Борьба с биопленками на пищевых предприятиях
В соответствии с требованиями ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», все предприятия должны разработать, внедрить и поддерживать безопасные технологии производства продукции, основанные на принципах ХАССП. Работа предприятия по этой системе является инструментом защиты процессов производства пищевой продукции от микробиологических, химических, физических и других рисков загрязнения.
Микробиологическая опасность наступает в результате попадания в продукт патогенных организмов на всех этапах производства и напрямую связана с безопасностью и качеством выпускаемой предприятием продукции.
С появлением новых знаний о жизнедеятельности микроорганизмов сформировалось понятие об организованном взаимодействующем сообществе микроорганизмов получившем определение БИОПЛЕНКА. В настоящее время теория биопленок получила инструментальное и научное подтверждение подтверждение. Что касается «планктонного» фенотипа бактерий, то он встречается преимущественно транзиторно в минимальных количествах при перемещении микробных клеток от одной поверхности к другой.
Известно, что 95-98% всех бактерий существует в форме биопленок, образование которых представляет собой сложный биологический процесс. Формирование биопленок (бактериальное обрастание) наблюдается у большинства бактерий в природных и промышленных условиях. Основным условием для образования биопленки считается наличие относительно твердой и увлажненной поверхности неорганического или органического происхождения.
Биопленка самая распространенная форма существования микроорганизмов, представляющая собой высокоадгезионное поверхностно-ассоциированное микробное сообщество, связанное защитным внеклеточным матриксом. Способность образовывать биопленки является составной частью жизненного цикла большинства микроорганизмов.
Процесс формирования биопленки подразделяется на несколько этапов:
- — Первоначальное закрепление бактерии, продолжительность всего несколько минут
- — Фиксация (адгезия) бактерии (или нескольких микроорганизмов) в течение 2-4 часов
- — Созревание, накопление питательных веществ и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, деление, продолжительность 6-12 часов
- — Рост и образование зрелой биопленки в белково-полисахаридном каркасе, продолжительность этапа до 1 суток
- — Дисперсия (выброс) бактерий и их отделение
Непосредственно бактерии составляют только 5-35% от биопленки, остальная часть — межбактериальный матрикс, состоящий из различных экзополисахаридов, липидов, белков и нуклеиновых кислот, которые и защищают микроорганизмы от неблагоприятного для воздействия. К примеру — в биопленке бактерии выдерживают до 1000 раз больше антибиотика, чем доза, смертельная для свободной бактерии
Именно образование плотного защитного матрикса обуславливает расхождение в эффективности определенных дезинфектантов in vitro (тестирование с чистыми культурами микроорганизмов при проведении лабораторных испытаний) и in vivo (дезинфекция в реальных производственных условиях). Биопленки — микроскопические структуры, но в тех случаях, когда есть возможность расти беспрепятственно, становятся настолько плотными, что их можно увидеть невооруженным глазом.
Как бороться с биопленками?
Бороться с биопленками после их появления достаточно сложно, основная задача — остановить их формирование на начальной стадии. Очень важно минимизировать начальную адгезию микроорганизмов. ВАЖНО! Санитарную обработку оборудования, необходимо проводить сразу после окончания технологического процесса. Мойку можно определить как комплексный процесс физико-химического удаления загрязнений, состоящий из смачивания поверхности, эмульгирования и омыления жиров, пептизации белков, диспергирования, растворения и солюбилизации, предотвращающие повторную контаминацию поверхности из рабочего раствора. Все эти процессы невозможны при использовании традиционных «моющих» средств, таких например как каустическая сода и азотная кислота.
Основной движущей силой в данном процессе является химизм, т. е. то, чем осуществляется мойка оборудования, чтобы провести гидролиз и эмульгирование белково-жировой фракции загрязнения и растворить минеральные. От качества этого этапа санитарной обработки зависит и заключительный этап — дезинфекция. Даже минимальные следы белково-жировых и минеральных отложений значительно снижают доступ дезинфицирующих средств к поверхности оборудования и тем самым снижают качество дезинфекции и способствуют закреплению бактерии на поверхности. Поэтому очень важно обеспечить 100%-ное удаление органических загрязнений перед дезинфекцией, чего можно достигнуть, лишь используя высокоэффективные многокомпонентные щелочные и кислотные моющие средства.
В линейке компании «ЭКОХИММАШ» имеется большой перечень щелочной моющих средств для различных видов оборудования, материалов и операций. Щелочные моющие средства выпускаются под торговой маркой КАТРИЛ ® . Щелочные средства в первую очередь направлены на удаление белково-жировых загрязнений Все препараты содержат в своем составе щелочные электролиты, способствующие растворению органических загрязнений, комплексы, состоящие из 2-6 различных поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностное натяжение электролитов и усиливающих моющие, эмульгирующие и диспергирующие свойства моющих растворов. Так же каждое средство включает в себя различные по качеству и количеству секвестанты, способствующие смягчению воды, используемой для санитарной обработки, что позволяет улучшить и ускорить процесс очистки на предприятии.
Использование в процессах мойки воды с высокой жесткостью существенно затрудняет процесс очистки и способствует образованию органических отложений, сцементированными с минеральными кальциевыми, магниевыми и железистыми комплексами. Растворами кислот в нативном виде удалить их крайне трудно, так как кислоты тоже имеют высокое поверхностное натяжение и для улучшения моющих свойств, увеличения скорости проникновения вглубь загрязнения, в кислоты также необходимо вводить поверхностно-активные вещества. Линейка компании «ЭКОХИММАШ» включает широкий ряд кислотных препаратов основанных на отдельных кислотах и на специально подобранных смесях органических и неорганических кислот с различными комплексами ПАВ в составе и добавлением разнообразных функциональных компонентов.
В целом нужно отметить, что для успешной борьбы с биопленками необходимо своевременно и эффективно проводить санитарную обработку технологического оборудования и производственных помещений с использованием профессиональных моющих средств и специально подобранных дезинфектантов, при этом важно учитывать резистентность всех видов микроорганизмов к действующим веществам.
Для удаления уже сформировавшейся биопленки нужно приложить больше усилий, а именно — в первую очередь разрушить межбактериальный матрикс для доступа дезинфицирующих агентов непосредственно к клетке бактерии, эффективнее всего этот процесс будет происходить при совмещении химической и механической очистки пораженных участков.
Большинство дезинфицирующих средств не оказывают должного воздействия на биопленку, поскольку в процессе жизнедеятельности бактерии выделяют в большом количестве полисахариды, составляющие основу межбактериального матрикса, благодаря которым биопленка не распадается. Поэтому в последнее время одним из актуальных направлений производства является поиск подходящего состава.
Научно-Технический Центр Экохиммаш разработал препараты КАТРИЛ-СПП и МОЛЭКС марка А, которые благодаря особенностям своего состава способны проникнуть внутрь колонии микроорганизмов разрушая матрикс.
КАТРИЛ-СПП — кислотный препарат с содержанием надуксусной кислоты, предназначен для удаления биопленки в водной среде, в системах трубопроводов, системах поения животных и птиц на животноводческих комплексах и птицефабриках, механизм действия заключается в том, что кислотная составляющая препарата разрушает матрикс и позволяет перекисному агенту воздействовать на микроорганизмы, окисляя и впоследствии разрушая мембрану клетки, это немедленно ведёт к ее распаду и гибели, т. е. происходит денатурация белка, нарушается проницаемость клеточной стенки, и окисляются сульфгидрильные связи в белках, ферментах и других метаболитах.
МОЛЭКС марка А— также кислотный препарат, в состав которого входит надуксусная кислота, но его основа отличается от препарата КАТРИЛ-СПП. Состав предназначен для удаления биопленок на поверхности раздела фаз твердая поверхность — жидкость и твердая поверхность-воздух. Механизм действия на биопленку аналогичен.
Необходимо отметить, что в любом случае, перед применением вышеуказанных препаратов необходимо провести санитарную мойку с использованием щелочных моющих средств.
Специалисты Экохиммаш помогут разработать комплекс мер по профилактике и борьбе с биопленкой с учетом специфики и особенностей вашего предприятия.
Источник
Биопленка
Сегодня мы хотим рассказать Вам о стоматологической услуге — профессиональная гигиена полости рта.
Яркая реклама, огромное количество информации в интернете, рассказы друзей…
И, все таки: зачем нужна эта, на первый взгляд, простая процедура?
Мы привыкли слышать: зубные камни, налет…
Стоматолог – профессионал работает с понятием биопленка.
Биопленка — это хорошо организованное, взаимодействующее сообщество микроорганизмов. Микроорганизмы собраны в микроколонии, которые в свою очередь окружены защитным матриксом (барьером).
Матрикс пронизан каналами, по которым циркулируют питательные вещества, продукты жизнедеятельности, ферменты, метаболиты и кислород. Эти микроколонии имеют свои микросреды, отличающиеся уровнями рН, усваиваемостью питательных веществ, концентрациями кислорода. Бактерии в биопленке общаются между собой посредством химических раздражений (сигналов). Эти химические раздражители вызывают выработку бактериями потенциально вредных белков и ферментов.
Теперь становиться понятно, почему антимикробные средства как общего действия, так и применяемые местно, не всегда дают успешные результаты, даже тогда, когда они нацелены на конкретный вид микроорганизмов.
Барьер, защита, конгломерат – биопленка.
Это также помогает объяснить, почему механическое удаление бляшек и личная гигиена ротовой полости продолжают оставаться неотъемлемой составной частью лечения и профилактики заболеваний пародонта и болезней твердых тканей зуба.
Источник
Борьба с биообрастанием в системах ГВС
Для лучшего контроля и борьбы с биообрастанием в системах горячего водоснабжения (ГВС) необходимо знать следующие факты о биопленке:
Биопленка – это множество (конгломерат) микроорганизмов, расположенных на какой-либо поверхности, клетки которых прикреплены друг к другу. Обычно клетки погружены в выделяемое ими внеклеточное полимерное вещество (внеклеточный матрикс) – слизь.
В образовании биопленки в трубах системы водоснабжения и в резервуарах для хранения воды принимают участие как органические, так и неорганические соединения.
Биопленка может образовываться фактически во всех составляющих распределительных систем водоснабжения. Биопленки колонизируют разнообразные микробные сообщества.
Биопленки и коррозия
Рост биопленки может увеличить очаговую коррозию в чугунных трубах путем изменения концентрации кислорода и электрического потенциала. Хотя рост биопленки, содержащей определенные типы колоний бактерий, может быть полезным в качестве барьера для коррозии в водопроводе, обычно биопленка интенсифицирует коррозию железа. Кроме того, анаэробные сульфатвосстанавливающие бактерии могут способствовать микробиологически индуцированной коррозии из-за сульфидного газа, который ускоряет процессы коррозии. Некоторые микробы, такие как актиномицеты и железные и серные бактерии, распространены в биопленках, образующихся в трубопроводах. Они могут отсоединяться от стенок, попадать в воду и размножаться в системе, часто приводя к проблемам вкуса, цвета и запаха питьевой воды.
Биопленки в системах водоснабжения
Биопленки в системах водоснабжения представляют собой скопления органических и неорганических соединений и микроорганизмов (например, бактерии, плесневые грибки, водоросли, простейшие и вирусы), прикрепленные к внутренним поверхностям труб и резервуаров для хранения в системах водоснабжения.
Биопленки повсеместно распространены в распределительной сети систем водоснабжения независимо от качества воды и методов очистки воды, применяющихся в системах водоснабжения. Патогены могут проникать в системы водоснабжения, например, из систем канализации при нарушении целостности резервуаров для хранения воды или при возникновении протечек в сетях водоснабжения. Независимо от способа проникновения попавшие в систему патогены могут взаимодействовать с поверхностями в системе водоснабжения и могут стать через непродолжительное время биопленками. Таким образом, биопленки могут стать главным фактором для микробной экологии оппортунистических возбудителей (инфекционных микроорганизмов, способных вызвать заболевание в определенных группах риска) в системах распределения и в помещениях, оснащенных сантехническими приборами.
Исследования показали, что биопленки в системах водоснабжения могут служить в качестве резервуаров для Helicobacter pylori – бактерий, вызывающих язву и рак, Legionellae – бактерий, которые могут привести к легионеллезу и Mycobacteriumavium – бактерий, которые могут вызывать инфекции легких. Свободно живущие простейшие могут быть частью экосистем биопленки. Исследования показали, что такие простейшие, как инфузории и амебы, способны поддерживать в воде численность патогенных бактерий. Также возможно влияние биопленки на интенсификацию роста числа колиформных бактерий в воде. Обнаружение колиформных бактерий в распределительной системе считается индикатором наличия большого количества биопленки, что может привести к потенциальным рискам для здоровья потребителей от всех патогенов, передающихся через воду.
Контроль биопленки
Биопленки являются гетерогенными, по своей природе неоднородными и колонизированными с разнообразными микробными сообществами – качествами, которые делают контроль биопленки сложным для систем водоснабжения. Существует несколько стратегий борьбы с биопленкой, таких как промывка, озонирование, химическая обработка, также существует способ Ice Pigging – процесс, при котором ледяная суспензия закачивается в трубу и подается внутрь, чтобы удалить осадок и другие нежелательные отложения, для очистки трубы.
Борьба с проблемами биообрастания
Общеизвестно, что бактерии Legionella pneumophilla появляются и размножаются в контурах инженерных сетей и распространяются по водопроводу, при этом наиболее благоприятной средой для них является теплая или умеренно горячая вода. В последнее время наблюдается рост количества систем, имеющих при высокой стоимости бесполезно сложную структуру. В таких системах, когда с легионеллой борются путем прокачки по рабочим контурам воды температурой выше 65 °C, при которой якобы «враг погибает», риск превышает фактические преимущества. В инженерных журналах данный вопрос поднимался неоднократно, однако учитывая, с какой настойчивостью инженерамконструкторам предлагаются такого рода системы, будет нелишне вернуться к данному вопросу.
Прежде всего, следует понимать, что в ситуации повышенного риска, серьезность которого ныне общепризнана, теряет силу установленное ограничение температуры горячей бытовой воды для тепловых сетей, предусматривающих централизованное приготовление горячей воды при наличии многоразборных пользовательских объектов в пределах 55 ± 5 °C. Фактически данное ограничение имеет целью обеспечить энергосбережение при сохранении комфорта и безопасности. Ныне же, тем более в контексте обсуждаемой проблематики, могут превалировать иные приоритеты и выдвигается иная задача, а именно – сохранение здоровья населения. Необходимо подчеркнуть, что проблема легионеллы требует внимания инженеров-конструкторов на всех участках инженерных сетей без исключения, о чем говорилось выше, при этом роль процессов приготовления и распределения горячей воды не следует ни преуменьшать, ни преувеличивать.
С учетом всех этих обстоятельств в распределительных сетях, где выявлено наличие легионеллы, можно поднять температуру воды более 60 °C, что приведет к инактивации бактерий в объеме, пропорциональном времени воздействия. Это так называемая термическая обработка, заключающаяся во временном повышении температуры в водогрейных котлах, распределительных и рециркуляционных контурах. Процедура, безусловно, дает желаемый эффект инактивации, что было доказано опытным путем и в больницах, и в гостиницах, где проводились соответствующие тесты. Те же тесты показали, что системы приготовления и распределения горячей санитарной воды, где температура не опускается ниже 50 °C, в меньшей степени подвержены возникновению очагов легионеллы. Вообще говоря, полная процедура теплового удара состоит в том, чтобы повысить температуру воды до 70–80 °C и непрерывно прокачивать ее по сети в
течение трех дней, не забывая ежедневно по полчаса сливать воду через каждый водоразборный кран.
Некоторые авторы в профилактических целях рекомендуют даже сливать воду из водогрейных котлов и проводить обработку хлором (в объеме 100 мг/л на 12–14 ч). Вопрос, во-первых, в том, каким образом эту процедуру можно провести в функционирующем здании без перерыва или изменения режима обслуживания, а также исключив риск для людей и оборудования. Необходимо понимать, что поддержание температуры воды выше 65 °C на протяжении трех суток может стать причиной серьезных ожогов у людей.
Во-вторых, слив воды из всех (подчеркиваем, именно из всех) кранов приведет к огромным эксплуатационным затратам из-за непроизводительной потери воды и энергии, не говоря уже о термическом загрязнении сточных канализационных вод.
В-третьих, встает вопрос о состоянии инженерных сетей: при температуре в контурах более 60 °C вода становится химически агрессивной, это приводит к интенсификации коррозии, уменьшению жесткости воды и увеличению количества известковых отложений.
И наконец, в-четвертых, стоимость процедуры, если проводить ее грамотно и в полном объеме, превысит все мыслимые пределы, поскольку на объекте во время проведения обработки необходимо будет присутствие специалистов, наблюдателей и экспертов. В то же время нет никакой гарантии, что по завершении обработки и возвращении работы системы в штатный режим бактериальная культура не возникнет здесь вновь.
Следует помнить в этой связи, что болезнетворные бактерии выживают, если вода имеет температуру в диапазоне от 5 до 55 °C. При этом наиболее благоприятной для них является температура воды от 32 до 45 °C. Таким образом, идеальным заданным значением представляются именно 60 °C, так как превышение данной температуры может подвергнуть пользователей опасности получить серьезные ожоги. Соблюдение данного температурного предела позволит предохранить от коррозии и накипи водогрейные котлы, теплообменники, распределительные сети, регулирующие агрегаты и водоразборное оборудование.
Мы выполним все условия термической дезинфекции воды, если распространим такой режим на всю внутреннюю распределительную сеть и рециркуляционный контур. Стоить это будет намного дешевле, чем проведение профилактических работ, да и людей беспокоить не придется.
Источник