بایو فیلم چیست؟

29 آذر, 1397

بایوفیلم را بشناسیم

بایو فیلم (زیست توده) یک لایه باکتریای از میکروارگانیسم‌های مختلف است که به یکدیگر می‌چسبند و توسط مواد چسبنده کربوهیدرات محافظت می‌شوند. این مواد چسبنده از میکروارگانیسم‌ها ترشح می‌شود و باعث می‌شود که به سطح بچسبند. به طور کلی میکروارگانیسم‌هایی که بایوفیلم ایجاد می‌کنند را می‌توان به دو دسته ذیل تقسیم بندی نمود :
1. میکروفولرها
2. ماکروفولرها
میکروفولرها باکتری‌هایی هستند که به خلل و فرج سطوح می‌چسبند و با وجود شرایط مناسب رشد، مواد غذایی مورد نیاز، دمای مناسب، ناکافی بودن یا کمبود مواد شیمیایی بایوساید باکتری به سرعت تکثیر شده و کولونی‌های باکتریها به وجود می‌آیند. تاژگ‌های باکتری‌ها به خلل و فرج سطوح لوله چسیبده و با توجه به وجود مواد مغذی در آب دریا یا مبدلهای حرارتی صنایع غذایی و دمای مناسب داخل مبدل به سرعت رشد می‌کنند و بر روی سطوح، توده باکتریای یا بایوفیلم ایجاد می‌کنند. این توده زنده و لزج EPS ترشح می‌کنند. فیلم باکتریایی یا EPS یک مایع لزج و شفاف است که توسط باکتریها تولید شده موجب چسبندگی آنها می‌شود و می‌تواند تا چندین سانتیمتر نیز رشد کند و بر روی سطوح فلزی ایجاد خوردگی می‌نماید و محل نشستن و اتصال جانداران بزرگتر یا ماکروفولر‌ها می‌شوند.

تصویر فوق مواد چسبنده باکتری‌ها را نشان می‌دهد این لایه لزج انتقال حرارت را به شدت کاهش می‌دهد و مقاومت حرارتی در لایه بایو فیلم همانند عایق حرارتی است. از سوی دیگر ماکروفولر‌ها یا موجودات زنده دریایی نظیر صدف، لارو توتیا. . . . . . . که نمی‌توانند به تنهایی به جداره لوله بچسبند، با تشکیل بایوفیلم به راحتی برروی این لایه لزج و چسبنده سوار شده و حتی از آن تغذیه می‌کنند. بدون حضور بایوفیلم، شاخک‌های نازک و شکننده لارو قادر نیستند برروی سطوح بچسبند. تصویر شماتیک ذیل فرآیند تشکیل بایوفیلم را نشان می‌دهد.

علاوه بر تولید EPS توسط بایوفیلم که به شدت ایجاد خوردگی در لوله و تجهیزات می‌نماید کاهش انتقال حرارت از بزرگترین مشکلات بایوفیلم است. هر یک میلیمتر لایه لزج بایوفیلم مقاومت حرارتی بیشتر از 1 میلیمتر رسوب سیلیکاتی ایجاد می‌نماید به همین منظور در تلاش برای جلوگیری از رشد بایوفیلم، به آب دریا کلر اضافه می‌کنند و یا در صنایع غذایی مبدلها و لوله و تجهیزات در فواصل زمانی کوتاه شسته شده و ضدعفونی می‌گردند. در صنایع غذایی ایجاد بایو فیلم نشانه‌ای از ناکافی بودن فرآیندهای بهداشتی و (تمیزکاری) بوده و منشا اصلی کاهش زمان انقضاء محصول و آلودگی‌های بیماری زا در محصولات غذایی است. در سیستم‌های خنک کاری به ویژه مبدل‌های حرارتی که با آب دریا خنک می‌شوند، کلر تا اندازه‌ای از رشد بایوفیلم جلوگیری می‌کند. اما کلر و محصولات جانبی آن، جانوران دریایی و محیط زیستی که در مجاورت نیروگاه برق قرار دارند را از بین می‌برد و حد مجاز کلر افزوده به سیستم شدیدا کنترل می‌گردد.

باکتری‌ها در بایوفیلم در صنایع غذایی:

بایو فیلم‌ها در سطوح در تماس با محصولات غذایی معمولاً از چندین نوع باکتری تشکیل می‌شود. هم باکتری‌های بیماری زا و هم غیر بیماری زا. ارگانیسم‌های متعارف در بایوفیلم شامل باکتری‌های ذیل هستند:
1- Listeria 3-Bacillus 5-Campy lobacter
2- Pseudomonas 4- Salmanell 6-Escherichia cdi

شرایط رشد و تشکیل بایو فیلم در صنایع غذایی:

تجهیزات صنایع غذایی که به دلیل طراحی نامناسب صنعتی به راحتی تمیز نمی‌شوند و یا مواد غذایی حتی بعد از شستشو و نظافت داخل دستگاه‌ها می‌مانند، محیط مغذی خوبی برای تشکیل بایو فیلم و چسبیدن آنها به سطوح ایجاد می‌کنند. بایو فیلم بر روی سطوح مختلف می‌تواند نظیر، استنلس استیل، پلی اتیلن، پلی استایرن و لاستیک و مس تشکیل شود. شرایط محیطی مناسب برای تشکیل بایوفیلم در صنایع غذایی شامل 6 عامل، مواد مغذی، اسیدی بودن محیط، دمای مناسب، رطوبت کافی، اکسیژن و زمان است.
بایوفیلم در هر جایی می‌تواند تشکیل شود با تغذیه از محیط و گذر زمان، بایو فیلم رشد نموده و به شدت به سطوح می‌چسبد. گرما، نور، مواد شیمیایی، شستشو، خشک نمودن – صنایع غذایی موجب کاهش تولید بایو فیلم می‌گردد. حذف بایو فیلم (به صورت سنتی – یا بدون رسوبزدا ی هیدروفلو ) نیاز به تمیز کاری مداوم و صحیح با مواد ضد عفونی کننده مناسب دارد که نیازمند تحقق 4 عامل شامل، فرمولاسوین مواد ضد عفونی کننده و غلظت مواد، زمان تماس مواد با لایه بایوفیلم، دما و تمیزکاری فیزیکی است.
میکرو ارگانیسم‌های زنده در بایوفیلم مقاومت بیشتری به مواد شیمیایی بایوساید گندزدا نشان می‌دهند.