Způsoby potlačení tvorby biofilmů event. jejich degradace. Doležalová Fehérová 2015/2016

Transkript

1 Způsoby potlačení tvorby biofilmů event. jejich degradace Doležalová Fehérová 2015/2016

2 Biofilmy Přisedlé společenstvo mikroorganismů Tvořeny buňkami produkujícími extracelulární polymerní látky Extracelulární polymerní látky tvoří matrici (EPM), do které jsou buňky mikroorganismů zapuštěny

3 Buňky, které jsou součástí biofilmu, mají díky němu větší odolnost vůči působení toxických látek a dalších okolních vlivů Nejčastější složkou biofilmů jsou bakterie, dále např. houby, bičíkovci a nálevníci Tvorba biofilmů je ve většině případů nežádoucí, avšak má i různá využití např. při čištění odpadních vod Regulace tvorby pomocí signálních látek vnímání množství, tzv. quorum sensing

4 Druhy biofilmů biofilmy epilitické (na jakémkoli pevném minerálním povrchu) epipelické (na bahnitých substrátech) epipsamické (na zrnech písku)

5 epixylické (na dřevnatém materiálu) epifytické (na rostlinách) epizootické (na tělech živočichů)

6 Biofilmy na potravinách Potraviny jsou pro biofilmy ideální živnou půdou Výskyt biofilmů na potravinách je běžný a přirozený, ale často nežádoucí Nebezpečí v případě přítomnosti živočišných/lidských patogenů Kontaminace potravin možná v každém kroku produkčního systému (např. závlahová voda, půda, fekálie, povrchy ve zpracovatelských závodech)

7 Možnosti snížení rizika kontaminace a nové způsoby potlačování biofilmů jsou jednou z nejdiskutovanějších témat v moderní mikrobiologii a v současnosti neexistuje jednotná metoda Odstranit bakterie tvořící biofilm je náročnější než bakterie v planktonním stavu Biofilmy se díky své pevné struktuře, tvořené EPS, vyznačují vysokou rezistencí vůči: fyzikálním faktorům (vlhkost, teplota, záření) chemickým faktorům (odolnost vůči změnám ph, běžně používaným antimikrobiálním a dezinfekčním látkam)

8 Nejčastěji se vyskytující biofilmy v potravinářském průmyslu jsou tvořené: Bacillus spp. Leuconostoc spp. Koliformní bakterie Listerie Kvasinky a plísně

9 Bezpečnost potravin Pro člověka nebezpečné potraviny jsou zejména ty, které konzumuje nedostatečně tepelně upravované ovoce a zelenina Celkové odstranění biofilmů často obtížné kvůli nerovnému povrchu (v okolí stopky jablka, záhyby salátů,...) Postupy čistění: Založené na opakovaném praní a oplachování Chemické přípravky aktivní chlór, ozón, přípravky na bázi kvartérních amoniakálních sloučenin nebo peroxidu vodíku. Použití ionizačního záření (dávky stanovované FDA)

10 Zpracovatelské závody Hlavním problémem je nedostatečná hygiena povrchů a nástrojů Biofilmy se tvoří v málo dostupných místech výrobních zařízení, jsou neviditelné a nejde je odstranit ani hrubým mechanickým čištěním. Zásady Použití co nejhladších povrchů, které snižují přilnavost bakterií Časté a důkladné čištění, protože biofilm se stává věkem odolnějším Dvojfázové čištění = rozbití struktury + mikrobicidní účinek

11 Nejnovější techniky Fyzikální: Magnetická rezonance UV záření Ultrazvuk Biologické: Enzymy degradující signální látky QS nebo EPS Látky simulující funkci mediátorů zodpovědných za rozpad biofilmu v poslední fázi životního cyklu

12 Zdroje M. Hurbanová, Tvorba biofilmu potravinářsky významnými bakteriemi O. Kúdela, Biofilmy na rastlinách a bezpečnosť potravín