จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพ (EM) ค้นพบโดยศาสตราจารย์ ดร.เทรูโอะ ฮิหงะ แห่งมหาวิทยาลัยริวกิว โอกินาวา ประเทศญี่ปุ่น (ปัจจุบันดำรงตำแหน่ง ประธานสถาบัน EM เทคโนโลยีนานาชาติ มหาวิทยาลัยเมโอ โอกินาวา ประเทศญี่ปุ่น) ซึ่งทำการศึกษา ค้นคว้า ทดลอง จนพบความจริงเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในธรรมชาติ และได้คัดสรรเอาเฉพาะจุลินทรีย์กลุ่มดีที่มีประโยชน์มาเลี้ยงรวมด้วยเทคนิคพิเศษ

จุลินทรีย์ใน EM

คำว่า จุลินทรีย์หรือแบคทีเรีย บางคนอาจเข้าใจว่าเป็นเชื้อโรคที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์ที่ใช้ในการผลิต EM (จุลินทรีย์ผลิตกรดแลคติก ยีสต์ และจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง) ผลิตจากจุลินทรีย์ธรรมชาติ ไม่มีจุลินทรีย์ก่อโรค ไม่มีสารเคมีสังเคราะห์ และไม่ใช่การตัดต่อยีนส์ (GMOs) ซึ่งเป็นโทษต่อมนุษย์ สัตว์และพืช EM ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่ปลอดภัย ซึ่งใช้กันมาก่อนแล้วในสมัยโบราณจะโดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตาม จุลินทรีย์ใน EM มี 3 กลุ่ม ดังต่อไปนี้

1. กลุ่มจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง (Photosynthetic Bacteria) โฟโต้ทรอปฟิคแบคทีเรีย (เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง) เป็นแบคทีเรียโบราณที่เกิดมาก่อนการเกิดดาวเคราะห์โลกที่มีออกซิเจนหนาแน่นอย่างเช่นในปัจจุบัน และจากชื่อของจุลินทรีย์บ่งบอกให้รู้ว่ามันใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์และอนินทรีย์ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงมีอยู่ตามนาข้าว ทะเลสาบ และทุกหนทุกแห่งบนโลกนี้ ในทางปฏิบัติจะพบจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพนี้ตามท้องทุ่งนาเพราะมันย่อยสลายอินทรียวัตถุได้ดี ทั้งในการบำบัดน้ำเสียมีงานวิจัยที่รายงานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของจุลินทรีย์นี้ ส่วนที่ใช้ในการเกษตร การเลี้ยงสัตว์น้ำ และการเลี้ยงสัตว์ทั่วไป ภายใต้สภาวะที่มีสารไฮโดรเจนมันสามารถย่อยสลายสารต่างๆ ได้เองอย่างต่อเนื่อง จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงร่วมอยู่ในระบบย่อยต่าง ๆ และเป็นจุลินทรีย์หลักในวัฏจักรไนโตรเจน และวัฏจักรคาร์บอน เนื่องจากเป็นจุลินทรีย์หลักในวัฏจักรต่าง ๆ จึงทำงานร่วมกับจุลินทรีย์ใน EM ได้ ดังนั้นจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจึงเป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญในที่สุด
2. กลุ่มจุลินทรีย์ผลิตกรดแลกติก (Lactic Acid Bacteria) เป็นจุลินทรีย์ที่จัดอยู่ในพวกแบคทีเรียที่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติกได้โดยผ่านกระบวนการหมัก ซึ่งกรดแลกติกนั้นมีคุณสมบัติสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรคบางชนิด และจุลินทรีย์อื่น ๆ ได้ เนื่องจากมี pH ที่ต่ำ เป็นที่รู้กันอย่างกว้างขวางว่ามีการนำเอาจุลินทรีย์ผลิตกรดแลคติกไปใช้ในการหมักอาหารหลายชนิด เช่น เนยแข็ง โยเกิร์ต และสามารถเก็บไว้ได้นาน ตั้งแต่หลุยส์ ปาสเตอร์ ได้ค้นพบจุลินทรีย์ผลิตกรดแลคติกในปี พ.ศ. 2400 ทำให้รู้ถึงประโยชน์ของมันที่เกี่ยวกับสุขภาพและการมีอายุยืนยาว เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีงานวิจัยที่พบว่า นอกจากมันจะอยู่ที่ลำไส้เล็กของคนแล้วมันยังเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดภูมิต้านทาน มีคุณสมบัติในการต่อต้านการสูญเสียโปรตีนในเลือดต่อต้านการกลายพันธ์โคเลสเตอรอลในในเลือดต่ำและการมีความดันโลหิตต่ำ
3. กลุ่มจุลินทรีย์หมัก (Fermented Bacteria) เช่น ยีสต์ (Yeast) เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นตัวตั้งต้นในการหมัก ยีสต์เป็นจุลินทรีย์ที่ใช้ในการหมักเบียร์หรือแอลกอฮอล์ และใช้ในการทำขนมปัง ยีสต์ค้นพบโดยพ่อค้าชาวดัทช์ ชื่อ แอนโทนี แวน ลีเวนฮุค (ในปี พ.ศ.2175 -2266) ซึ่งเป็นผู้ค้นพบเป็นคนแรกในโลกเรื่องจุลินทรีย์ ยีสต์ถูกจำแนกเป็นสัตว์เซลล์เดียว ซึ่งแตกต่างจากเชื้อราเพราะมันจะอยู่เป็นเซลเดียวไปตลอดชีวิต ในโลกของจุลินทรีย์จะมีกลุ่มจุลินทรีย์กลุ่มเล็ก ๆ ที่มีความจำเป็นต่อชีวิตมนุษย์ ยีสต์จะมีอยู่มากในสิ่งแวดล้อมที่มีน้ำตาลมาก เช่น น้ำหวานจากเกสรดอกไม้ ตามผิวของผลไม้ ใน EM ยีสต์จะผลิตสารชีวพันธ์ต่าง ๆ หรือสารที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต เช่น กรดอะโน และแป้ง