Főbb kutatási területek és tevékenységi körök

Mikrobiológiai kutatások

Új típusú mikrobiális talajoltóanyagokat fejlesztünk abiotikus stresszkörülményeknek fokozottan kitett termőterületeken történő alkalmazásra, stressztalajokban előnyös tulajdonságokkal rendelkező, mikrobiális talajoltóanyag célra alkalmas talajmikroorganizmusok izolálásával, szelektálásával és jellemzésével (1. ábra). Elsősorban az alacsony termékenységű és a mezőgazdasági termelésre alkalmatlanná vált, leromlott talajokat (másodlagosan elszikesedett, sós, savanyú, hideg, aszályos homoktalajok) célozzuk meg (Kozma TUDAS_06-SANI0609 pályázati program támogatásával).

A vállalkozás talajmikroorganizmus-törzsgyűjteményének piacorientált fejlesztését végezzük, talajoltóanyagokban eddig nem alkalmazott, nagy hatékonyságú talajmikroorganizmus fajok és törzsek izolálásával, speciális mikrobiális mechanizmusok és aktivitások, abiotikus stresszhatások elleni toleranciák kutatásával talajbaktériumokban (Kozma TUDAS_06-SANI0609 pályázati program támogatásával).

Az új és innovatív megoldások közé tartozik a talajbaktériumokat és mikorrhiza gombát tartalmazó komplex termék fejlesztése is, a szántóföldi növénytermesztés és erdészet számára. A növényi gyökér speciális szimbionta gombákkal, mikorrhizákkal való együttélése javítja a növény szárazságtűrő képességét, tápelem felvételét (P, N, Zn, Cu, stb.), nehézfém tűrőképességét, és segít az oltott növényt ért stresszhatások tompításában (Jedlik Ányos SANI2007 pályázati program támogatásával).

Talajban élő, növényi kórokozó gombákat (Phytophthora, Rhizoctonia, Pythium, Fusarium, Verticillium) gátló, biokontrol hatású talajmikroorganizmusok kutatása (2. ábra) és gyártástechnológiájuk fejlesztése. Az innovatív környezetkímélő növényvédelmi megoldást a szántóföldi alkalmazás mellett az erdészeti gazdálkodás (faiskolák, csemetekertek, vetőmagtermelés) igényli különösen.

Mikrobiális és molekuláris biológiai alapú talajdiagnosztikai rendszer fejlesztése a jelenleg már forgalomban lévő, illetve a jövőben fejlesztésre kerülő talajoltóanyagaink szántóföldi hatékonyságának ellenőrzésére, és a márkavédjegy piaci védelmére. A nemesített baktériumtörzseink DNS-állományainak speciális polimorf szakaszairól készülő térképek és ujjlenyomatok segítségével egyrészt értékelni tudjuk oltóanyagaink kolonizációs dinamikáját az oltott talajban és a gyökérzónában, másrészt az ujjlenyomatok fejlesztett törzseink személyi azonosítóiként is szolgálnak (3. ábra) (Kozma TUDAS_06-SANI0609 pályázati program támogatásával).

Technológiai fejlesztések

Célunk egy új eljárás bevezetése a talajbaktérium termékek előállítása során (4. ábra). A 2007. decemberében P 0700816 bejelentési szám alatt benyújtott találmány szerinti eljárás az SSF (solid state fermentation) megfelelő adaptációjával, a tenyésztési körülmények és eszközök megfelelő kiválasztásával, a kevésbé levegőigényes, ún. mikroaerofil baktériumok szaporítására és fenntartására is alkalmas. Az eljárás szerint előállított tenyészet előnyösen alkalmazható a mezőgazdaságban, mert a szilárd hordozón továbbszaporított, és magasabb grammonkénti sejtszámmal jellemezhető tartósított oltóanyagból tizedannyi mennyiség is elegendő a szántóföldek oltására, így a szállítási és földekre juttatási költségeket minimalizáljuk, és az oltóanyag eltarthatóságát több évre növeljük (GVOP – 3.3.3 – 05/1.-2005-05-0034/3.0 pályázati program támogatásával).

A granulálás és/vagy tablettázás során a porformulázott talajoltóanyagot kívánjuk továbbfejleszteni (5. ábra), hogy az oltóanyag alkalmazási területét kiszélesítsük (granulátumok kiszórása a földekre), valamint a baktérium eltarthatóságot nagymértékben növeljük. A baktériumok stabilizálását a legegyszerűbben hordozóhoz kötéssel lehet megoldani. A szilárd hordozóra történő felvitel, illetve szilárd komponensekkel való összekeverés megkönnyíti a termék hosszú távú szállítását, rakodását, ugyanakkor a baktériumoknak bizonyos stressz körülményt jelent. Ezért fontos a formulázási összetevőknek egy olyan optimális arányát megtalálni, amelyben az oltóanyag komponens mikroorganizmusok megtartják szaporodó képességüket (Jedlik Ányos SANI2007 pályázati program támogatásával).

Talajbaktérium sűrítési technológia és nagy hatékonyságú Azospirillum talajoltóanyag törzsek fermentációs üzemi kifejlesztése (6. ábra) és hasznosítása (MBK-SzBK szabadalmi bejelentés P 0900248).

Policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) bontására képes mikrobák „screening”-jét és fejlesztését is végezzük, olajiszapok mikrobiológiai és talajenzim aktivitásának növelésére, a rekultiváció elősegítésére.

A vállalkozás infrastruktúrája alkalmazott kutatási és kísérleti fejlesztési feladatok végzésére alkalmas, mikrobiológiai, gyártástechnológia-fejlesztési és DNS laboratóriumot, valamint félüzemi talajbaktérium fermentációs rendszert foglal magában.

A fejlesztett termékek és törzsek genetikai módosítást nem tartalmaznak, a fenntartható, környezetbarát, organikus gazdálkodási formákat szolgálják kis- és nagyüzemekben. A nemesített oltóanyagtörzsek nemzetközi szabadalmi letétbe kerülnek (NCAIM), a törzseket, technológiákat szabadalmi oltalmak védik. A K+F eredmények partnervállalkozások révén (BioFil Kft., Fermentia Kft. és AgroBio Kft.) közvetlenül piaci termékekben hasznosulnak.

Hazai és nemzetközi kutatás-fejlesztési kapcsolatok: Debreceni Egyetem Agrár- és Műszaki Tudományok Centruma, SZIE Mezőgazdasági- és Környezettudományi, Állatorvostudományi Karok; ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék, Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet; Forestry Research Institute, Zvolen, Szlovákia; Research Institute of Organic Agriculture (FIBL), Department of Perennial Crop Production, Svájc.  

Tudományos folyóiratban és konferenciakiadványban megjelent dolgozatok:
J. Kutasi, É. Kárpáti, I. Dusha (2007) Highly effective rhizobacterial soil inoculants: large scale production of cyst form cultures by hollow fibre filters. J. Biotechnol., 131(2) Supplement 1,  p. S151
I. Puspán, J. Kutasi, É. Kárpáti (2009) Preliminary molecular study of nitrogen fixing baterial populations in deteriorated soils. Acta Microbiol. Immunol. Hung. 56:83.
K. Takács, É. Kárpáti, I. Puspán, J. Kutasi, B Erdélyi (2009) Isolation of nitrogen fixing bacteria from intensely grass-grown areas. Acta Microbiol. Immunol. Hung. 56:98.
J. Kutasi, I. Puspán, É. Kárpáti (2009) Improvement of cold stress tolerant Azospirillum brasilense strains for effective soil inoculation. Acta Microbiol. Immunol. Hung. 56:61.
I. Puspán, R. Kovács, É. Kárpáti, J. Kutasi (2009) New feature of Micrococcus roseus soil inoculant bacterium: highly effective indole-3 acetic acid production. Acta Microbiol. Immunol. Hung. 56:228.

Szabadalmak:
Talajoltás, Magyar Szabadalmi Leírás, P0900248
Talajoltóanyag, Magyar Szabadalmi Leírás, P0700816