Образуването на биофилми върху повърхности, които влизат в контакт с храни, се превръща в основен проблем във веригата за доставка на храни, като представлява постоянна заплаха за безопасността на храните и качеството на продуктите. Според неотдавнашен преглед, публикуван в Food Materials Research, тези биофилми осигуряват среда за развитие на вредни бактерии, което допринася за заболявания, предавани по хранителен път, разваляне на храни и значителни икономически загуби в хранителната промишленост.
Биофилмите са сложни микробни общности, които се образуват върху повърхности като метал, пластмаса и стъкло, като създават защитна матрица, която позволява на бактериите да оцелеят дори при стандартните методи за почистване и дезинфекция. Тази им устойчивост ги превръща в сериозен проблем за общественото здраве, тъй като в тях се намират опасни патогени, включително Salmonella enterica, Listeria monocytogenes и Staphylococcus aureus, които трудно се изкореняват в средите за производство на храни.
Последици от замърсяването
Изследването подчертава широкообхватните последици от замърсяването с биофилми. Само в месната промишленост приблизително 90 % от микроорганизмите образуват биофилми, което допринася за годишни финансови загуби в размер до 150 млн. долара. По подобен начин особено уязвима е млекопреработвателната промишленост, в която условията насърчават растежа на биофилми, което в крайна сметка се отразява на безопасността и срока на годност на млечните продукти. Едно от ключовите открития в обзора е, че млечната лактоза може да засили развитието на биофилм при Bacillus subtilis чрез механизъм, известен като quorum sensing, който регулира експресията на бактериалните гени въз основа на клетъчната плътност.
Традиционните техники за почистване често не успяват да се справят с биофилмите. Известно е, че бактериите в биофилмите са до 1000 пъти по-устойчиви на биоциди в сравнение с планктонните си събратя, което прави настоящите хигиенни практики недостатъчни за предотвратяване на замърсяването. Това доведе до спешен призив за иновативни решения за по-добро управление и намаляване на рисковете от биофилми.
Иновативни решения за управление на риска от биофилми
Сред разгледаните в прегледа нови стратегии са ядливите покрития и повърхностите с антибиофилно покритие. Ядливите покрития, обикновено изработени от естествени материали като алгинат и хитозан, действат като бариери за влагата, кислорода и микробното замърсяване, като спомагат за удължаване на срока на годност на храните и предотвратяват развалянето им. В същото време антибиофилмовите покрития, които освобождават антимикробни агенти, действат, като предотвратяват залепването на бактериите към повърхностите, като по този начин ограничават образуването на биофилми и подобряват цялостната безопасност на храните.
Проучването подчертава също така използването на модерни технологии като нанотехнологиите като потенциална ключова област на иновации, която да спомогне за ускоряване на откриването на биофилми в хранителната промишленост. Наносензорите, които позволяват откриването на биофилми в реално време, предлагат обещаващо решение за бърза намеса, предоставяйки на производителите на храни инструменти за по-добро наблюдение на рисковете от замърсяване и предприемане на незабавни действия за предотвратяване на епидемии.
„Биофилмите са огромна бариера в областта на безопасността на храните поради устойчивостта им на традиционните мерки за почистване и ролята им на убежище за патогени“, обяснява д-р Джон Смит, водещ изследовател на проучването. „Решаването на този проблем изисква иновативни стратегии, насочени към превенция, откриване и ликвидиране на биофилмите, за да се защити общественото здраве и да се поддържа качеството на храните.“
Проучването призовава за продължаване на изследванията на тези нови технологии, за да се оптимизира тяхното приложение в хранителната промишленост, като се гарантира, че стандартите за безопасност на храните са в крак със сложността на съвременното производство на храни. Чрез възприемането на иновативни подходи, като например ядливи покрития, антибиофилмови повърхности и наносензорни технологии, промишлеността има потенциала значително да намали рисковете от замърсяване, да защити потребителите и да сведе до минимум финансовата тежест, свързана с образуването на биофилми.
