Způsoby potlačení tvorby biofilmů event. jejich degradace Doležalová Fehérová 2015/2016
Biofilmy Přisedlé společenstvo mikroorganismů Tvořeny buňkami produkujícími extracelulární polymerní látky Extracelulární polymerní látky tvoří matrici (EPM), do které jsou buňky mikroorganismů zapuštěny
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
Druhy biofilmů biofilmy epilitické (na jakémkoli pevném minerálním povrchu) epipelické (na bahnitých substrátech) epipsamické (na zrnech písku)
epixylické (na dřevnatém materiálu) epifytické (na rostlinách) epizootické (na tělech živočichů)
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)
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)
Nejčastěji se vyskytující biofilmy v potravinářském průmyslu jsou tvořené: Bacillus spp. Leuconostoc spp. Koliformní bakterie Listerie Kvasinky a plísně
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)
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
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
Zdroje M. Hurbanová, Tvorba biofilmu potravinářsky významnými bakteriemi O. Kúdela, Biofilmy na rastlinách a bezpečnosť potravín http://haccp.webnode.cz/sledovani-urovnehygieny-v-potravinarskych-provozech/ http://www.chemila.cz/products/biofilm/ http://ziva.avcr.cz/files/ziva/pdf/mikrobialnibiofilmy-1-vsudypritomny-a-pritom-malo.pdf