Biofilmul – amenințarea ascunsă a industriei alimentare și a băuturilor

Un biofilm este o comunitate structurată de microorganisme (precum bacterii, fungi, alge sau protozoare), care se atașează de o suprafață și se înconjoară de o matrice protectoare EPS (substanțe polimerice extracelulare). Această matrice, compusă din polizaharide, proteine, ADN și alte molecule, oferă suport structural și protecție pentru microorganismele din biofilm.

Formarea unui biofilm are loc de obicei în mai multe etape, sumarizate grafic și în Fig. 1 de mai jos : (1) atașarea microorganismelor de o suprafață, (2) creșterea, colonizarea, și dezvoltarea matricei extracelulare, (3) maturarea structurii biofilmului, și apoi (4) răspândirea, unde deosebim două tipuri:

A. Eliberarea de bacterii în formă liberă

SAU

B. Desprinderea unui fragment întreg de biofilm – bacterii + matrice protectoare, care se poate astfel re-atașa și contamina echipamentele sau produsele într-o nouă zonă

Fig. 1 – Etapele de dezvoltare ale biofilmului

Deși mulți jucători din industria alimentară sau din industria băuturilor s-ar putea să nu conștientizeze acest risc, este extrem de probabil să se fi întâlnit deja sau să se întâlnească în viitor cu probleme cauzate de biofilm, deoarece peste 90% (1) dintre bacterii sunt capabile să se protejeze prin formarea unui astfel de biofilm.

Bacteriile descrise în tabelul de mai jos sunt printre cele mai cunoscute bacterii care formează biofilm:

Amenințarea ascunsă a industriei Food & Beverage

Problema pentru industria alimentară sau cea a băuturilor este faptul că biofilmul nu este vizibil și nu poate fi detectat prin metodele convenționale de monitorizare – un scenariu des întâlnit este cel în care dezinfectanții neutralizează toate bacteriile libere (neprotejate de biofilm), astfel încât testele microbiologice uzuale nu arată prezență bacteriană. Totuși, coloniile aflate sub protecția biofilmului pot erupe oricând.

Pentru exemplificare, putem identifica trei cazuri în care prezența bacteriilor poate să eludeze testele uzuale: probele prelevate după ciclul normal de igienizare pot să nu conțină bacterii, fie pentru că toate bacteriile libere au fost eliminate, rămânând doar cele aflate în interiorul biofilmului atașat de suprafețe, fie un biofilm izolat a erupt, dar microorganismele respective nu au fost prezente la momentul și locul de unde s-a prelevat proba.

O altă posibilitate este ca bacteriile cuprinse în proba prelevată să fie în modul VBNC (2) (3) – Viable but Non-Culturable bacteria. Bacteriile VBNC se află într-o stare similară cu cea a hibernării, nu se reproduc, și au valori ATP mici, ceea duce la dificultăți în identificarea acestora prin analize tradiționale, precum vase Petri sau ATP2G. Totuși, ele re-devin active și se pot multiplica odată ce ies din starea de ”hibernare”. Astfel, putem întâlni scenariul în care testele normale nu arată o prezență bacteriană, dar aceasta apare brusc într-un moment ulterior.

Pe lângă problema detecției dificile a biofilmului, acesta oferă bacteriilor o protecție extrem de rezistentă, care acționează ca un scut împotriva oricărei forme de agresiune externă, de la cea mecanică, la cea chimică sau chiar la cea termică. Studiile demonstrează faptul că bacteriile aflate sub protecția biofilmului sunt de 10 până la 1000 de ori mai rezistente împotriva agenților chimici de curățare(4), de departe cei mai uzitați în industria F&B.

Așadar, biofilmul reprezintă un risc ascuns, dar constant de contaminare, fiind imposibil de anticipat când va erupe și va elibera un val de bacterii sau fragmente de biofilm în mediul de lucru sau chiar pe produsul finit.

BIOREM – Soluția pentru îndepărtarea și prevenția biofilmului

Studiile recente (5) arată faptul că cea mai eficientă metodă de a dizolva matricea EPS a biofilmului și de a permite substanțelor biocide să ajungă la bacterii sunt detergenții enzimatici.

Realco, o companie Belgiană, a dezvoltat și a patentat gama de produse Biorem (Biofilm Removal), o gamă unică de soluții special formulate pentru îndepărtarea biofilmului. Realco, împreună cu reprezentantul din România, Romfracht, nu oferă doar soluțiile de îndepărtarea a biofilmului ca atare, ci va pot susține prin servicii conexe de detecție a prezenței biofilmului, caracterizarea bacteriilor prezente, tratarea acestuia și prevenția re-apariției:

Datorită metodelor dedicate de analiză putem să:

1. Confirmăm sau infirmăm prezența biofilmului de pe suprafețe deschise (OPC) cu ajutorul kitului dedicat de detecție – Biofilm Detection Kit®
2. Confirmăm sau infirmăm prezența biofilmului din circuite închise (CIP) cu ajutorul unui protocol specific de tratament și analize specifice efectuate în mai multe stadii cheie pe parcursul igienizării
3. Caracterizăm toate microorganismele prezente în interiorul biofilmului, indiferent dacă sunt VBNC sau nu
4. Analizăm eficiența tratamentului aplicat
5. Recomandăm un protocol preventiv specific fiecărui caz în parte

Un alt avantaj unic al soluțiilor Biorem este faptul că păstrează un pH neutru și o temperatură moderată (45-55°C) pe parcursul tratamentului, ceea ce, pe lângă avantajele legate de sustenabilitate și protecția muncii, ne permite să prelevăm probe în diverse stadii ale tratamentului. Astfel, putem nu doar să tratăm biofilmul prezent și să îndepărtăm riscul de contaminare, dar și să analizăm microorganismele prezente în acesta.

Cu o experiență de 25 de ani și realizări majore în Europa și America de Nord, Realco este acum mândru să anunțe că expertiza sa este disponibilă și în România prin Romfracht.

Romfracht, companie cu capital 100% românesc și o vechime pe piață de 27 de ani, în calitate de partener local al Realco, oferă pe piața din România soluțiile enzimatice Biorem pentru îndepărtarea biofilmului. Colateral, putem oferi soluții enzimatice pentru tratarea apelor uzate – pentru fose septice, separatoare de grăsimi, sau conducte și scurgeri, sau pentru curățenia profesională din zona industrială sau HORECA.

Dacă aveți nevoie de informații suplimentare și/sau un audit, nu ezitați să ne contactați:

1. Richards, J. J., & Melander, C. (2009). Controlling Bacterial Biofilms. ChemBioChem, 10(14), 2287–2294. https://doi.org/10.1002/cbic.200900317

2. Ramamurthy T, Ghosh A, Pazhani GP, Shinoda S. (2014). Current Perspectives on Viable but Non-Culturable (VBNC) Pathogenic Bacteria. Front Public Health.Jul 31;2:103. https://doi.org/10.3389/fpubh.2014.00103
3. Farhat, M., Alkharsah, K. R., Alkhamis, F. I., & Bukharie, H. A. (2019). Metagenomic study on the composition of culturable and non-culturable bacteria in tap water and biofilms at intensive care units. Journal of Water and Health, 17(1), 72–83. https://doi.org/10.2166/WH.2018.213
4. Shakeri, S., Kermanshahi, R. K., Moghaddam, M. M., & Emtiazi, G. (2007). Assessment of biofilm cell removal and killing and biocide efficacy using the microtiter plate test. Biofouling, 23(1–2), 79–86. https://doi.org/10.1080/08927010701190011
5. Shakeri, S., Kermanshahi, R. K., Moghaddam, M. M., & Emtiazi, G. (2007). Assessment of biofilm cell removal and killing and biocide efficacy using the microtiter plate test. Biofouling, 23(1–2), 79–86, https://doi.org/10.1080/08927010701190011