لیلا بدیعی‌فر، مسئول آزمایشگاه میکروبیولوژی موسسه تحقیقات آب
Bacillus subtilis یکی از باکتری‌های مورد توجه در حوزه زیست‌فناوری است که به دلیل رشد مناسب، سازگاری با شرایط محیطی مختلف و برخورداری از مسیرهای متابولیکی متنوع، ظرفیت‌های قابل توجهی برای استفاده در فرایندهای زیستی دارد. این ویژگی‌ها، زمینه استفاده از این میکروارگانیسم را در تولید محصولات زیستی و همچنین کاربردهای زیست‌محیطی فراهم کرده است.
یکی از محورهای مهم در بهره‌گیری از ظرفیت‌های B. subtilis، توسعه و بهینه‌سازی فرایندهای زیستی از مقیاس آزمایشگاهی تا مقیاس‌های پایلوت و صنعتی است. در این مسیر، عواملی مانند ترکیب محیط کشت، pH، دما، هوادهی، اختلاط، انتقال اکسیژن و شرایط تغذیه با هدف دستیابی به عملکرد پایدار و کارآمد بررسی و بهینه‌سازی می‌شوند. همچنین پایش مستمر فرایند و کنترل کیفیت از الزامات مهم در توسعه این فرایندها به شمار می‌رود.
در حوزه آب و پساب و مدیریت آلاینده‌ها نیز B. subtilis به‌عنوان میکروارگانیسمی با ظرفیت‌های قابل‌توجه برای استفاده در فرایندهای زیستی و زیست‌پالایی مورد توجه است. ظرفیت این باکتری در تجزیه ترکیبات آلی، هیدروکربنی و آروماتیک و کاهش برخی آلاینده‌ها، زمینه بررسی کاربرد آن را در فرایندهای زیستی مرتبط با تصفیه و زیست‌پالایی فراهم کرده است.
در ارتباط با آلاینده‌های معدنی نیز سازوکارهایی مانند جذب‌زیستی (Biosorption)، تجمع‌زیستی (Bioaccumulation) و رسوب‌دهی زیستی (Bioprecipitation) در برهم‌کنش B. subtilis با فلزات سنگین از جمله سرب، کادمیم، مس، کروم، آرسنیک و نیکل مورد توجه قرار گرفته‌اند. همچنین کاربرد این باکتری در جوامع میکروبی برای حذف نیترات و برخی ترکیبات نیتروژنی از پساب‌ها نیز بررسی شده است.
مجموع این یافته‌ها نشان می‌دهد که B. subtilis می‌تواند به‌عنوان یکی از گزینه‌های زیستی در توسعه روش‌های پایدار برای مدیریت آلاینده‌های آب و پساب و فرایندهای زیست‌پالایی مطرح باشد؛ هرچند برای توسعه کاربردهای عملی، بررسی دقیق شرایط فرایند، پایداری عملکرد، امکان توسعه در مقیاس‌های بزرگ‌تر و ارزیابی اقتصادی ضروری است.
مطالب فوق برگرفته از محتوای فصلی از کتاب بین‌المللی Model Organisms in Biological Research با عنوان «Engineering Bacillus subtilis Vegetative Cells for Recombinant Protein Production and Surface Display: Biotechnological and Biomedical Applications» است که با مشارکت لیلا بدیعی‌فر، پژوهشگر موسسه تحقیقات آب، تألیف شده و در سال ۲۰۲۶ توسط انتشاراتSpringer Nature به چاپ رسیده است.
