Kinetyka tworzenia biofilmów bakteryjnych na materiałach technicznych w zależności od dostępności składników odżywczych

• Autorzy: Kamila Myszka , Wojciech Białas , Katarzyna Czaczyk

Warianty tytułu

The Kinetics of Bacterial Biofilm Formation on Some Technical Materials Depending on the Availability of Nutrients

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem badań było określenie wpływu dostępności składników odżywczych w środowisku wzrostu na adhezję mikroorganizmów do powierzchni użytkowanych w przemyśle spożywczym. W badaniach wykorzystano drobnoustroje, których naturalnym miejscem występowania jest woda (środowisko o ograniczonym dostępie składników odżywczych). Hodowle Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Enterobacter cloacae i Enterococcus faecalis prowadzono na pożywkach o optymalnej oraz zredukowanej dostępności składników odżywczych. Stopień adhezji komórek bakteryjnych do powierzchni teflonu, szkła oraz stali nierdzewnej (typ 304L i 316L) oceniano technikę mikroskopii fluorescencyjnej wg 9-stopniowej skali. Przeprowadzone badania wskazują na bezpośredni wpływ dostępności składników odżywczych oraz rodzaju badanego drobnoustroju na efektywność tworzenia sił biofilmu bakteryjnego. W większości wariantów doświadczeń redukcja zawartości substratów metabolicznych w pożywce indukowała proces adhezji testowanych szczepów drobnoustrojów do powierzchni abiotycznych. Spośród przebadanych powierzchni użytkowych, najbardziej efektywną kolonizację obserwowano w przypadku stali nierdzewnej 304L.(abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the research was to determine the effect of availability of nutritious components in a growth environment on the microorganisms adhesion level to surfaces applied in food industry. There were investigated microorganisms whose natural habitat was water (i.e. an environment with a limited availability of nutrients). The following bacterial cultures were grown in special media showing an optimal and a reduced availability of nutrients: Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Enterobacter cloacae, and Enterococcus faecalis. The levels of bacterial cells adhering to surfaces of teflon, glass, and stainless steel (type 304L and 316L) were assessed according to a 9-degree scale under the application of fluorescent microscopy technique. The experiments performed indicate the direct influence of both the availability of nutrients and the type of a particular species of microorganisms investigated on the efficiency of the bacterial biofilm formation. In the majority of experiments, the reduction in the content of metabolic substrates in the culture medium induced the species examined to adhere to abiotic surfaces. Among the functional surfaces investigated, the stainless steel (type 304L) appeared to be the most efficiently colonized by the microorganisms examined. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Towaroznawstwo żywności; Mikrobiologia; Biotechnologia

EN

Food; Food commodities; Microbiology; Biotechnology

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 12 (2005)
• Numer: nr 3 (44)
• Strony: 127--137

Twórcy

autor

Kamila Myszka

• Akademia Rolnicza w Poznaniu

autor

Wojciech Białas

• Akademia Rolnicza w Poznaniu

autor

Katarzyna Czaczyk

• Akademia Rolnicza w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Burbianka M., Pliszka A., Burzyńska H.: Mikrobiologia żywności. PZWL. Warszawa 1983.
• [2] Castellanos T., Ascencio F., Bashan Y.: Starvation-induced changes in the cell surface of Azospirillum lipofeum. FEMS Microbiol. Ecol., 2000, 33, 1-9.
• [3] Costerton J.W., Stewart P.S., Greenberg E.P.: Bacterial biofilms: common cause of persistent infections. Science, 1999, 284, 1318-1320.
• [4] Cunliffe D., Smart C. A., Alexander C., Vulfson E. N.: Bacterial adhesion at synthetic surfaces. Appl. Environ. Microbiol., 1999, 11, 4995-5002.
• [5] Czaczyk K., Wojciechowska K.: Tworzenie biofilmów bakteryjnych - istota zjawiska i mechanizmy oddziaływań. Biotechnologia, 2003, 62, 180-192.
• [6] Davey M. E., O'Toole G. A.: Microbial biofilms: from ecology to molecular genetics. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 2000, 64, 847-867.
• [7] Doyle R. J., Rosenberg M., Drake D.: Microbial cell surface hydrophpbicity. Am. Soc. Microbiol., 1990, 50, 387-419.
• [8] Gilbert P., Evans D.J., Duguid I.G., Brown M.R.S.: Surface characteristics and adhesion of Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis. J. Appl. Bacteriol., 1991, 71, 72-77.
• [9] Jullien C., Benezech T., Carpentier B., Lebret V., Faile C.: Identification of surface characteristics relevant to the hygienic status of stainless steel for the food industry. J. Food. Eng., 2002, 56, 77-87.
• [10] Le Thi T.-T., Prigent-Combaret C., Dorel C., Lejeune P.: First stages of biofilm formation: Charakterization and quantification of bacterial functions involved in colonization process. Met. Enzymol., 2001, 336, 152-159.
• [11] Lydersen B.K., D'eila N.A.: Bioprocess engineering systems, equipment, and facilities. John Wiley and Sons. New York 1994.
• [12] Mossel D. A. A.: Use of a modified MacConkey agar medium for the selective growth and enumeration of all Enterobacteriaceae. J. Bact., 1962, 84, 381-386.
• [13] Parkar S.G., Flint S.H., Palmer J.S., Brooks J.D.: Factors influencing attachment of thermophilic bacilli to stainless steel. J. Appl. Microbiol., 2001, 90, 901-908.
• [14] Peng J., Tsai W., Chou Ch.: Surface characteristics of Bacillus cereus and its adhesion to stainless steel. Int. J. Food. Microbiol., 2001, 65, 105-111.
• [15] Pringle J.H., Fletcher M.: Influence of substratum hydration and adsorbed macromolecules on bacterial attachment to surfaces. Appl. Environ. Microbiol., 1986, 51, 1321-1325.
• [16] Sanin S.L., Sanin F.D., Bryers J.D.: Effect of starvation on the adhesive properties of xenobiotic degrading bacteria. Process Biochem., 2003, 38, 909-914.
• [17] Schubert R.: The use of Arginine Brilliantgreen Glucose Peptone Broth (ABGP Medium) as a Primary Culture Medium for Pseudomonas aeruginosa. Zbl. Bakt. Hyg., 1989, 187, 266-268.
• [18] Valcarce M.B., Busalmen J.P., de Sanchez S.R.: The influence of the surface condition on the adhesion of Pseudomonas fluorescens (ATCC 17552) to copper and aluminium brass. Inter. Biodeter. Biodegrad., 2002, 50, 61-66.