Biofilm – en tidsindstillet bombe

Biofilm – en tidsindstillet bombe

Dannelsen af biofilm foregår alle mulige tænkelige steder, hvor der er en smule næringsstoffer, vand og mikroorganismer. F.eks. kan dannelsen af biofilm ske på kirurgiske implantater, på procesudstyr i industrien, i vasen med blomster, i/på køkkenudstyr, i vaskemaskinen og på dine tænder.

I alle tilfælde kan det give problemer: betændelsestilstande i forbindelse med implantater, kvalitetsmæssige og måske endda fødevaresikkerhedsmæssige problemer i forbindelse med procesudstyr i levnedsmiddelindustrien og i køkkenmaskiner, en for tidlig forrådnelse af blomsterne i vasen, dårlig lugt af både det nyvaskede tøj og vaskemaskinen samt huller i tænderne.

Hverken i industrien eller i hjemmet kan man undslå sig – mikroorganismerne ynder at etablere sig i en biofilm. Biofilmen er den livsform, som dominerer i de naturlige økosystemer (> 99,9%). Bakterier fra en biofilm er mere tolerant mod f.eks. rengøringsmidler, desinfektionsmidler, varme, antibiotika mv. Det vil sige, er der først etableret en biofilm, kan den være svær at få fjernet igen.

Hvad er biofilm ?

Biofilm

Kilde: Wikipedia.com

Biofilm er den slimede substans, der dannes på overflader, som er dækket af et produkt med et vist vandindhold. Sammensætningen af mikroorganismerne i en biofilm afhænger af, hvor højt et vandindhold og hvilke næringsstoffer der findes, i den pågældende biofilm.

Dette skyldes de forskellige mikroorganismers evne til at vokse ved forskellige vandaktiviteter. Derfor vil der i en biofilm med høj vandaktivitet være vækst af flere forskellige mikroorganismer end i en biofilm med lav vandaktivitet; simpelthen fordi der er færre mikroorganismer, der er i stand til at vokse ved den lavere vandaktivitet. Tilgængelige næringsstoffer har ligeledes en stor betydning for hvilke mikroorganismer der kan vokse. Er tilgængeligheden af næringsstoffer lille vil biofilmdannelsen være langsom og den dannede biofilm bliver tynd. Som oftest er det en sådan biofilm, der ses i f.eks. vandrør og vandslanger.

En stor diversitet i gruppen af mikroorganismer kan dog opstå, idet der til biofilm-matrix kan indfanges andre mikroorganismer fra f.eks. vandet.

Opbygning af biofilm

Biofilm cyklus

Figur 2: Dannelsen af biofilm er en kompleks proces, som sker i flere trin. Billede: Wikipedia

Selve biofilm-matrix er en opbygning af det organiske materiale og de mikroorganismer, der findes det pågældende sted. For levnedsmiddelindustriens vedkommende vil det være proteiner, fedt og salte, der stammer fra levnedsmidlet, og de mikroorganismer, der er almindeligt kendte i det pågældende levnedsmiddel. Dvs. der vil være stor forskel på de mikroorganismer, der er at finde i en opbygget biofilm fra forskellige levnedsmiddelvirksomheder. Således vil det ikke være de samme mikroorganismer i biofilmen fra f.eks. mejeriindustrien og fra bryggeri-industrien.

Mikroorganismerne i biofilmen danner en lim agtig substans; ExoPolySaccharider (EPS), der gør, at biofilm-matrixen bliver holdt sammen, og at den klistrer fast til anlæggets overflade.

Opbygningen af biofilm sker i flere trin. I de første trin i dannelsen af biofilm sker selve fastgørelsen af mikroorganismerne og det organiske materiale til overfladen. I de efterfølgende trin påbegyndes dannelsen af mikrokolonier. Som tiden går, vil biofilmen udvikle sig og der opstår en tertiær struktur i biofilm-matrixen. Herved kan nye næringsstoffer og ilt tilføres mikroorganismerne samtidig med, at mikroorganismernes affaldsprodukter kan føres væk.

Frigivelse af mikroorganismer

Frigivelse af mikroorganismer fra en biofilm kan foregå på flere måder. Oftest sker det som vist i figur 2, hvor der frigives en jævn strøm af mikroorganismer til det det produkt der flyder forbi biofilmen. Denne form for frigivelse af mikroorganismer gør, at niveauet af mikroorganismer i produktet er konstant højere end det forventede niveau.

Frigivelse af mikroorganismer kan også ske ved, at en hel mikrokoloni frigives fra anlæggets overflade. I de tilfælde vil der sporadisk kunne observeres et højt indhold af mikroorganismer i prøverne. I nogle tilfælde kan der ligeledes observeres kvalitetsmæssige problemer i enkelte produkter fra ét batch.

[simple_series title=”Biofilm serien”]

 

Ingen kommentarer

Follow

Modtag hvert nyt indlæg i din indbakke!

%d bloggers like this: