Development of an in vitro test system for disinfection of biofilm bacteria: Bachelor's thesis

Elintarviketeollisuuden pilaajamikrobit ja patogeenit muodostavat biofilmejä tuotantotilojen putkistoihin ja pinnoille. Mikrobit biofilmeissä ovat vastustuskykyisiä monille pesu- ja desinfiointiaineille. Yleisimmin käytetty suspensiotesti ei tällöin kerro, kuinka hyvin pesu- tai desinfiointiaine läpäisee biofilmejä ja tehoaa biofilmibakteereihin. Työn tavoitteena oli kehittää Poloxamer (F127) -hydrogeelitesti desinfiointiaineiden tehon testaamiseen. Hydrogeeli on keinotekoinen biofilmi. Käyttämällä hydrogeelissä kasvaneita mikrobeja pyritään aikaansaamaan biofilmi, jossa on toistettavasti sama määrä soluja. Työssä käytetyt bakteerit olivat Pseudomonas-suvuista, Eschericia coli-, Bacillus subtilis-, Listeria- ja Salmonella enterica-suvuista. Testattavina desinfiointiaineina olivat alkoholipohjaiset SU 393 Alcosan ja IPA 300, vetyperoksidipohjaiset SU 388 Peroksi ja P3 oksonia aktiv, klooripohjaiset SU 340 Hypo ja Kloriitti-Forte sekä P3-triquart, joka sisälsi myös kvaternäärisiä ammoniumyhdisteitä, että Suredis, joka sisälsi rasvahappoja ja amfoteerisiä tensidejä. Mukana suspensiotesteissä oli koeluontoisesti myös 0,1-prosenttisen polyetyleeni-iminin (PEI) ja 0,5-prosenttisen vetyperoksidin seos sekä 0,1-prosenttisen sitruunahapon ja 0,5-prosenttisen vetyperoksidin seos. Näitä seoksia ei otettu mukaan hydrogeelitesteihin alhaisen mikrobisidisen tehon (M. E.) vuoksi. Pesu- ja desinfiointiaineiden mikrobisidinen teho oli korkeampi 5-5-5-suspensiotestissä kuin hydrogeelitestissä, mikä osoittaa, että biofilmi, myös keinotekoinen biofilmi, suojaa mikrobeja desinfioinnin vaikutukselta. Hydrogeelitestiä suoritettiin 1/2 h:n, 5 h:n ja 18 h:n inkubointiajoilla. Inkubointiajoista 5 h osoittautui parhaaksi. Testitulokset osoittivat hydrogeelipisaran parhaaksi kooksi 100 µl. 1/2 h:n ja 5 h:n testeissä Gram-positiivisiin ja Gram-negatiivisiin bakteereihin vaikuttivat parhaiten vetyperoksidia sisältävät desinfiointiaineet, jotka saavuttivat sekä 1/2 h:n että 5 h:n testissä 0,5 - 1 logaritmin mikrobisidisen tehon. Heikoimmin keinotekoisen biofilmin läpäisivät Suredis, SU 340 Hypo ja P3-triquart, muutamia poikkeuksia lukuunottamatta. Biofilmibakteereja vastaan tehokkaiden desinfiointiaineiden konsentraatio voidaan optimoida hydrogeelitestin avulla.