Bakteriler, dünyadaki en zorlu ortamlarda hayatta kalabilir. Bunun en önemli yollarından biri, sporlar veya endosporlar oluşturma yeteneğidir. Küf ve bitki sporları üremeye yardımcı olurken, yapı olarak benzer durumdaki endosporlar, bakterileri dış tehlikelerden korumaya hizmet eder.
Spor nedir?
Endosporlar, belirli bakteri türlerinde (örneğin Clostridium difficile) bir stres tepkisi olarak oluşan üremeyen yapılardır. Endosporlar, bakterileri olumsuz çevre koşullarından korur. Bakterileri sporları ultraviyole radyasyona, kurumaya, yüksek sıcaklığa, aşırı donmaya ve kimyasal dezenfektanlara dayanıklıdır. Bu dayanıklılık nedeniyle, bakteriler bu hareketsiz aşamada olağanüstü uzun yaşayabilir. Canlı bulunan bazı bakteri türlerine ait sporlar 40 milyon yaşındadır. (Cano, 1995) Çevre koşulları tekrar uygun hale geldiğinde, bakteriler “uyanabilir” ve normal metabolik ve üreme işlevlerini yerine getirmeye başlayabilir. Patojenik bakteriler "uyandığında" özellikle insan sağlığı için tehlikeli olabilir ve gıda güvenliği riski oluşturur.
Sporlar nasıl oluşur?
Bakteriler besinlerden mahrum kaldığında veya diğer çevresel stres faktörlerini tespit ettiğinde, sporlaşma sürecini başlatır. Kısacası hücre kendi içinde ikiye bölünerek özdeş kopyalar oluşturur. Bir kopya, dış zar tabakasını sertleştirerek spor haline gelmeye başlar. Diğer hücre, ön göz adı verilen endospor duvarını güçlendirirken yeni oluşan sporu korumak için sarar. Bu süreç tamamlandığında, dış hücre bozulur ve artık çok çeşitli tehditlerden korunan endosporu serbest bırakır. Endospor yeniden büyümek için uygun bir ortam tespit ettiğinde, koruyucu tabakayı çözerek normal metabolik faaliyetlerine döner ve çoğalmaya başlar.
Spor oluşturan bakteriler hangi endüstrileri etkiler?
Gıda kaynaklı patojenler söz konusu olduğunda en sorunlu cins Clostridium'dur. Clostridium botulinum, botulinum toksini üretir ve botulizme neden olur. Esas olarak konserve, et ve kümes hayvanları endüstrilerini etkiler.
Clostridium perfringens, dünya genelinde gıda zehirlenmesinin en yaygın nedenlerinden biridir. Bu tür bakterilerle enfeksiyonlar nekroz ve kangrene neden olabilir. Kümes hayvanlarında, ishal ve bağırsaklarda nekrotik yangı ile karakterize, enfeksiyöz bir hastalık olan Nekrotik Enteritis neden olur. Nekrotik enterit normal bağırsak mikrobiyolojisinin bir üyesi olarak kabul edilen Gram pozitif bakteri Clostridium perfringens'in normalden fazla çoğalmasının bir sonucudur. Bağırsak iç yapısında meydana gelen nekrozlar kaynaklı önemli oranda verim kayıpları ve ölüm ile sonuçlanabilir. Tedavi edilip durum normale dönmüş gibi görünse de aslında bağırsakta kalıcı yara dokuları kalır ve emilim hiçbir zaman eskisi gibi sağlıklı olmaz. Bu yüzden verim yönü istenilen seviyelere gelemeyebilir.
Clostridium difficile, insanlarda ishale ve iltihaplanmaya neden olan çok sayıda toksin üretir. Antibiyotiğe dirençli olmasının yanı sıra çok genç veya bağışıklığı baskılanmış hastalarda tedavi edilmesini çok zorlaştırır. Bu bakteri, kuru bebek mamalarından ete kadar birçok sektörü etkileyebilir. Spor, ısıya ve kuru ortamlara karşı yüksek toleransa sahiptir, bu da kontrolü zorlaştırır.
Spor oluşturan bakteriler ile nasıl mücadele edilir?
Endosporun alkoller, kuaterner amonyum bileşikleri ve deterjanlar gibi yaygın kimyasallara karşı genel direnci ve yüksek ısı veya düşük su aktivitesi gibi fiziksel faktörlere karşı direnci, etkili bir kontrol planının uygulanmasını çok zorlaştırır. Mümkünse bakterileri spor formuna girmeden önce hedeflemek ve spor oluşturan patojen kontrolü için ideal olarak uygun dezenfektanlardan faydalanmak en iyisidir. Yüksek düzey dezenfektanlar, endosporlara karşı ancak organizma ile doğrudan temas halinde etkilidir. Bir yüzey elle ovma ile kolayca temizlenebiliyorsa, biyofilm kolayca kontrol edilir ve yüksek düzey dezenfektanlar spor oluşturan bakterileri önlemek için iyi bir araç olabilir.
Biyofilm, dezenfektanların saldırısına uğraması durumunda bakterilere sporlanma için fazladan süre tanır. Bu nedenle biyofilmin yok edilmesi bu grup bakteriler için mücadelede önemlidir. Fiziksel olarak temas ile biyofilmin parçalanması mümkün olmayan noktalarda etkili biyofilm çözme potansiyeline sahip ürünlerin kullanılması gerekir.
Yüksek düzey dezenfektanların kullanımı ihtiyaç duyulan temas süresi ve yeterli konsantrasyonun sağlanması durumunda serbest haldeki (biyofilm içerisinde bulunmayan) bakteriyel sporların yok edilmesini sağlayabilir. Temas süresi ve dilüsyonun belirlenmesinde dezenfektan üreticilerinden doğru bilgilerin alındığından emin olun.
Referans:
Cano, R., & Borucki, M. (1995). Revival and identification of bacterial spores in 25- to 40-million-year-old Dominican amber. Science, 268(5213), 1060-1064. doi:10.1126/science.7538699