Intro till biofilm Jan-Olof Lundin, Indevex

Intro till biofilm
Jan-Olof Lundin, Indevex Watertech AB och Jimmy Kjellén, SP
Var finns biofilm?
 Bildas på nästan alla typer av material och miljöer
 Ger problem för:
 Livsmedelsindustrin: På livsmedel och maskiner  Patogener och förskämmande mikroorganismer
 Medicinteknik: På inplantat (katetrar, pacemakers etc.)  Ökad infektionsrisk hos patienter
 Vattenledningssystem: I rörledningar  Minskad och risk för Legionella
 Kontaktlinser:  Kan leda till keratit (hornhinneinflammation)
 Marina transporter  30-40 % ökad bränsleanvändning pga. påväxt (havstulpaner, alger mm)
Vilka mikroorganismer bildar biofilm?
Några exempel:
 Listeria monocytogenes
 Escherichia coli
 Staphylococcus aureus
 Pseudomonas spp
 Bacillus spp
 Candida spp
Biofilm
Andra egenskaper än frilevande bakterier
 Ökad resistens mot rengöring- och
desinfektionsmedel
 Ökad värmetålighet
 Ökad antibiotikaresistens
Infästning
 Frilevande bakterieceller fäster till konditionerad yta
 Reversibel  Irreversibel inbindning
 Förändring av genuttryck  Anpassning till ytpåväxt
 Bildning av mikrokolonier
 Bakterie/Yta
 Hydrofobicitet  Lättare på mer hydrofoba ytor
 Laddning
 Ytstruktur  Lättare på skrovliga ytor
 Kemisk sammansättning
Bild från: P. Dirckx , 2003
Tillväxt
 Bakterierna bildar EPS (Extacellular Polymeric Substances)
 Skapar fler och bättre fästpunkter för nya bakterier
 Skapar transportskanaler för vatten och näring
 Bygger upp växande biofilm
 EPS-skiktets sammansättning
 Polysackarider (90%)
 Proteiner
 Lipider
Bild från: P. Dirckx , 2003
Frisläppning
 Biofilmen delas eller lossnar av inre eller yttre påverkan
och sprids till omgivningen
 Lossade celler kan starta om cykeln
Bild från: P. Dirckx , 2003
Vilka faktorer påverkar bildningen?
 Ytmaterial  hydrofob/hydrofil
 Näringstillgång
 Ytstruktur  skrovlig/slät
 Vattentillgång
 Flödeshastighet
 Tid mellan rengöringstillfällen
 högt flöde  seg och kompakt
biofilm
 lågt flöde  slemmig biofilm
 pH i omgivningen
 Omgivande temperatur
 Bakteriart(er)
Tekniker för att analysera/utvärdera biofilm
 Traditionella odlingsmetoder
 Bioreaktor
 Mikrotiterplattor (storskaligt)
 Mikroskopi
 Analys av ytstruktur
 Levande/Döda celler
Testpaket inom Cleaning Innovation
 Optimering av biocid/rengöringsmedel efter specifika förhållanden i en process
 Bioreaktor – Representativ biofilm
 Mikroskopering – Diffusion av biocid inom biofilmen, hur snabbverkande?
 Mikrotiteranalys  Inhibering av specifika bakterier, möjligt att testa många biocider på kort tid
Sätt att hantera biofilm
Kemiska metoder
Biologiska
metoder
Fysiska metoder
Perättiksyra
Enzymer
Mekanisk
rengöring
Ozon
Peptider
Strålning
Natriumhypoklorit
Fager
Ultraljud
Väteperoxid
Klor
Etanol
Metalljoner
Naturliga
antimikrobiella
substanser
Enzymatisk biofilmsbehandling
IWAB Prima™
Indevex Watertech AB www.iwab.se
Indevex Watertech AB
PRODUKTKONCEPT
ANALYSERA
Analysprodukter
ÅTGÄRDA
Rengörings- och
desinfektionsprodukter
FÖRBÄTTRA
Processhjälpmedel
•
Produktanalys
• Våtrengöring
• Kycklingdekontamination
•
Hygienkontroll
• Rökdesinfektion
• Hårdost anti-mögelskölj
•
Allergenanalys
• Våtdesinfektion
•
Luftprovtagning
• Kombiprodukter
• Marinad och lake UVdesinfektion
•
Svabbar/substrat
• Försköljmedel
• Hygienmattor
•
Utbildning
• Biofilmsborttagning
• Service
• Service
Effekter av biofilm
Processade livsmedel efterkontamineras av bakterier
frisläppta från biofilmer.
Förkortad hållbarhet / prisreduktion
Klagomål från kunder och återkallelser
Oplanerade produktionsuppehåll för åtgärder
Nedmontering av utrustning – manuell rengöring
Hur blir man av med biofilm?
•
Traditionella starkt frätande och oxiderande kemikalier innebär ofta låg
eller ingen effekt mot biofilm.
•
Kräver omfattande punktinsatser för nedmontering av maskiner och
utrustning.
•
Aggressiva kemikalier sliter på utrustning och innebär
arbetsmiljöbelastningar.
•
Extrainsatser innebär ökad miljöbelastning och ställer höga krav på
avloppsrening.
Enzymatisk behandling med IWAB PrimaTM
•
IWAB Prima™ AT för öppen produktion (golv och utrustning).
•
IWAB Prima™ CIP för slutna system och tankar.
•
Daglig eller veckovis behandling.
•
Skonsam och naturlig nedbrytning av biofilm och organiska rester.
•
Kompletterar befintliga rengöringsprocesser/rengöringsmedel.
•
Låg miljöbelastning (< 99,5% naturliga beståndsdelar).
•
Låg eller ingen belastning på lokaler och utrustning.
Hur fungerar enzymer?
•
Proteinmolekyl som fungerar som katalysator för kemiska reaktioner.
•
Förbrukas inte – möjliggör specifika nedbrytningsprocesser.
•
Produceras med hjälp av bakterier (främst Bacillus sp.).
•
Bryter ned biofilmens beståndsdelar (EPS).
•
En upplöst biofilm ger optimala förutsättningar för efterkommande rengöring och
desinfektionsmedel.
•
Medverkar till att effektivisera fettavskiljare och biologiska reningsprocesser.
Teknisk data IWAB PrimaTM AT
Open surface biofilm treatment
Enzymer:
Protease vs protein
Lipas vs lipider (fetter)
Amylas vs kolhydrater (stärkelse)
Dosering:
2-3%
Temperatur:
10 - 60 ºC
pH:
7,4
Antimikrobiell effekt:
Nej
Biologisk nedbrytbarhet:
Lätt nedbrytbar
Frätande:
Nej
Oxiderande:
Nej
Miljöfarlig:
Nej
Kontakttid:
20-60 minutes
Teknisk data IWAB PrimaTM CIP
Closed circuit biofilm treatment
Enzymer:
Protease vs protein
Lipas vs lipider (fetter)
Amylas vs kolhydrater (socker)
Dosering:
0,5-2%
Temperatur:
10 - 70 ºC
pH:
7,2
Antimikrobiell effekt:
Nej
Biologisk nedbrytbarhet:
Lätt nedbrytbar
Frätande:
Nej
Oxiderande:
Nej
Miljöfarlig:
Nej
Kontakttid:
15-60 minutes
Analysverktyg för rengöringskontroll
Rengöringskontroll
o Okulärbesiktning (UV-ljus)
o 3M™ Clean-Trace™ ATP
o 3M™ Clean-Trace ™ Protein
Desinfektionskontroll
o 3M ™ Petrifilm ™ Miljökit
o 3M ™ Dipslide ™ tryckplattor
Sammanfattning IWAB PrimaTM
PRODUKTEGENSKAPER
FÖRDELAR
• Högeffektiv mot biofilm
Förlängd hållbarhet, högre kvalitet
• Inte frätande eller oxiderande
Färre reklamationer
• Inte giftig, låg miljöbelastning
Inga ”nödstopp” för extra rengöring
• Daglig eller veckovis behandling
Inga investeringar
“ En regelbunden och förebyggande behandlingsplan är det mest
kostnadseffektiva verktyget att minska oönskad biofilmsuppbyggnad.”