Διερεύνηση της αποτελεσματικότητας του ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης στην εξυγίανση επιφανειών ανοξείδωτου χάλυβα με βιοϋμένια της Listeria monocytogenes

Abstract

Ο σχηματισμός βιοϋμενίων από κύτταρα του παθογόνου μικροοργανισμού L. monocytogenes, τα οποία προσκολλώνται σε επιφάνειες, αποτελεί σημαντικό πρόβλημα και ελλοχεύει κινδύνους για τη βιομηχανία τροφίμων και τη δημόσια υγεία. Η τεχνολογία του ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης αποτελεί μια νέα προσέγγιση για τον έλεγχο και την αντιμετώπιση των βιοϋμενίων στους χώρους επεξεργασίας τροφίμων. H παρούσα μελέτη πραγματεύεται την αποτελεσματικότητα του ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης που δημιουργείται από εκκενώσεις διηλεκτρικού φράγματος σε ρέον αέριο άζωτο έναντι βιοϋμενίων της L. monocytogenes που σχηματίζονται σε επιφάνειες ανοξείδωτου χάλυβα. Μελετήθηκε η επίδραση διαφορετικών συνθηκών πλάσματος σε βιοϋμενικούς πληθυσμούς ηλικίας 6 ημερών και αξιολογήθηκε η βιωσιμότητά τους κατόπιν της επεξεργασίας με πλάσμα τόσο με την κλασσική μέθοδο απαρίθμησης αποικιών όσο και με τη μοριακή μέθοδο ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφής (RT-qPCR). Από τα ευρήματα της μελέτης συμπεραίνεται ότι ορισμένα βιοϋμενικά κύτταρα κατόπιν της έκθεσής τους στην πηγή πλάσματος δεν θανατώνονται αλλά βαίνουν σε μία κατάσταση όπου παραμένουν ζωντανά αλλά μη ικανά να αναπτύξουν αποικίες σε τρυβλία. Καθώς ο μηχανισμός με τον οποίο το πλάσμα αδρανοποιεί ή/ και καταστρέφει τους μικροοργανισμούς που αναπτύσσονται σε επιφάνειες δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως, αποτελεί βασική ανάγκη η συνέχιση της έρευνας με σκοπό τη διευκρίνιση αυτού του μηχανισμού.

The biofilm formation by the pathogen L. monocytogenes attached onto surfaces is a significant problem lurking dangers for the food industry and the public health. The cold atmospheric pressure plasma technology is a new approach to control and treat in order to fight against biofilms in food processing areas. This study examines the effectiveness of cold atmospheric pressure plasma which is generated through dielectric barrier discharges by the nitrogen gas flow against L. monocytogenes biofilms formed on stainless steel surfaces. We studied the effect of different plasma conditions of six days old biofilm colonies and we assessed their viability as a result of treatment with plasma using both the conventional method of counting the colonies, and the molecular method of reverse transcription of polymerase quantitative chain reaction (RT-qPCR). From the findings of the study it can be concluded that some biofilm cells following the exposure to the plasma source are not killed but go to a state where they are kept live but are not capable to develop colonies on plates. Because the mechanism by which the plasma inactivates and/or destroys the microorganisms that develop and grow on surfaces has not been fully clarified, the continuation of the research aiming at clarifying this mechanism is of a great importance.