Biofilm bakteryjny i możliwości jego eliminacji w przemyśle spożywczym

• Autorzy: Kamila Joanna Daniluk , Michał Wójcicki , Edyta Juszczuk-Kubiak

Warianty tytułu

Bacterial Biofilm and Possibilities of Eliminating It in the Food Industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Biofilmy bakteryjne występujące w przemyśle spożywczym stanowią złożone, wielogatunkowe grupy zarówno bakterii saprofitycznych, jak i patogennych. Często zlokalizowane są na powierzchniach trudno dostępnych dla środków myjących stosowanych w obiegu zamkniętym, jak i dla mechanicznego czyszczenia. W przemyśle spożywczym biofilmy bakteryjne stanowią źródło zanieczyszczeń mikrobiologicznych żywności, powodując obniżenie jakości i trwałości produktów spożywczych. Ponadto biofilmy spożywcze mogą być źródłem bakterii patogennych, takich jak Salmonella spp., Campylobacter spp. czy Listeria monocytogenes oraz bakterii oportunistycznych (np. Escherichia coli), wywołujących choroby układu pokarmowego, które mogą być długotrwałe i trudne do leczenia, zwłaszcza u osób z obniżoną odpornością. W niniejszym opracowaniu przedstawiono podstawowe mechanizmy tworzenia biofilmu bakteryjnego oraz najistotniejsze funkcje pełnione przez zewnątrzkomórkową macierz biofilmu (EPS). Scharakteryzowano główne bakteryjne patogeny występujące w branżach: mięsnej, mleczarskiej, ryb i owoców morza, produktów pochodzenia roślinnego o minimalnym stopniu przetworzenia oraz w sokowniczej, z uwzględnieniem możliwości tworzenia przez te drobnoustroje biofilmu trwałego i opornego na czynniki zewnętrzne. Przedyskutowano również możliwości eradykacji biofilmów spożywczych ze szczególnym uwzględnieniem metod polegających na zastosowaniu związków naturalnych pochodzenia roślinnego oraz wykorzystaniu litycznych bakteriofagów i/lub ich oczyszczonych enzymów. (abstrakt oryginalny)

EN

Bacterial biofilms occurring in the food industry are complex, multi-species consortia of both the saprophytic and the pathogenic bacteria. They are often localised on surfaces that are difficult to access for both the closed-circuit cleaning agents and the mechanical cleaning. In the food industry bacterial biofilms are a source of microbiological contamination of food, causing the quality and durability of food products to decrease. In addition, food biofilms can be a source of pathogenic bacteria, such as Salmonella spp., Campylobacter spp. or Listeria monocytogenes, and of opportunistic bacteria (e.g. Escherichia coli) that cause gastrointestinal diseases, which can be long-lasting and difficult to treat, especially in immunocompromised individuals. In the paper there are presented basic mechanisms of bacterial biofilm formation and the most important functions performed by the extracellular biofilm matrix (EPS). There were characterised main bacterial pathogens occurring in the industries such as: meat, dairy, fish, seafood, plantderived products with a minimum degree of processing, and in the juice branch; it was taken into account the possibility of those microorganisms to form a permanent and resistant to external factors biofilm. Also discussed were the possibilities of eradicating food biofilms with a particular emphasis on the methods based on the use of natural compounds of plant origin and the use of lytic bacteriophages and/or their purified enzymes. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Jakość mikrobiologiczna; Mikrobiologia; Żywność; Przemysł spożywczy

EN

Microbiological quality; Microbiology; Food; Food industry

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 28 (2021)
• Numer: nr 2 (127)
• Strony: 5--20

Twórcy

autor

Kamila Joanna Daniluk

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Prof. W. Dąbrowskiego - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

autor

Michał Wójcicki

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Prof. W. Dąbrowskiego - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

autor

Edyta Juszczuk-Kubiak

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Prof. W. Dąbrowskiego - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

Bibliografia

• [1] Akbas M.Y.: Bacterial biofilms and their new control strategies in food industry. In: The Battle Against Microbial Pathogens: Basic Science, Technological Advances and Educational Programs. Ed. A. Méndez-Vilas. Formatex Research Center, Badajoz 2015, pp. 383-394.
• [2] Akbas M.Y., Kokumer T.: The prevention and removal of biofilm formation of Staphylococcus aureus strains isolated from raw milk samples by citric acid treatments. Int. J. Food Sci. Tech., 2015, 50 (7), 1666-1672.
• [3] Baranowska K., Rodziewicz A.: Molekularne interakcje w biofilmach bakteryjnych. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, 2008, 57 (1-2), 29-38.
• [4] Bronowski C., James C.E., Winstanley C.: Role of environmental survival in transmission of Campylobacter jejuni. FEMS Microbiol. Lett., 2014, 356 (1), 8-19.
• [5] Chan B.K., Abedon S.T.: Bacteriophage and their enzymes in biofilm control. Curr. Pharm. Des., 2015, 21, 85-99.
• [6] Chen Y., Liu T., Wang K., Hou C., Cai S., Huan Y., Du Z., Huang H., Kong J., Che Y.: Baicalein inhibits Staphylococcus aureus biofilm formation and the quorum sensing system in vitro. Plos One, 2016, 11 (4),

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2021/127/374