để tạo ra enzym bạn cần, và đó chỉ mới là một phần công việc mà bạn mong muốn vi khuẩn thực hiện. Thật không may, đa số các sản phẩm đều không ổn định, và bạn phải dùng những dòng vi khuẩn kém hiệu qủa thực hiện những công việc mà chúng không thực hiện được. Với sản phẩm thuần enzym không thôi, bạn chưa hoàn thành công việc mong muốn, nó đơn giản chỉ chuyển các nguồn thực phẩm thành các hình thức đơn giản hơn chứ không tiêu hoá chúng. Sản phẩm chỉ có enzym không thôi chỉ đẩy vấn đề trong nước thải xuống thấp và sẽ làm cho vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn sau đó.

Bằng sự phối hợp những dòng vi khuẩn thích hợp với những enzym cần thiết, UTI đã có một công thức sản phẩm có tác dụng tức thời. Sự tiêu hóa nhanh chóng làm cho những dòng vi khuẩn này bám vào nguồn thực phẩm và ăn cho đến khi không còn thức ăn nữa. Nguồn thực phẩm ở đây chính là nước thải mà bạn cần xử lý.

Thực tế đã cho thấy rằng các sản phẩm của UTI vượt trội hơn bất kỳ sản phẩm nào khác. Khách hàng nói rằng với sản phẩm của UTI họ sẽ chẳng bao giờ dùng các sản phẩm khác.

5. Những mầm bệnh có nguồn gốc vi sinh

Một điều cần hiểu rõ là phương cách xử lý của UTI không sử dụng các loại vi khuẩn mang mầm bệnh trong việc dọn sạch những môi trường ô nhiễm. Một số vật liệu khi bị sử dụng không đúng qui trình sẽ trở nên nguy hại hay có thể dẫn đến chết người. Ví dụ như muối ăn thông thường cũng sẽ trở nên độc hại nếu sử dụng với liều lượng quá lớn, và nước sạch hay không khí khi tiêm vào mạch máu sẽ làm chết người ngay tức thì. Mặc dù, nước, muối và không khí chưa bao giờ được coi là chất độc. Cũng như vậy, gần như bất kỳ vi khuẩn nào cũng có thể giết chết con chủ nếu bị sử dụng không đúng qui cách.

Các lý do có thể liệt kê: 

• Thứ nhất, những vi khuẩn mang bệnh thông thường không được dùng trong xử lý môi trường. 
• Thứ hai, sự hiện diện những mầm bệnh có hại tại bất kỳ môi trường nào là kết quả của sự tác động của con người hay sinh vật trung gian trước đó chứ không có nguồn gốc từ bất kỳ qui trình xử lý vi sinh nào. 
• Thứ ba, các nguồn bệnh có thể trú ẩn trong đất và nước ở bất kỳ môi trường nào sẽ không bị kích động sống dậy qua một qui trình xử lý vi sinh, bởi vì nhưng yêu cầu dinh dưỡng cơ bản của chúng không thể được cung cấp từ qui trình này. 
• Thứ tư, trong bất kỳ giáo trình vi sinh học nào đều nêu rõ rằng các vi khuẩn mang bệnh cần một môi trường vật lý bên trong của sinh vật hay cơ thể trung gian khoảng 37oC để nảy mầm, nhân giống và gây bệnh. 
• Thứ năm, môi trường đất hay nước (hoàn toàn xa lạ với những nhu cầu của vi khuẩn mang bệnh) sẽ không không bao giờ hỗ trợ những nhu cầu sinh hóa cho vi khuẩn mang bệnh.

Cần nhấn mạnh rằng hoạt động nuôi trồng là một hình thức dẫn đến sự tiếp xúc thân thiết giữa con người với đất và nước. Ngoài ra còn dùng phân bón và súc vật để cải tạo đất và kích thích sự phát triển các vi khuẩn trong đất cho quá trình chuyển đổi dinh dưỡng. Sự phòng ngừa vi khuẩn gây bệnh không phải là ưu tiên hàng đầu đối với nhà nông vì những lý do nêu trên.

6. Sử dụng phương thức nhân rộng vi khuẩn thay cho số lượng vi khuẩn có sẵn trong xử lý

Sự tăng trưởng vi sinh được định nghĩa là sự bổ sung những phương pháp nuôi trồng vi khuẩn tăng trưởng để thực hiện một nhiệm vụ xử lý nào đó trong một môi trường xác định. Tại UTI những vi khuẩn trong nuôi trồng của UTI được đặc biệt chọn lựa từ một môi trường tương tự, rồi sàng lọc cho một hoạt động sinh học mong muốn và tăng trưởng với khối lượng lớn trong các thùng lên men. Hoạt động nuôi trồng sẽ được thu hoạch, thí nghiệm để làm sạch và tạo ra những sản phẩm dễ sử dụng.

Ap dụng phương thức nuôi trồng của UTI cho nước thải và đất ô nhiễm sẽ cung cấp một khối lượng lớn các vi khuẩn hoạt hóa đối với chất thải cần phải xử lý. Nếu đó là chất béo và dầu mỡ từ các nhà hàng hay sản phẩm hóa dầu thấm trong đất, khối lượng vi khuẩn hoạt hóa sẽ được bổ sung để lau sạch các chất thải một cách kịp thời.

Các vi khuẩn tại chỗ thường gặp trong tự nhiên trong một môi trường xác định. Chúng thông thường hiện diện với một số lượng rất nhỏ hay không đủ khả năng để phân rã sinh học các chất thải có hại. Nếu có một sự đáp ứng nhanh chóng và quan trọng, thì việc dựa vào số lượng ít ỏi các vi khuẩn tại chỗ sẽ không còn thích hợp nữa.

Trong một vài trường hợp các vi khuẩn tại chỗ có thể không có khả năng phân hủy một loại chất thải đặc biệt. Trong trường hợp này, phương thức nhân rộng vi khuẩn của UTI sẽ là một phương thức duy nhất cung cấp một khối lượng vừa đủ các vi khuẩn phù hợp để thực hiện việc phân hủy chất thải. Như trong ngành công nghiệp sản xuất sữa, ngày nay thường có thêm hình thức dùng món khai vị để đảm bảo việc dùng sản phẩm lên men như pho mát và sữa chua. UTI cũng bổ sung thêm các vi khuẩn tăng trưởng đặc trưng để đảm bảo việc dọn sạch các chất thải trong đất và nước.

Mấy năm gần đây, công nghệ của UTI đã đạt được thành quả, nhiều dạng đất và nước bị ô nhiễm với các hợp chất ammonia, hydrogen sulfide, thuốc trừ sâu, hợp chất dầu mỏ, và một số hoá chất hữu cơ độc hại đã được xử lý thành công với công nghệ của UTI.

7. Chuyển đổi BOD và Oxygen

BOD (nhu cầu oxygen sinh hoá) là khối lượng oxygen hòa tan được tiêu thụ bởi các vi khuẩn trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ và vô cơ. Thí nghiệm BOD được xây dựng nhằm ngăn ngừa hậu quả của nước thải tới nguồn nước và xác định khả năng tiêu hóa các chất hữu cơ của chúng.

Sự chuyển đổi oxygen lớn trong nước là một vấn đề phức tạp và có nhiều nhà khoa học đã bỏ ra cả cuộc đời để nghiên cứu. Việc cho rằng oxygen chuyển đổi bằng những bọt khí lớn chỉ đúng trong một vài trường hợp chủ yếu trong việc lên men khi mà protein bao phủ bề mặt bọt khí. Đó chính là nguyên nhân tại sao phải sử dụng máy đạp khí và bơm khí trong quá trình lên men. 

8. Công thức của UTI

UTI thường xuyên bị hỏi rằng làm thế nào mà công ty có thể giữ bí mật và bảo vệ thành phần vi khuẩn và giống enzyme trong công thức của UTI sao cho không bị sao chép.

Câu trả lời là UTI đã tạo ra một tác nhân che chắn có nhiệm vụ bọc kín những con vi khuẩn. Nếu ai đó mua sản phẩm của UTI và đem đi phân tích thì sẽ tìm thấy một số dạng vi khuẩn và xác định được loại giống vi khuẩn, nhưng đảm bảo rằng với cách thức bọc của UTI thì không có cách nào xác định được chính xác thành phần sản phẩm. Tác nhân che chắn trong công thức sinh học sẽ lột bỏ mọi thông số phát hiện. Nhờ có tác nhân che chắn này mà UTI đảm bảo là sản phẩm sinh học BZT® chỉ có thể tìm thấy tại UTI mà thôi. Đi đôi với qui trình bao bọc vi sinh bạn còn có được một sản phẩm vi sinh với một thời gian sử dụng chưa bao giờ nghe thấy là 2 năm.

9. Sự sống còn của vi khuẩn

Nhằm giúp cho những phương thức xử lý vi sinh đạt kết quả, khối lượng vi khuẩn tham dự phải được giữ sống và nhân rộng lên trong môi trường. Sự sống hay tồn tại của lực lượng vi khuẩn này mang tính quyết định. Những vi khuẩn của UTI có thể tồn tại lâu dài trong những điều kiện khắc nghiệt nhờ cơ chế tạo thành nội bào tử. Ngay cả khi áp lực nén lên con vi khuẩn này (như trong thời kỳ khô hạn, thiếu ăn, v.v), nhịp trao đổi chất hạ tới điểm mà sự hình thành bao tử có thể bùng phát. Điều này sẽ làm cho con vi khuẩn tống bớt nước và các thành phần tế bào dư thừa, co lại vật liệu di truyền, và tạo ra một cái vỏ bao bọc để ngăn cản mọi sự thẩm thấu từ bên ngoài. Trong bào tử này, sinh vật ở trong trạng thái mơ ngủ, không trao đổi chất, không thở hay không nhân rộng. Chỉ đơn giản là nghỉ và đợi chờ một điều kiện môi trường thích hợp để nảy mầm. Những bào tử này có thể chịu đựng trang thái khó chịu này trong thời gian dài ngay cả khi bị đốt nóng, xấy khô, làm lạnh, hay trong môi trường độc hại và nồng độ muối cao. Ngay cả khi bị xấy khô các bào tử cũng vẫn sống đến cả chục năm. Ngoài ra các bào tử còn có sức chịu đựng cao đối với bức xạ và hóa chất độc hại. 

Nguồn: Cong Ty Cong Nghe Sinh Hoc ATC, Q. Binh Thanh, TP Ho Chi Minh

VIETLINH PTE. Official Homepage