Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς ένα ζωντανό ον που είναι αόρατο σε
εσάς μπορεί να έχει τόσο μεγάλο αντίκτυπο στη ζωή σας; Τόσο
μικρά κι όμως βακτήρια έχουν τη δύναμη να προσφέρουν τεράστιες
δυνατότητες στην ανθρωπότητα… Η Hassina Ait-Abdherrahim,
Διευθύντρια του Κέντρου Αριστείας Μικροοργανισμών στο
Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας Lesaffre, δεν παύει ποτέ να

εκπλήσσεται από τις άπειρες δυνατότητές τους.

Τα βακτήρια είναι μικροσκοπικοί, μονοκύτταροι, προκαρυωτικοί οργανισμοί,
δηλαδή δεν έχουν πυρήνα και μόνο ένα χρωμόσωμα, ενώ η μαγιά έχει 16 και
ο άνθρωπος 46. Ωστόσο, παρά την απλότητά τους, θεωρούνται το λίκνο της
ζωής. Τα βακτήρια εμφανίστηκαν πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ οι
άνθρωποι εμφανίστηκαν μόνο πριν από 200.000 χρόνια! Πρωταθλητές στην
προσαρμογή, τα βακτήρια έχουν επιβιώσει και ευδοκιμήσει σε μια μεγάλη
ποικιλία περιβαλλόντων, από τα βάθη του ωκεανού μέχρι τις ψηλότερες
βουνοκορφές, στην έρημο… Φανταστείτε τις υπερδυνάμεις τους… Μπορούν
να επιβιώσουν σε ακραία περιβάλλοντα, πολύ κρύα, πολύ ζεστά, πολύ όξινα
και πολύ αλμυρά. Απαραίτητα για την επιβίωση των φυτών και των ζώων,
διατηρούν μια συμβιωτική σχέση μαζί τους. Στην πραγματικότητα, μας έχουν
αποικίσει σε μεγάλο βαθμό και έχουν μάθει να ζουν μαζί μας σε όλο μας το
σώμα – τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά – σχηματίζοντας μια μοναδική και
συγκεκριμένη μικροχλωρίδα για τον καθένα μας. Στην πραγματικότητα, η υγεία
μας συνδέεται στενά με την εντερική μας μικροχλωρίδα: δισεκατομμύρια
βακτήρια που μας βοηθούν να χωνέψουμε τις τροφές, να παράγουμε
βιταμίνες και άλλα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά, να μας προστατεύουν από
επικίνδυνα παθογόνα, να εκπαιδεύουν και να ελέγχουν το ανοσοποιητικό μας
σύστημα (το 70% της ανοσίας μας εξαρτάται από την εντερική μας
μικροχλωρίδα) και επηρεάζουν ακόμη και τη διάθεσή μας, αφού το έντερό μας
θεωρείται ο δεύτερος εγκέφαλός μας – απίστευτο, έτσι δεν είναι;
Βακτήρια, ιδιοφυείς επικοινωνιολόγοι
Στον σύγχρονο κόσμο, η δικτυωμένη επικοινωνία έχει γίνει απαραίτητο μέρος
της καθημερινότητάς μας. Η ικανότητα να συνδεόμαστε με άλλους σε όλο τον
κόσμο, να επικοινωνούμε άμεσα και να μοιράζουμε πληροφορίες έχει
μεταμορφώσει τον τρόπο που εργαζόμαστε, να μαθαίνουμε και να
κοινωνικοποιούμαστε. Τι θα λέγατε αν σας λέγαμε ότι τα βακτήρια είναι άριστοι
στην επικοινωνία, ότι έχουν αναπτύξει ένα τεράστιο δίκτυο επικοινωνίας για να
συντονίζουν τις δραστηριότητές τους και να ευδοκιμούν στο περιβάλλον τους;
Η βακτηριακή επικοινωνία είναι γνωστή ως ανίχνευση απαρτίας , μια
διαδικασία κατά την οποία τα βακτήρια απελευθερώνουν μικρά μόρια
σηματοδότησης ή πεπτίδια στο περιβάλλον τους για να συντονίσουν
συγκεκριμένες δραστηριότητες. Όταν αυτά τα μόρια συσσωρεύονται και
φτάνουν σε ένα ορισμένο όριο, πυροδοτούν μια αλλαγή στη συμπεριφορά,
όπως ο σχηματισμός ενός βιοφίλμ ή η έκφραση ενός παράγοντα ιξώδους. Τα
βακτήρια έχουν αναπτύξει διάφορα συστήματα έκκρισης που μπορούν να
είναι χρήσιμα για την επικοινωνία, αλλά και για άλλες εκπληκτικές χρήσεις.
Γιατί να μην τα χρησιμοποιήσουμε αύριο για τη μεταφορά φαρμάκων; Η
ικανότητα των αναερόβιων βακτηρίων να αποικίζουν περιβάλλοντα χωρίς

οξυγόνο, για παράδειγμα, έχει εμπνεύσει τους ερευνητές στην καταπολέμηση
ορισμένων καρκίνων. Τα αναερόβια βακτήρια που μετασχηματίζονται σε
«ταξί» φαρμάκων θα μπορούσαν να μεταφέρουν τοξικούς παράγοντες σε
συμπαγείς όγκους  (1)  . Θα υποστήριζαν συμβατικές θεραπείες όπως η
χημειοθεραπεία ή η ανοσοθεραπεία.
Καινοτομία για μια ζωή
Όσον αφορά την καινοτομία και τη δημιουργικότητα, μερικές φορές είναι
χρήσιμο να αντλούμε έμπνευση από τη φύση. Ο άνθρωπος έχει ακόμα πολλά
να μάθει από τα βακτήρια. Και ξέρετε γιατί; Απλούστατα, επειδή η ιδιοφυΐα
των βακτηρίων έγκειται στην απίστευτη ικανότητά τους να εξελίσσονται και να
καινοτομούν συνεχώς. Τελειοποιούν τις δεξιότητές τους εδώ και
δισεκατομμύρια χρόνια, ώστε να μπορούν να δημιουργούν αποτελεσματικά
νέες λύσεις για την επιβίωση! Με άλλα λόγια: η καινοτομία είναι ζήτημα ζωής
και θανάτου για τα βακτήρια! Για παράδειγμα, έχουν αναπτύξει την ικανότητα
να δημιουργούν βιοφίλμ που αποτελούνται από υλικά με βάση βιοπολυμερή
με συναρπαστικές ιδιότητες, ικανά να προστατεύουν τις αποικίες από ένα
εχθρικό περιβάλλον. Κινητοποιημένοι από την ευελιξία και την ανθεκτικότητα
των βακτηριακών βιοφίλμ, οι ερευνητές διερευνούν τρόπους αξιοποίησης
αυτών των χαρακτηριστικών για την ανάπτυξη καινοτόμων ζωντανών υλικών,
χρησιμοποιώντας βακτήρια, για διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές.
Επίσης, έκπληξη προκαλεί ένα κιτ που επινόησαν οι ερευνητές για την
αποκατάσταση βιο-φωταυγών βακτηρίων ανά πάσα στιγμή, μιας φυσικής
πηγής φωτεινής ενέργειας (ορατής ακόμη και από τους δορυφόρους  (2)  !). Αυτή
η βιολογική λύση φωτός θα μπορούσε να αντικαταστήσει ορισμένα προϊόντα
με σύντομο κύκλο ζωής, όπως φωτιζόμενους φάρους, νυχτερινές
διακοσμήσεις και πινακίδες σκαφών.
Βακτήρια στην υπηρεσία βιώσιμων τροφίμων
Το φαγητό είναι ζωτικής σημασίας, αλλά είναι και μια ευχαρίστηση. Οι πρώτες
γνωστές χρήσεις των βακτηρίων από τον άνθρωπο ήταν στη συντήρηση
τροφίμων. Τα τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση, όπως το γιαούρτι, το τυρί,
το κεφίρ, το kimchi και το ξινολάχανο, αποτελούν μέρος της ανθρώπινης
διατροφής εδώ και χιλιάδες χρόνια. Μόλις πρόσφατα έχει εκδηλωθεί
ενδιαφέρον για τη βακτηριακή βιοποικιλότητα αυτών των προϊόντων που
έχουν υποστεί ζύμωση. Σήμερα, έχουν ερευνηθεί και καταγραφεί πολλά τα
θρεπτικά και διατροφικά οφέλη των ζυμωμένων τροφίμων, χάρη ιδιαίτερα
στην προβιοτική δράση ορισμένων βακτηρίων, αλλά και ουσίες που
παράγονται κατά τη διάρκεια της ζύμωσης. Αυτή η απλή, βιώσιμη διαδικασία
μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον μετασχηματισμό λαχανικών και
οσπρίων, διαφοροποιώντας τις γεύσεις και τις υφές τους και καθιστώντας τα
πιο εύπεπτα. Είναι ακόμη δυνατό σήμερα να παραχθεί βακτηριακή βιομάζα
που καταναλώνει CO2 και υδρογόνο για την ανάκτηση πολύτιμων πρωτεϊνών
(έως και 70%) ως εναλλακτική λύση στις ζωικές πρωτεΐνες  (3)  . Η διατροφική
ενίσχυση των τροφίμων και η διαδικασία μείωσης ή εξάλειψης του διοξειδίου

του άνθρακα, αποτελούν δυο μελλοντικά πλεονεκτήματα για την
ανθρωπότητα…
Η τροφή μας είναι φυσικά άρρηκτα συνδεδεμένη με τη γεωργία. Ορισμένα
προκλητικά άρθρα αναφέρουν ότι για να θρέψουμε τα περίπου 9
δισεκατομμύρια ανθρώπινα όντα το 2050, θα χρειαζόμασταν δύο πλανήτες!
Με φόντο την κλιματική αλλαγή, πώς μπορούμε να αυξήσουμε τις αποδόσεις
των καλλιεργειών και να καταπολεμήσουμε τις ασθένειες των φυτών,
διατηρώντας παράλληλα το περιβάλλον; Είναι μια σύνθετη εξίσωση, αλλά
μεταξύ των λύσεων, τα βακτήρια έχουν δείξει ότι μπορούν να διαδραματίσουν
ρόλο στον βιοέλεγχο και τη βιοδιατροφή. Μπορούν δηλαδή να βοηθήσουν
στην αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών και στη μείωση της ανάγκης
για επιβλαβή φυτοφάρμακα και λιπάσματα. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν
τα φυτά να απορροφούν θρεπτικά συστατικά από το έδαφος πιο
αποτελεσματικά και να αυξήσουν την αντοχή των φυτών στο στρες
βελτιώνοντας την ανοσία.
Έξυπνα καθαριστικά ρύπανσης
Η επεξεργασία λυμάτων έχει καταστεί κρίσιμο ζήτημα λόγω της αύξησης του
ανθρώπινου πληθυσμού και της ζήτησης για καθαρό νερό. Τα βακτήρια έχουν
τη φυσική ικανότητα να διασπούν και να μεταβολίζουν τα απόβλητα και τους
ρύπους, παρέχοντας ένα αποτελεσματικό και βιώσιμο μέσο επεξεργασίας
λυμάτων. Γι' αυτό τα βακτήρια βρίσκονται στην καρδιά των μονάδων
επεξεργασίας λυμάτων μας.
Χρησιμοποιούνται επίσης για την απολύμανση μολυσμένου εδάφους ή
υπόγειων υδάτων, μια διαδικασία γνωστή ως βιοαποκατάσταση. Ανάλογα με
τον τύπο και την πολυπλοκότητα των ρύπων (υδρογονάνθρακες, βαρέα
μέταλλα, φυτοφάρμακα κ.λπ.), χρησιμοποιούνται συγκεκριμένα βακτήρια για
να μετατρέψουν τις τοξικές χημικές ουσίες σε λιγότερο τοξικές ουσίες. Κατά τη
διάρκεια μιας πετρελαιοκηλίδας, τα βακτήρια μπόρεσαν να καταπιούν 200.000
τόνους διαλυμένου πετρελαίου και φυσικού αερίου! Και γνωρίζατε ότι τα
βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση επιβλαβών
ουσιών; Γνωστά ως «βιοαναφορείς», αυτά τα βακτήρια συχνά τροποποιούνται
για να εκπέμπουν ένα ταχέως αναγνωρίσιμο σήμα, όπως χρωματισμό,
φθορισμό ή βιο-φωταύγεια, μόλις έρθουν σε επαφή με το χημικό μόριο  (4)  .
Η ιστορία δεν τελειώνει εκεί, επειδή οι πρόσφατες εξελίξεις στην επιστήμη και
την τεχνολογία, όπως η ομική, οι νέες τεχνικές επεξεργασίας γονιδιώματος και
οι μέθοδοι αλληλουχίας νέας γενιάς, καθιστούν δυνατή την καλύτερη
κατανόηση της πολυπλοκότητας των ζωντανών οργανισμών και τη δημιουργία
βακτηρίων με πρωτοφανείς ιδιότητες για την αντιμετώπιση των τρεχουσών και
μελλοντικών προκλήσεων. Επιπλέον, πολυάριθμες αναδυόμενες εφαρμογές,
όπως η δέσμευση και ανάκτηση CO 2 ή η υποβάθμιση των πλαστικών με
χρήση βακτηρίων, θα συμβάλουν σε έναν πιο βιώσιμο κόσμο.
Όπως μπορείτε να δείτε, βακτήρια που μερικές φορές τα παραβλέπουμε ή
ακόμη και τα αντιπαθούμε ως παθογόνα, μπορούν να κάνουν πολλά για την
ανθρωπότητα, και αυτά τα λίγα παραδείγματα είναι μόνο μια σύντομη ματιά
στο άπειρο δυναμικό τους.

 
5. https://cordis.europa.eu/article/id/248956-bacteria-recruited-for-cancer-
therapy/fr
6. https://www.ird.fr/sites/ird_fr/files/2023-10/2%20-
%20Fiche%20solutions%20bioluminescence.pdf
7. https://agfundernews.com/meet-the-founder-solar-foods-pasi-vainikki-on-
decoupling-food-production-from-agricultural-land-the-fermenter-is-like-a-big-
sodastream
8. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2021.622994/full