Ανασκόπηση στα βιοϋμένια και μελέτη της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου από μονοκαλλιέργεια στελεχών στην επιφάνεια ανοξείδωτου χάλυβα, υπό τη προσομοίωση θαλάσσιων συνθηκών

Abstract

Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο έλεγχος της αποτελεσματικότητας της δημιουργίας βιοϋμενίου από μεμονωμένες καλλιέργειες βακτηρίων σε επιφάνεια ανοξείδωτου χάλυβα, υπό τη προσομοίωση θαλάσσιων συνθηκών. Για τη συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν 25 στελέχη που μπορούν να βρεθούν σε ιχθύες: Listeria monocytogenes απομονωμένη από μονάδα επεξεργασίας τροφίμων, Brochothrix thermosphacta από κουτσομούρα σε πάγο, Pseudomonas fluorescens από ωμό γάλα, Pseudomonas psychrophila από μπαρμπούνι, Pseudomonas gessardii από γόπα σε πάγο, Enterobacter aerogenes από πτύελο, Salmonella enterica από τσιπούρα, Vibrio harveyi από θαλάσσια προέλευση, Vibrio atypicus και Tenacibaculum discolor απομονωμένα από Μεσογειακή ιχθυοκαλλιέργεια. Για τη δημιουργία βιοϋμενίου από μονή καλλιέργεια μικροοργανισμού, έγινε εμβολιασμός 106 κύτταρα/ml σε υδατικό διάλυμα PBS με κουπόνι ανοξείδωτου χάλυβα και αφέθηκαν 3 ώρες στους 15°C (στάδιο προσκόλλησης). Κατόπιν, η ανάπτυξη βιοϋμενίου καταγράφηκε μετά από 48 ώρες επώασης σε θερμοκρασία 25οC και θρεπτικό μέσο Marine Broth (στάδιο ανάπτυξης). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όλοι οι μικροοργανισμοί σχημάτισαν βιοϋμένιο, από 1,77 – 6,37 log(cfu/cm2), παρουσιάζοντας μεγάλη απόκλιση στην ικανότητα να προσαρμοστούν σε ένα τέτοιο θαλάσσιο περιβάλλον. Επίσης, στη παρούσα μελέτη έγινε μια ανασκόπηση στα στάδια ανάπτυξης του βιοϋμενίου, στους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του, στο φαινόμενο της βιοεπίστρωσης και γενικότερα στη βιβλιογραφία για την ανάπτυξη βιοϋμενίου σε θαλάσσιο περιβάλλον. Σύμφωνα με τη διαθέσιμη βιβλιογραφία, για πρώτη φορά μελετήθηκαν μονοκαλλιέργειες στελεχών στην ικανότητα τους να σχηματίσουν βιοϋμένιο, όπως τα E. aerogenes, V. atypicus και T. discolor, ειδικά υπό τη προσομοίωση θαλάσσιων συνθηκών, σε συνδυασμό με τις συγκεκριμένες θερμοκρασίες επώασης.

The purpose of the present study was to test the effectiveness of biofilm formation by individual bacterial cultures on a stainless steel surface, under simulated marine conditions. For this particular study, 25 strains that can be found in fish were used: Listeria monocytogenes isolated from a food processing plant, Brochothrix thermosphacta from mullet on ice, Pseudomonas fluorescens from raw milk, Pseudomonas psychrophila from mullet, Pseudomonas gessardii from bream on ice, Enterobacter aerogenes from sputum, Salmonella enterica from bream, Vibrio harveyi from marine origin, Vibrio atypicus and Tenacibaculum discolor isolated from Mediterranean fish farming. To generate biofilm from a single culture of a microorganism, 106 cells/ml were inoculated in PBS aqueous solution with a stainless steel coupon and left for 3h at 15°C (adherence stage). Biofilm growth was then recorded after 48 hours of incubation at 25°C in Marine Broth medium (growth stage). The results showed that all microorganisms formed a biofilm, from 1.77 – 6.37 log(cfu/cm2), showing great variation in the ability to adapt to a marine environment. Also, in the present study, a review was made on the stages of biofilm formation, the factors influencing its development, the phenomenon of biofouling and, in general, the references on biofilm development in a marine environment. According to the available references, for the first time monocultures of strains were studied in their ability to form biofilm, such as E. aerogenes, V. atypicus and T. discolor, especially under simulated marine conditions, combined with specific incubation temperatures.