Evaluation of Colonization Capability of the Dishwasher Cleaning Surfaces by Microorganisms with Probiotic Properties

• Autorzy: Justyna Banaszczyk , Gabriela Jędrzejczak , Piotr Skowron , Joanna Jeżewska-Frąckowiak

Warianty tytułu

Ocena skuteczności zasiedlania powierzchni myjących zmywarki automatycznej przez mikroorganizmy o właściwościach probiotycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Despite the ability to wash the soiled dishes input, the chemicals designed for automatic dishwashers still assure only surface cleaning, while products strictly dedicated for the cleaning of the dishwasher inner parts do not provide microbiological purity inside the machine. Bad smells or scale building are evidence for unwanted and uncontrolled bacterial biofilm growth. Probiotic species are microorganisms presenting a reproducible benefit for human or animal bodies. Probiotic properties may refer to bacteria residing in the human gastrointestinal tract or capable of proliferation in the environment. The aims of the presented study were to confirm the survivability of an environmental Bacillus species mixture with probiotic properties during a model cleaning cycle in the automatic dishwasher and the ability of these strains to perform surface colonization of the dishwasher construction elements. Dishwasher swab analyses proved the survivability and ability to perform permanent or transient surface colonization of the dishwasher parts by the applied Bacillus sp. strain mixture. The results were confirmed by colony morphology observations on microbiological growth media and mass spectrometry MALDI-TOF strain identification. Acinetobacter haemolyticus, detected in the water drain and on the water filter, was replaced by Bacillus species, as identified directly after the dishwashing cycle. We conclude that bio-safe environmental bacterial species from Bacillus genus may be a promising component of dishwasher cleaning agents, applied in order to improve the microbiological safety and stability of the dishwasher microflora. (original abstract)

Niezależnie od posiadanych właściwości myjących w stosunku do zabrudzonego wsadu naczyń, środki chemiczne dedykowane zmywarkom automatycznym zapewniają jedynie powierzchowne czyszczenie, jednocześnie środki przeznaczone do czyszczenia zmywarek nie zapewniają mikrobiologicznej higieny urządzenia. Przykry zapach czy tworzące się osady są symptomami niepożądanego i niekontrolowanego wzrostu biofilmu bakteryjnego. Mikroorganizmy probiotyczne to gatunki przynoszące powtarzalne korzyści organizmowi ludzkiemu lub zwierzęcemu. Właściwości probiotyczne mogą reprezentować zarówno bakterie zasiedlające ludzki przewód pokarmowy, jak i te zdolne do funkcjonowania w środowisku. Głównymi celami niniejszej pracy było potwierdzenie przeżywalności mieszaniny środowiskowych gatunków rodzaju Bacillus podczas cyklu modelowego zmywania w zmywarce automatycznej oraz zdolności tychże mikroorganizmów do zasiedlania powierzchni elementów konstrukcyjnych zmywarki. Analiza wymazów ze zmywarki potwierdziła przeżywalność i zdolność czasowego lub trwałego zasiedlania powierzchni elementów zmywarki przez zastosowaną kompozycję szczepów Bacillus. Wyniki badań poparto obserwacją morfologii kolonii bakteryjnych na podłożach wzorcowych oraz identyfikacją szczepów z wykorzystaniem metody spektrometrii mas MALDI-TOF. Acinetobacter haemolyticus, wykryty w spuście zmywarki oraz na filtrze zmywarki został zastąpiony przez gatunki Bacillus, identyfikowane bezpośrednio po cyklu zmywania. Wnioskujemy, że biologicznie bezpieczne gatunki środowiskowe z rodzaju Bacillus mogą stać się obiecującymi składnikami środków do zmywania w zmywarkach automatycznych, stosowanymi w celu poprawy bezpieczeństwa mikrobiologicznego i stabilności mikroflory zmywarki. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Industrial commodities; Microbiological safety; Machinery and equipment; Microbiology

PL

Towaroznawstwo przemysłowe; Bezpieczeństwo mikrobiologiczne; Maszyny i urządzenia; Mikrobiologia

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2017
• Numer: nr 3
• Strony: 104--113

Twórcy

autor

Justyna Banaszczyk

• Grupa Inco S.A., Warszawa

autor

Gabriela Jędrzejczak

• Grupa Inco S.A., Warszawa

autor

Piotr Skowron

• University of Gdańsk

autor

Joanna Jeżewska-Frąckowiak

• University of Gdańsk

Bibliografia

• [1] Central Statistical Office of Poland (2016) Sytuacja gospodarstw domowych w 2015 r. w świetle wyników badania budżetów gospodarstw domowych. Warszawa.
• [2] Billings N., Birjiniuk A., Samad T.S., Doyle P. S., Ribbeck K. (2015) Material properties of biofilms - key methods for understanding permeability and mechanics. Reports on Progress in Physics, 78 (3), 036601.
• [3] Giaouris E., Heir E., Desvaux M., Hébraud M., Møretrø T., Langsrud S., Doulgeraki A., Nychas G.-J., Kacániová M., Czaczyk K., Ölmez H., Simões M. (2015) Intra- and interspecies interactions within biofilms of important foodborne bacterial pathogens. Frontiers in Microbiology, 6, 841. doi: 10.3389/fmicb. 2015.00841.
• [4] Franklin M.J., Chang C., Akiyama T., Bothner B. (2015) New Technologies for Studying Biofilms. Microbiol. Spectr. 3 (4), 10.1128/microbiolspec.MB-0016-2014. doi: 10.1128/microbiolspec.MB-0016-2014.
• [5] Mah T.F., G.A. O'Toole (2001) Mechanism of biofilm resistance to antimicrobial agents. Trends in Microbiology, 9 (1), 34-39.
• [6] Myszka K., Czaczyk K. (2007) Mechanisms determining bacterial biofilm resistance to antimicrobial factors. Biotechnology, 1, 40-52.
• [7] Książczyk M., Krzyżewska E., Futoma-Kołoch B., Bugla-Płoskońska G. (2015) Oddziaływanie związków dezynfekcyjnych na komórki bakteryjne w kontekście bezpieczeństwa, higieny i zdrowia publicznego. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej (Advances in Hygiene and Experimental Medicine), 69, 1042-1055.
• [8] Królasik J., Żakowska Z., Krępska M., Klimek L., Szosland-Fałtyn A. (2011) Dynamika tworzenia biofilmów bakteryjnych na materiałach konstrukcyjnych linii technologicznych w przemyśle spożywczym. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno- -Spożywczego, 66 (2).
• [9] Baranowska K., Rodziewicz A. (2008) Molekularne interakcje w biofilmach bakteryjnych. Kosmos, 57 (1-2), 29-38.
• [10] Matejczyk M., Suchowierska M. (2011) Charakterystyka zjawiska quorum sensing i jego znaczenie w aspekcie formowania i funkcjonowania biofilmu w inżynierii środowiska, budownictwie, medycynie oraz gospodarstwie domowym. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. Vol. 2, nr 1, 71-75.
• [11] LaSarrea B., Federle M.J. (2013) Exploiting quorum sensing to confuse bacterial pathogens. Microbiology and Molecular Biology Reviews, Mar. 77 (1), 73-111. Doi: 10.1128/MMBR.00046-12 PMCID: PMC3591984.
• [12] Quigley E.M.M. (2010) Prebiotics and probiotics; modifying and mining the microbiota. Pharmacological Research, Nutraceuticals and Functional Foods, 61 (3), 213-218.
• [13] Hong H.A, Khaneja R., Tam N.M.K., Cazzato A., Tan S., Urdaci M., Brisson A., Gasbarrini A., Barnes L., Cutting S.M. (2009) Bacillus subtilis isolated from the human gastrointestinal tract. Research in Microbiology, 160, 134-143.
• [14] La Ragione R.M., Woodward M.J. (2001) Competitive exclusion by Bacillus subtilis spores of Salmonella enterica serotype Enteritidis and Clostridium perfringens in young chickens. Veterinary Microbiology, 94, 245-256.
• [15] Thirabunyanon M., Thongwittaya N. (2011) Protection activity of a novel probiotic strain of Bacillus subtilis against Salmonella enteritidis infection. Research in Veterinary Science, 93, 74-81.
• [16] INCO Group S.A. Control and research instruction. IKB/ZP-B/64.
• [17] Leibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures. https://www.dsmz.de.
• [18] Sambrook J., Green M.R. (2012) Molecular Cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York.
• [19] Azarko J., Wendt U. (2011) Identification of microorganisms - comparision of biochemical and mass spectrometry method. Journal of Laboratory Diagnostics, 47 (4), 409-417.
• [20] Wattal C., Oberoi J.K., Goel N., Raveendran R., Khanna S. (2016) Matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) for rapid identification of micro-organisms in the routine clinical microbiology laboratory. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, December 16.
• [21] Singhal N., Kumar M., Kanaujia P. K., Jugsharan S., Virdi J.S. (2015) MALDI-TOF mass spectrometry: an emerging technology for microbial identification and diagnosis. Frontiers in Microbiology, 6, 791.
• [22] Holt J.G., Krieg N.R., Sneath P.H.A., Staley J.T., Williams S.T. (2000) Bergey's Manual of Determinative Microbiology 9th ed, Lippincott Williams&Wilkins, Philadelphia.
• [23] Berkeley R.M., N.L. Heyndrickx, P. De Vos P. (2008) Applications and systematics of Bacillus and relatives. Wiley-Blackwell, Oxford.
• [24] Earl A.M., Eppinger M., Fricke W.F., Rosovitz M.J., Rasko D.A., Daugherty S., Losick R., Kolter R., Ravel J. (2012) Whole-genome sequences of Bacillus subtilis and close relatives. Journal of Bacteriology, 194, 2378-2379.
• [25] Report f rom t he I NCO c ompany i nner R -D Subject no 1: Characterization of the thermostability, pH values influence, chemical formula durability and the influence of the chemicals on the probiotics stability. Own results.
• [26] Vandini A., Temmerman R., Frabetti A., Caselli E., Antonioli P., Balboni P.G., Platano D., Branchini A., Mazzacane S. (2014) Hard Surface Biocontrol in Hospitals Using Microbial-Based Cleaning Products. PLOS ONE 9 (9), e108598. doi:10.1371/ journal.pone.0108598.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2017.03.11