Proizvodi

Slika 1 – prikaz zrelog biofilma

Najčešći konstituenti ekstracelularne polimerne supstance biofilma (EPS-a) čine polisaharidi, proteini, nukleidne kiseline i masnoće, koji redom, svaki za sebe obezbeđuju strukturu i čvtstoću sistema, adheziju i enzimatsku aktivnost, stabilnsot biofilma i površinski zaštitini sloj.  Biofilmovi, vrlo često, mogu biti „ojačani“ i mineralnim strukturama, što dodatno pojačava ionako znatnu otpornost prema uništavanju.

Najveći izazov kod pojave biofilma jeste njegovo otkrivanje i lociranje, budući da je njegovo prisustvo vezano sa površinom na kojoj raste i razvija se, za razliku od planktonskih bakterija, koje su nošene strujom fluida u kojima se nalaze i mogu se nekada detektovati u uzorcima tečnosti.

Biofilmovi, često, sadrže i termofilne bakterije, koje same po sebi mogu da prežive u uslovima tehnološkog procesa gde bi trebalo da ih nema (pasteri, zidovi isparivača, linije mleka za UF linije), ali se čak i njihovim uklanjanjem ne rešavaju potencijalni problemi, jer vrlo često,  Bacillusi luče lipaze i proteaze, koji preživljavaju čak i UHT tretmane i negativno utiču na kvalitet proizvoda.

Posebno važno je napomenuti da biofilm sadrži i persistentne bakterije, koje su isključenjem svojih metabolitičkih procesa, napravili sebe imunima na spoljašnja dejistva protiv biofilmova i kao takve, predstavljaju poslednju liniju odbrane protiv uništenja biofilma. Tako se često dešava da nakon pranja i dezinfekcije jakim dozama detergenata i dezificijenasa, operateri misle da su u potpunosti uklonili biofilm, no on se nalazi i dalje uspavan i počinje svoju metaboličku aktivnost trenutka kada počne da oseća prisustvo nutrijenata.

Jedna vrsta bakterija, npr. Listeria m. može biti veoma potentna kod formiranja biofilma u industrijama proizvidnje i prerade mesa i svežeg mleka, dok pokazuje slabiju potentnost za formiranje biofilma u prirodnim uslovima.

Kada govorimo o specifičnom uticaju po industrijama, počevši od industrije hrane i pića, biofilmovi su primarni izvor patogena kao što su Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Campylobacter spp. i Pseudomonas spp. Standardi u farmaciji (poput GMP-a) ne tolerišu prisustvo mikroorganizama, posebno u sistemima za prečišćenu vodu (PW) i vodu za injekcije (WFI). Glavni problem su endotoksini (lipopolisaharidi iz ćelijskog zida gram-negativnih bakterija) koje biofilmovi oslobađaju. Čak i ako je voda sterilna, prisustvo endotoksina čini seriju lekova ili vakcina neupotrebljivom. U farmaceutskoj industriji se koriste visokokvalitetni materijali, primarno nerđajući čelik 316L sa visokim stepenom poliranja (Ra < 0.8 μm). Međutim, čak i ovi materijali mogu podržati formiranje biofilma u prisustvu organskih materija. Kod hotelijerstva i HORECA sektora, fokus pre je svega na bezbednosti gostiju kroz sisteme tople i hladne sanitarne vode i HVAC sisteme. Biofilmovi u rashladnim kulama, tuševima i SPA centrima su idealan inkubator za Legionella pneumophila. Takođe, biofilm u ledomatima je čest uzrok sanitarnih prekršaja. Distribucija vode za piće, kao takva je veoma podložna formiranju biofilmova jer je teško odraditi šok tretmane cevovoda bez isključenja potrošača, a glavni procesni rizici su gubitak rezidualnog hlora (biofilm „troši“ dezinficijens pre nego što voda stigne do krajnjeg korisnika). Pojava „crne ili žute vode“ na slavinama usled ljuštenja biofilma bogatog gvožđem i manganom. Biofilmovi u vodovodnim sistemima mogu harborizovati patogene mikroorganizme, uključujući Legionella pneumophila, Mycobacterium avium, Pseudomonas aeruginosa i enterične patogene. Papirna industrija koristi ogromne količine recirkulisane vode bogate skrobom, celulozom i nutrijentima, što je savršena podloga za biofilmove (u ovoj industriji poznate kao „sluz“ ili slime). Tehnološki/Procesni rizik: Delovi biofilma koji se otkinu i završe na papirnoj traci uzrokuju pucanje papira tokom proizvodnje na brzim mašinama. Takođe uzrokuju estetske feler (rupe i mrlje na papiru). Rashladni sistemi, posebno rashladni tornjevovi, predstavljaju okruženja sa visokim rizikom za formiranje biofilma. Biofilmovi u rashladnim sistemima mogu dovesti do smanjenja efikasnosti prenosa toplote, povećane korozije, začepljenja cevi i harborizacije patogenih mikroorganizama. Bolničke ustanove predstavljaju kritično okruženje gde biofilmovi na medicinskim uređajima i površinama predstavljaju glavni faktor u nastanku nozokomijanih infekcija. Najčešći patogeni povezani sa biofilmovima u bolničkim ustanovama uključuju Staphylococcus aureus (uključujući MRSA), Staphylococcus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp., Candida spp. i Acinetobacter baumanni.

Poseban problem prisustva biofilma je u cevovodima i procesnoj opremi distribucije vode, finalnog ispiranja i ispiranja uopšte, kada alat koji se koristi za čišćenje i sanitaciju pogona često postaje glavni izvor unakrsne kontaminacije patogenima. Dok se fiksni cevovodi od nerđajućeg čelika redovno tretiraju agresivnim CIP procesima, fleksibilna creva za pranje pod pritiskom se uglavnom ispiraju samo vodom ili blagim namenskim dezinficijensom spolja, dok njihova unutrašnjost ostaje idealan inkubator, nekada i zbog razloga neadekvatnog odabira materijala fitinga namenjenih za montažu creva – Slika 2