Biyofilm Nedir?
Biyofilm, yüzeyde kendiliğinden meydana gelen ekstraselüler polimerik matriks yapıda bakteriyel oluşumlardır. Bu yapılar dezenfektan ve antibiyotiklere karşı daha yüksek yaşam gücü ve dirence sahiptir. Kanatlı endüstrisinde Salmonella ve Campylobacter gibi gıda kaynaklı hastalıklara neden olan çeşitli organizmalar bu yapıyı oluşturabilme potansiyeline sahiptir. Biyokütle, su taşıyan hat ve boruları ve endüstriyi etkileyen tüm proses birimlerinde oluşabilir. Biyofilm oluşumunun iç ve dış mekanizmalar ve aynı zamanda moleküler yönleri vardır. Oluşumu engelleyici yapıda yüzeylere sahip materyalle çalışılması gibi bazı stratejilerin belirlenmesi biyofilm oluşumunu engelleyebilir. Biyofilmin oluşması durumunda ise onları elemine etmek amacıyla kullanılabilecek fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemler mevcuttur. Tüm bulgular bu organizmalar tarafından kullanılan hayatta kalma stratejilerinin sonucu biyofilmin kontrol edilmesinin zorluğunu ve sebep olduğu kontaminasyon ile kanatlı üretim zincirinde nihai ürünlerin kalitesini ve insan sağlığına etki edebilecek enfeksiyonları oluşturması nedeniyle arz ettiği önemi vurgulamaktadır.
Kanatlı Üretiminde Biyofilmler
Salmonella and Campylobacter genellikle tavuk sürülerini kontamine edebilen mikroorganizmalardır. Kötü hijyen koşulları, biyogüvenlik standartlarının ihlali, tesisteki diğer hayvanlardan bulaşması gibi bazı risk faktörleri enfeksiyonun doğmasına neden olabilir. Ne var ki, mikroorganizmalar tesiste çevresel nedenlerle oluşan biyofilm içerisinde kalıcı hale gelebilir. Kuruluk mikroorganizmlar için ölümcül olsa da çiftlik içerisinde minimum su varlığı biyofilm oluşumuna yeterli olabilir. İçme suyu kaynakları bakterilerin tutunması için daha elverişlidir. Su sistemlerinde oluşan biyofilmin kontrolü sürü sağlığını iyileştirerek antibiyotik tedavilerini minimize edecektir. Su sistemine verilen tüm besin takviyeleri ve ilaçlar biyofilm oluşumunu, saçılımını arttıracak kalıntılar oluşmasına neden olacaktır. Su hatlarının temizliği ve iyi kalitede içme suyu sağlanması çok önemlidir. Avrupa kanatlı endüstrisinde su kalitesinin iyileştirilmesinin popülerliği artmakta olup, patojenlerin kontrolünde mecburi ölçülerden biri haline gelmiştir. Mikrobiyal kontaminasyon düşürülmek istendiğinde klor, klor dioksit, organik asitler, perasetik asit ve hidrojen peroksit kullanılmaktadır. Ancak, bu kimyasallar uygun ph, sıcaklık koşulları altında ve sınırlı süre etkili olduğundan periyodik olarak bu uygulamalar tekrarlanmalıdır. Bazı üreticiler kimyasal kontrol metodunu haftada bir veya iki kere, diğerleri ise üretim dönemi sonunda gerçekleştirecek şekilde standart uygulamalar ile patojenlerin su ile taşınmasının önüne geçmeye çalışmaktadır. Araştırmalar biyofilmin en sık su hatları içerisinde, çeşitli mikroorganizmalar, sudaki çamur ve planktonik hücrelerin yığılması sonucu oluştuğunu göstermektedir. Havalandırma sistemleri ve soğutma pedleri mikroorganizmaların yerleşmesi ve biyofilm oluşturması için uygun alanlardır. Kanatlı üretiminde yüksek düzeyde biyofilm oluşumu çevresel nemin yüksek olduğu durumlarda ortaya çıkmaktadır.
Biyofilmi halk sağlığı için bu kadar tehlikeli yapan şey, antibakteriyel tedavilere ve dezenfeksiyona karşı olağanüstü direncidir.
Antimikrobiyal Tedaviye Direnç
Direnç, bir şeyden, özellikle de olumsuz olarak etkilenmeme yeteneğidir. Basitçe ifade etmek gerekirse, biyofilm patojenlerin dezenfeksiyona direnmesine yardımcı olan koruyucu bir ev sağlar. Aslında, araştırmalar biyofilmdeki bakterilerin antimikrobiyal tedaviye farklı mekanizmalar nedeniyle planktonik (serbest yüzen) muadillerine göre 1000 kat daha toleranslı olduğunu göstermiştir. EPS, su eksikliği, yüksek veya düşük pH veya antibiyotik veya antimikrobiyallerin varlığı gibi faktörlere karşı ilk savunma hattı olarak hareket eder.
Biyofilmlerin çok hücreli yapısı hücreler için koruma sağlar. Biyofilm toleransını ve antimikrobiyallere duyarlılığını anlamak, bir biyofilm içindeki farklı mikrobiyal türlerin sayısı, antimikrobiyal yoğunluk ve tipi, hücre yoğunluğu veya kalınlığı ve biyofilm yaşı gibi birçok faktöre bağlıdır. Biyofilm hücre yoğunluğu ve biyofilm yaşı sıklıkla güçlü bir şekilde ilişkilidir.
Biyofilm patojenleri dezenfeksiyondan korur ve çevresel stres ve dezenfektanlar tarafından yaralanan organizmaların iyileşmesini ve büyümesini sağlar. Bu, “daha güçlü” organizmalar hayatta kalmaya devam ettikçe zamanla antimikrobiyallere ve antibiyotiklere karşı direnç düzeyi artar. Biyofilmler dinamik ve çevrelerine duyarlıdır ve bakteri hücreleri biyofilmlerden ayrı ayrı veya kümeler halinde ayrılabilir. Topaklar halinde ayrıldıklarında, biyofilmlerin karakteristik antimikrobiyallerine karşı azalmış duyarlılığını korurlar.
Biyofilmin uzaklaştırılması
Biyofilmden korunmanın en iyi yolu oluşumunu önlemektir. Sürekli direnci önlemek için biyofilmin tamamen çıkarılması zorunludur. Bakteriler 48 saat içinde bozulmamış bir EPS yapısını yeniden doldurulabilir. Bununla birlikte yapı tamamen uzaklaştırılırsa biyofilm kolonisinin yeniden şekillenmeye başlaması bir hafta (168 saat) civarında vakit alacaktır. Antimikrobiyallere ek maruz kalma da biyofilm reformasyon sürecini geciktirebilir veya durdurabilir.
Oluşmuş biyofilmi yok etmek için oksitleyiciler, QAC bileşikleri ve EPS yapısını çözme yeteneğine sahip yüzey aktifler kullanılabilir.