Name: Evaluatie van de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die statische en dynamische methoden combineert (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-12-09T13:50:00.000+00:00
Duration: 11 min 47 s
Description: Ontdek een robuuste methode voor het evalueren van organische peroxyzuren tegen zuivelbiofilmen met behulp van statische en dynamische testmethoden met Pseudomonas azotoformans. Deze aanpak verbetert productkwaliteit.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit onderzoek werd ondersteund door het Consortium de Recherche et Innovations en Bioprocédés Industriels au Québec (CRIBIQ)(2016-049-C22), Agropur, Groupe Sani Marc en de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) (RDCPJ516460-17). We danken Teresa Paniconi voor de kritische beoordeling van het manuscript.

<ol><li>Canada's dairy industry at a glance. Canadian Dairy Information Centre. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://agriculture.canada.ca/en/canadas-agriculture-sectors/animal-industry/canadian-dairy-information-centre/canadas-dairy-industry-glance">https://agriculture.canada.ca/en/canadas-agriculture-sectors/animal-industry/canadian-dairy-information-centre/canadas-dairy-industry-glance</a> (2017).</li>
<li>Oliver, S. P., Jayarao, B. M., Almeida, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Foodborne+pathogens+in+milk+and+the+dairy+farm+environment%3A+food+safety+and+public+health+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Foodborne+Pathogens+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Foodborne pathogens in milk and the dairy farm environment: food safety and public health implications.</a> Foodborne Pathogens and Disease. 2 (2), 115-129 (2005).</li>
<li>Fondation de technologie laitière du Québec. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Science+et+technologie+du+lait.+3rd+edn%22">Science et technologie du lait. 3rd edn</a>. , Les Presses de l'Université Laval. Quebec. (2018).</li>
<li>Evanowski, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+communication%3A+Pseudomonas+azotoformans+causes+gray+discoloration+in+HTST+fluid+milk%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+dairy+science%22%5BJournal%5D)">Short communication: Pseudomonas azotoformans causes gray discoloration in HTST fluid milk.</a> Journal of dairy science. 100, 7906-7909 (2017).</li>
<li>Bower, C. K., McGuire, J., Daeschel, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+adhesion+and+detachment+of+bacteria+and+spores+on+food-contact+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">The adhesion and detachment of bacteria and spores on food-contact surfaces.</a> Trends in Food Science & Technology. 7 (5), 152-157 (1996).</li>
<li>Gupta, S., Anand, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pitting+corrosion+on+stainless+steel+%28grades+304+and+316%29+used+in+dairy+industry+by+biofilms+of+common+sporeformers%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Dairy+Technology%22%5BJournal%5D)">Induction of pitting corrosion on stainless steel (grades 304 and 316) used in dairy industry by biofilms of common sporeformers.</a> International Journal of Dairy Technology. 71 (2), 519-531 (2018).</li>
<li>Marchand, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+formation+in+milk+production+and+processing+environments%3B+Influence+on+milk+quality+and+safety%5BTitle%5D)+AND+%22Comprehensive+Reviews+in+Food+Science+and+Food+Safety%22%5BJournal%5D)">Biofilm formation in milk production and processing environments; Influence on milk quality and safety.</a> Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 11 (2), 133-147 (2012).</li>
<li>Silva, H. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficiency+of+different+disinfectants+on+Bacillus+cereus+sensu+stricto+biofilms+on+stainless-steel+surfaces+in+contact+with+milk%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Efficiency of different disinfectants on Bacillus cereus sensu stricto biofilms on stainless-steel surfaces in contact with milk.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 2934(2018).</li>
<li>Sedlak, D. L., von Gunten, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemistry.+The+chlorine+dilemma%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Chemistry. The chlorine dilemma.</a> Science. 331 (6013), 42-43 (2011).</li>
<li>vander Veen, S., Abee, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+species+biofilms+of+Listeria+monocytogenes+and+Lactobacillus+plantarum+show+enhanced+resistance+to+benzalkonium+chloride+and+peracetic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Food+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Mixed species biofilms of Listeria monocytogenes and Lactobacillus plantarum show enhanced resistance to benzalkonium chloride and peracetic acid.</a> International Journal of Food Microbiology. 144 (3), 421-431 (2011).</li>
<li>Saa Ibusquiza, P., Herrera, J. J., Cabo, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+to+benzalkonium+chloride%2C+peracetic+acid+and+nisin+during+formation+of+mature+biofilms+by+Listeria+monocytogenes%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Resistance to benzalkonium chloride, peracetic acid and nisin during formation of mature biofilms by Listeria monocytogenes.</a> Food Microbiology. 28 (3), 418-425 (2011).</li>
<li>Goetz, C., Larouche, J., Velez Aristizabal, M., Niboucha, N., Jean, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+organic+peroxyacids+for+eliminating+biofilm+preformed+by+microorganisms+isolated+from+dairy+processing+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Efficacy of organic peroxyacids for eliminating biofilm preformed by microorganisms isolated from dairy processing plants.</a> Applied and Environmental Microbiology. 88 (4), 0188921(2022).</li>
<li>Vimont, A., Fliss, I., Jean, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+the+virucidal+potential+of+organic+peroxyacids+against+norovirus+on+food-contact+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Environmental+Virology%22%5BJournal%5D)">Study of the virucidal potential of organic peroxyacids against norovirus on food-contact surfaces.</a> Food and Environmental Virology. 7 (1), 49-57 (2015).</li>
<li>ASTM International. ASTM E2562-17. Standard Test Method for Quantification of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Grown with High Shear and Continuous Flow using CDC Biofilm Reactor. ASTM International. , West Conshohocken, PA. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/e2562-17.html">https://www.astm.org/e2562-17.html</a> (2017).</li>
<li>ASTM International. ASTM E2871-19. Standard Test Method for Evaluating Disinfectant Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa Biofilm Grown in CDC Biofilm Reactor Using Single Tube Method. ASTM International. , West Conshohocken, PA. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/e2871-19.html">https://www.astm.org/e2871-19.html</a> (2019).</li>
<li>Niboucha, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+different+sampling+methods+of+biofilm+formed+on+stainless-steel+surfaces+in+a+CDC+biofilm+reactor%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Comparative study of different sampling methods of biofilm formed on stainless-steel surfaces in a CDC biofilm reactor.</a> Frontiers in Microbiology. 13, 892181(2022).</li>
<li>ASTM International. ASTM E2799-17. Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay. ASTM International. , West Conshohocken, PA. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/e2799-17.html">https://www.astm.org/e2799-17.html</a> (2022).</li>
<li>Parker, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ruggedness+and+reproducibility+of+the+MBEC+biofilm+disinfectant+efficacy+test%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microbiological+Methods%22%5BJournal%5D)">Ruggedness and reproducibility of the MBEC biofilm disinfectant efficacy test.</a> Journal of Microbiological Methods. 102, 55-64 (2014).</li>
<li>Stewart, P. S., Parker, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+antimicrobial+efficacy+against+biofilms%3A+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrobial+Agents+and+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">Measuring antimicrobial efficacy against biofilms: A meta-analysis.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 63 (5), 00020(2019).</li>
<li>Lindsay, D. K., Fouhy, K., Loh, M., Malakar, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+CDC+biofilm+bioreactor+is+a+suitable+method+to+grow+biofilms%2C+and+test+their+sanitiser+susceptibilities%2C+in+the+dairy+context%5BTitle%5D)+AND+%22International+Dairy+Journal%22%5BJournal%5D)">The CDC biofilm bioreactor is a suitable method to grow biofilms, and test their sanitiser susceptibilities, in the dairy context.</a> International Dairy Journal. 126, 105264(2022).</li>
<li>Buckingham-Meyer, K., Goeres, D. M., Hamilton, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+evaluation+of+biofilm+disinfectant+efficacy+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microbiological+Methods%22%5BJournal%5D)">Comparative evaluation of biofilm disinfectant efficacy tests.</a> Journal of Microbiological Methods. 70 (2), 236-244 (2007).</li>
<li>Goeres, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Statistical+assessment+of+a+laboratory+method+for+growing+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiology+%28Reading%29%22%5BJournal%5D)">Statistical assessment of a laboratory method for growing biofilms.</a> Microbiology (Reading). 151, 757-762 (2005).</li>
<li>Williams, D. L., Woodbury, K. L., Haymond, B. S., Parker, A. E., Bloebaum, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+modified+CDC+biofilm+reactor+to+produce+mature+biofilms+on+the+surface+of+peek+membranes+for+an+in+vivo+animal+model+application%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Microbiology%22%5BJournal%5D)">A modified CDC biofilm reactor to produce mature biofilms on the surface of peek membranes for an in vivo animal model application.</a> Current Microbiology. 62 (6), 1657-1663 (2011).</li>
<li>Pieranski, M. K., Rychlowski, M., Grinholc, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+Streptococcus+agalactiae+biofilm+culture+in+a+continuous+flow+system+for+photoinactivation+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Pathogens%22%5BJournal%5D)">Optimization of Streptococcus agalactiae biofilm culture in a continuous flow system for photoinactivation studies.</a> Pathogens. 10 (9), 1212(2021).</li>
<li>Mendez, E., Walker, D. K., Vipham, J., Trinetta, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+a+CDC+biofilm+reactor+to+grow+multi-strain+Listeria+monocytogenes+biofilm%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Microbiology%22%5BJournal%5D)">The use of a CDC biofilm reactor to grow multi-strain Listeria monocytogenes biofilm.</a> Food Microbiology. 92, 103592(2020).</li>
<li>Salgar-Chaparro, S. J., Lepkova, K., Pojtanabuntoeng, T., Darwin, A., Machuca, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nutrient+level+determines+biofilm+characteristics+and+subsequent+impact+on+microbial+corrosion+and+biocide+effectiveness%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Nutrient level determines biofilm characteristics and subsequent impact on microbial corrosion and biocide effectiveness.</a> Applied and Environmental Microbiology. 86 (7), 02885(2020).</li>
<li>Goeres, D. M., et al. Design and Fabrication of Biofilm Reactors. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGoeres%2C+DM+%22Recent+Trends+in+Biofilm+Science+and+Technology%22">Recent Trends in Biofilm Science and Technology</a>. Simoes, M., Borges, A., Chaves Simoes, L. , Academic Press. Cambridge, MA. 71-88 (2020).</li>
<li>Fjeld, C. S., Schüller, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+formation+during+hexadecane+degradation+and+the+effects+of+flow+field+and+shear+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Transactions+-+The+Nordic+Rheology+Society%22%5BJournal%5D)">Biofilm formation during hexadecane degradation and the effects of flow field and shear stresses.</a> Annual Transactions - The Nordic Rheology Society. 21, 341-346 (2013).</li>
<li>Gilmore, B. F., Hamill, T. M., Jones, D. S., Gorman, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+the+CDC+biofilm+reactor+as+a+dynamic+model+for+assessment+of+encrustation+formation+on+urological+device+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+B%3A+Applied+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Validation of the CDC biofilm reactor as a dynamic model for assessment of encrustation formation on urological device materials.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 93 (1), 128-140 (2010).</li>
<li>Picioreanu, C., van Loosdrecht, M. C., Heijnen, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+model+of+biofilm+detachment+caused+by+internal+stress+from+liquid+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional model of biofilm detachment caused by internal stress from liquid flow.</a> Biotechnology and Bioengineering. 72 (2), 205-218 (2001).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflicten hebben.

De MBEC-test (biofilm microplate assay) was de eerste methode die door de ASTM17 werd erkend als een standaard biofilmuitroeiingstest. Onze studie en anderen hebben aangetoond dat er twee kritieke stappen zijn bij het gebruik van deze test: de ultrasoonapparaatstap (tijd en kracht) en de desinfecterende behandelingstijd18. Stewart en Parker suggereerden ook andere parameters die de uitkomst van de test zouden kunnen beïnvloeden, zoals de microbiële soort, biofilmleeftijd, o...

De zuivelindustrie is wereldwijd een belangrijke industriële sector, ook in Canada, waar meer dan 10.500 melkveebedrijven per jaar bijna 90 miljoen hL melk produceren1. Ondanks de strenge hygiëne-eisen die in de zuivelindustrie worden gesteld, ook in verwerkingsbedrijven, vormt melk een geweldig kweekmedium voor micro-organismen, en dus bevatten zuivelproducten waarschijnlijk micro-organismen, waaronder bederf of pathogene micro-organismen. Deze ziekteverwekkers kunnen verschillende ziekten veroorzaken; Salmonella sp. en Listeria monocytogenes kunnen bijvoorbeeld respectievelijk gastro-enteritis en meningitis veroorzaken2. Bederfmicro-organismen kunnen de kwaliteit en organoleptische eigenschappen van zuivelproducten beïnvloeden door gassen, extracellulaire enzymen of zuren te produceren3. Het uiterlijk en de kleur van de melk kunnen ook worden veranderd, bijvoorbeeld door Pseudomonas spp.4.
Sommige van deze micro-organismen kunnen biofilms vormen op verschillende oppervlakken, waaronder roestvrij staal. Dergelijke biofilms maken de persistentie en vermenigvuldiging van micro-organismen op het oppervlak van de apparatuur mogelijk en dus de verontreiniging van de zuivelproducten5. Biofilms zijn ook problematisch vanwege hun vermogen om de warmteoverdracht te belemmeren en de corrosie van de apparatuur te versnellen, wat leidt tot voortijdige vervanging van de apparatuur en dus tot economische verliezen6.
Clean-in-place (CIP) procedures stellen de voedingsindustrie in staat om de groei van micro-organismen te beheersen. Deze procedures omvatten het opeenvolgende gebruik van natriumhydroxide, salpeterzuur en soms ontsmettingsmiddelen die hypochloorzuur en perazijnzuur 7,8 bevatten. Hoewel hypochloorzuur zeer effectief is tegen micro-organismen, reageert het ook met natuurlijk organisch materiaal, waardoor toxische bijproducten ontstaan9. Perazijnzuur genereert geen schadelijke bijproducten10; De effectiviteit tegen biofilms in de voedingsindustrie is echter zeer variabel10,11. Onlangs zijn andere peroxyzuren, waaronder perpropionzuur en permelkzuur, bestudeerd op hun antimicrobiële activiteit en ze lijken een goed alternatief te zijn voor de controle van microbiële groei in biofilms12,13.
Daarom was deze studie gericht op het evalueren van de werkzaamheid van organische peroxyzuren (perazijnzuur, perpropionzuur en permelkzuur en een desinfectiemiddel op basis van perazijnzuur) voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die de minimale biofilmuitroeiingsconcentratie (MBEC) -test, een statische screeningsmethode met hoge doorvoer en de biofilmreactor van het Center for Disease Control (CDC) combineert, een dynamische methode die in situ nabootst Voorwaarden. De MBEC-test wordt in het protocol hierna "biofilm microtiterplaten" genoemd. Het hier gepresenteerde protocol en de representatieve resultaten tonen de werkzaamheid van organische peroxyzuren en hun potentiële toepassing voor het beheersen van microbiële biofilms in de zuivelindustrie.

<table><tbody><tr><td>0.2 &micro;m filters&nbsp;</td><td>Corning</td><td>09-754-28</td><td>diameter: 50 mm, PTFE- Membrane</td></tr><tr><td>316 roestvrijstalen schijf coupon</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>RD128-316</td><td></td></tr><tr><td>316 roestvrijstalen schuif coupon</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>CBR 2128-316</td><td></td></tr><tr><td>96-microtiterplaat</td><td>Corning</td><td>07-200-89</td><td>cell Culture-Treated, flat-Bottom Microplate&nbsp;</td></tr><tr><td>Azijnzuur</td><td>Sigma Aldrich</td><td>27225</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Aluminium stubs</td><td>Electron Microscopy Science</td><td>75830-10</td><td>32x5mm</td></tr><tr><td>Aqueous glutaraldehyde EM Grade 25%</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>16220</td><td>bewaar bij -20 &deg;C</td></tr><tr><td>AB204-S/FACT Analytische weegschaal</td><td>Mettler Toledo</td><td>AB204-S</td><td></td></tr><tr><td>Bacterieel Vent Filter (0.45 &micro;m)</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>BST 02915</td><td></td></tr><tr><td>BioDestroy</td><td>Groupe Sani Marc</td><td>09-10215</td><td>commercieel perazijnzuur-based desinfectiemiddel, bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Carboy LDPE 20 L</td><td>Cole Parmer</td><td>06031-52</td><td></td></tr><tr><td>CDC biofilm reactor</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>CRB 90</td><td>bioreactor</td></tr><tr><td>Cer (IV) sulfaat</td><td>Thermo Scientific</td><td>35650-K2</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Confocal laser scanning microscoop&nbsp; LSM 700</td><td>Zeiss</td><td>LSM 700</td><td></td></tr><tr><td>Dey-Engley neutraliserende bouillon</td><td>Millipore</td><td>D3435-500G</td><td>bewaar bij 4 &deg;C</td></tr><tr><td>EMS950x + 350s goud sputter&nbsp;</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epoxyhars</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>14121</td><td>met BDMA</td></tr><tr><td>Ethyl alcohol 95%, USP</td><td>Greenfield global</td><td>P016EA95</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Ferroin indicator oplossing</td><td>Sigma Aldrich</td><td>318922-100ML</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Vullen/ventilatiekap</td><td>Cole Parmer</td><td>RK-06258-00</td><td></td></tr><tr><td>FilmTracer LIVE/DEAD Biofilm Viability Kit</td><td>Invitrogen</td><td>L10316</td><td>fluorescente celviabiliteitskit (SYTO 9: groene fluorescente vlek, Propidiumjodide: rode fluorescente vlek), bewaar bij - 20 &deg;C</td></tr><tr><td>Glas stroomonderbreker</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>FB 50</td><td></td></tr><tr><td>Goud met zilver verf&nbsp;</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>12684-15</td><td></td></tr><tr><td>Verwarmingsplaat set</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>110V Stir Plate</td><td></td></tr><tr><td>Hex schroevendraaier</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>CBR 5497</td><td></td></tr><tr><td>Waterstofperoxide</td><td>Sigma</td><td>216763</td><td>bewaar bij 4 &deg;C</td></tr><tr><td>Inoculantie lussen</td><td>VWR</td><td>12000-812</td><td>steriele, 10 &micro;l</td></tr><tr><td>Melkzuur</td><td>Laboratoire MAT</td><td>LU-0200</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>MASTERFLEX L/S 7557-04 W/ 7557-02 met EASY-LOAD II peristaltiek pomp en 77200-50 Hoofd</td><td>Cole Parmer</td><td>77200-60</td><td></td></tr><tr><td>MBEC (Minimum Biofilm Eradication Concentration) assay biofilm inoculatie met een 96-well basis</td><td>Innovotech</td><td>19111</td><td>Biofilm microtiter plaat</td></tr><tr><td>Oxford agar basis</td><td>Thermo Scientific</td><td>OXCM0856B</td><td>bewaar bij 4 &deg;C</td></tr><tr><td>Kunststof coupon houder</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>CBR 2203</td><td></td></tr><tr><td>Kunststof schuif houder staaf</td><td>Biosurface Technologies Corporation</td><td>CBR 2203-GL</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumjodide</td><td>Fisher Chemical</td><td>P410-500</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Precisie gekartelde schroevendraaier (1,5 mm x 40 mm)</td><td>Wiha</td><td>26015</td><td></td></tr><tr><td>Propionzuur</td><td>Laboratoire MAT</td><td>PF-0221</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Sartorius BCE822-1S Entris&reg; II Basic Essential Toploading Balance</td><td>Cole Parmer</td><td>&nbsp;UZ-11976-3</td><td></td></tr><tr><td>Scanning elektronenmicroscoop JSM-6360LV model</td><td>JEOL</td><td>JSM-6360LV</td><td>SEM en gebruikerscontrole interface</td></tr><tr><td>Schroefdopbuis, 15 mL</td><td>Sarstedt</td><td>62.554.205</td><td>(Lx&Oslash;): 120 x 17 mm, materiaal: PP, conische bodem, transparant, HD-PE</td></tr><tr><td>Schroefdopbuis, 50 mL</td><td>Sarstedt</td><td>62.547.205</td><td>(Lx&Oslash;): 114 x 28 mm, materiaal: PP, conische bodem, transparant, HD-PE</td></tr><tr><td>Natriumcacodylaat Trihydraat</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>&nbsp;12300</td><td>bewaar bij -20 &deg;C</td></tr><tr><td>Natriumthiosulfaat</td><td>Thermo Scientific</td><td>AC124270010</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Sonicatie bad</td><td>Fisher</td><td>15-336-122</td><td>5,7 L</td></tr><tr><td>Starch oplossing</td><td>Anachemia</td><td>AC8615</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Zwavelzuur</td><td>Sigma Aldrich</td><td>258105-500ML</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Tryptic soja agar</td><td>BD Bacto</td><td>DF0369-17-6</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Tryptic soja bouillon</td><td>BD Bacto</td><td>DF0370-17-3</td><td>bewaar bij RT</td></tr><tr><td>Tubing Masterflex L/S 16 25'</td><td>Cole Parmer</td><td>MFX0642416</td><td></td></tr><tr><td>Tubing Masterflex L/S 18 25'</td><td>Cole Parmer</td><td>MFX0642418</td><td></td></tr><tr><td>Tygon SPT-3350 siliconen slang&nbsp;</td><td>Saint-Gobain</td><td>ABW18NSF</td><td>IDx OD: 1/4 in.x 7/16 in.</td></tr><tr><td>Vortex</td><td>Cole Parmer</td><td>UZ-04724-00</td><td></td></tr><tr><td>Waterbad&nbsp;</td><td>VWR</td><td>89202-970</td><td></td></tr><tr><td>Zen software</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

evaluatie van de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die statische en dynamische methoden combineert

Evaluation of the Efficacy of Organic Peroxyacids for Eradicating Dairy Biofilms Using an Approach Combining Static and Dynamic Methods

De aanwezigheid van biofilms in de zuivelindustrie is van groot belang, omdat ze kunnen leiden tot de productie van onveilige en gewijzigde zuivelproducten vanwege hun hoge weerstand tegen de meeste clean-in-place (CIP) -procedures die vaak worden gebruikt in verwerkingsfabrieken. Daarom is het noodzakelijk om nieuwe biofilmcontrolestrategieën voor de zuivelindustrie te ontwikkelen. Dit protocol is gericht op het evalueren van de werkzaamheid van organische peroxyzuren (perazijnzuur, perpropionzuur en permelkzuur en een commercieel desinfectiemiddel op basis van perazijnzuur) voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een combinatie van statische en dynamische methoden. Alle ontsmettingsmiddelen werden getest op de sterkste biofilmproducerende bacteriën in een enkele of een gemengde biofilm met behulp van de minimale biofilmuitroeiingsconcentratie (MBEC) -test, een statische screeningsmethode met hoge doorvoer. Een contacttijd van 5 minuten met de ontsmettingsmiddelen in de aanbevolen concentraties heeft zowel de enkelvoudige als de gemengde biofilms met succes uitgeroeid. Studies zijn momenteel aan de gang om deze waarnemingen te bevestigen met behulp van de biofilmreactor van het Center for Disease Control (CDC), een dynamische methode om in situ-omstandigheden na te bootsen. Dit type bioreactor maakt het gebruik van een roestvrijstalen oppervlak mogelijk, dat de meeste industriële apparatuur en oppervlakken vormt. De voorlopige resultaten van de reactor lijken de werkzaamheid van organische peroxyzuren tegen biofilms te bevestigen. De gecombineerde aanpak die in deze studie wordt beschreven, kan worden gebruikt voor het ontwikkelen en testen van nieuwe biologische of chemische formuleringen voor het beheersen van biofilms en het uitroeien van micro-organismen.

De SEM-analyse toont de aanwezigheid van biofilms geproduceerd door P. azotoformans PFl1A op de microplaatpennen van de biofilm (figuur 2A). Een driedimensionale biofilmstructuur kan worden waargenomen. De P. azotoformans PFl1A werd eerder geïdentificeerd als een sterke biofilmproducent (A570 > 1,5) met behulp van 96-well microtiterplaten12.
Bovendien bleek de P. azotoformans PFl1A-biofilm die zich met ...

Dit protocol beschrijft een aanpak die statische en dynamische methoden combineert om de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van biofilms in de zuivelindustrie te evalueren. Deze aanpak kan ook worden gebruikt om de effectiviteit van nieuwe biologische of chemische formuleringen voor de bestrijding van biofilms te testen.

Evaluatie van de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die statische en dynamische methoden combineert

The presence of biofilms in the dairy industry is of major concern, as they may lead to the production of unsafe and altered dairy products due to their ...

Biofilmvormende micro-organismen zijn een groot probleem in de voedingsindustrie, inclusief de zuivelindustrie. Vanwege hun negatieve invloed op de kwaliteit van de producten, is het belangrijk om biofilmcontrolestrategieën te ontwikkelen. Deze aanpak combineert een statische high-throughput screeningsmethode en een dynamische methode die in situ omstandigheden nabootst.Deze twee methoden zijn complementair voor het bestuderen van de werkzaamheid van desinfectiemiddelen tegen biofilms. Deze aanpak kan worden gebruikt om nieuwe biologische of chemische formuleringen te testen om biofilms in de voedings-, medische of milieusector te beheersen. Begin met het vortexen van de Pseudomonas azotoformans bacteriële kweekbuizen.Breng aseptisch 100 microliter van de bacteriecultuur over in 10 milliliter steriele tryptische sojabouillon of TSB-medium om de uiteindelijke concentratie van ongeveer twee keer 10 tot de zevende CFU per milliliter te bereiken. Vortex de kweekbuis. Breng vervolgens met behulp van een meerkanaalspipet 150 microliter van de verdunde bacteriecultuur over in de biofilmmicrotiterplaatputten in drievoud.Laad 150 microliter TSB-medium in drie nieuwe putten als controle. Incubeer vervolgens de biofilmmicrotiterplaat bij 30 graden Celsius gedurende 24 uur zonder te roeren. Reinig en droog de delen van de bioreactor aan de lucht voordat u het platte mes in het glazen bekerglas van één liter plaatst dat met een magnetische staaf aan de houder is bevestigd.Houd de opstelling rechtop met behulp van de plastic staaf die aan de binnenkant van het deksel van de bioreactor is bevestigd. Gebruik de schroevendraaier om de roestvrijstalen coupons of dia's op hun polypropyleen staven te plaatsen. Steek coupons of schuifjes in de gaten in het deksel zonder hun uitlijnpennen in de inkepingen te plaatsen, zodat stoom kan ontsnappen tijdens sterilisatie.Bedek alle ventilatieopeningen van de bioreactor met aluminiumfolie en wikkel de rest van de apparatuur, namelijk de slang van maat 18 en de slang van maat 16, de glazen stroomrem, de containerdoppen, de schroevendraaiers, de tang en 0,2 micrometer filters met aluminiumfolie. Autoclaaf de bioreactor opgezet in een droge cyclus bij 121 graden Celsius gedurende 20 minuten. Om de eerste stap van de biofilmvorming in de bioreactor in batchmodus uit te voeren, sluit u in een biologische veiligheidskast het ene uiteinde van de slang van maat 18 aan op de uitlaattuit van de bioreactor en houdt u het andere uiteinde gewikkeld in aluminiumfolie.Verwijder een coupon of schuifhouder uit het deksel van de bioreactor en plaats deze in een steriele buis van 50 milliliter. Vul vervolgens met behulp van een serologische pipet van 50 milliliter het bekerglas van de bioreactor met 340 milliliter van 300 milligram per milliliter TSB-medium door het gat dat door de staaf wordt ingenomen. Om het kweekmedium in de bioreactor te enten, voegt u één milliliter van 10 toe aan de achtste CFU per milliliter Pseudomonas azotoformans bacteriële oplossing door de opening met behulp van een pipet van vijf milliliter en plaatst u de staaf terug in zijn oorspronkelijke positie.Plaats de stangen die al in de dekselgaten zijn geplaatst zodat de pinnen in de respectieve inkepingen passen. Plaats vervolgens een bacterieel luchtzuiveringsfilter van 0,2 micrometer aan het einde van de buis met de kleinste diameter op het deksel van de bioreactor. De andere buis van dezelfde diameter blijft permanent aangesloten met een metalen schroefdop of een siliconen plug die goed sluit.Plaats de bioreactor gedurende 24 uur boven de verwarmingsplaat die op 30 graden Celsius is ingesteld en roer op 130 RPM. Voer na 24 uur de tweede stap van de biofilmvorming in de bioreactor uit in de continue stroommodus. Plaats een carboy met 18 liter steriel gedestilleerd water in de bioveiligheidskast.Voeg vervolgens twee liter 1000 milligram per liter TSB-kweekmedium toe om een eindconcentratie van 100 milligram per liter te verkrijgen. Bedek de container met de steriele dop waarop twee buizen zijn aangesloten. De eerste is een siliconenbuis die op de interface van de dop is bevestigd om het medium te pompen.De tweede slang van de maat 16 is verbonden met de externe poort waardoor de vloeistof naar de bioreactor kan stromen. Nadat u de slang van maat 16 hebt aangesloten op het uiteinde van de glasstroomrem, steekt u deze laatste in de grootste buis op het deksel van de bioreactor aan het andere uiteinde en installeert u vervolgens de slang van maat 16 in de peristaltische pomp. Gebruik nog een 20 liter carboy om het effluent uit de bioreactor op te vangen.Bevestig het uiteinde van de buis die is aangesloten op de uitlaattuit van de bioreactor aan de dop van de afvalcontainer. Plaats een filter van 0,2 micrometer in de buis die aanwezig is op het deksel van deze container. Als u klaar bent, start u de peristaltische pomp met een debiet van 11,3 milliliter per minuut en laat u het systeem 24 uur draaien.Schakel na 24 uur de peristaltische pomp uit en stop met het roeren en verwarmen van de bioreactor. Om de bacteriële biofilm te herstellen, spoelt u de coupons of dia's in 40 milliliter PBS om planktonbacteriën te elimineren. Laat ze vervolgens los in een steriele conische buis van 50 milliliter met 40 milliliter PBS.Na 30 seconden vortexen, soniceer de buizen op 40 kilohertz gedurende 30 seconden. Herhaal dit drie keer. Als u klaar bent, verzamelt u de 40 milliliter biofilmsuspensie in een steriele conische buis van 50 milliliter en spoelt u de coupons of dia's af met twee steriele PBS-oplossingen.Recupereer deze spoelvloeistof en voeg deze toe aan de reeds verzamelde biofilmsuspensie. Haal de microtiterplaat er vanaf 30 graden Celsius uit. Voeg 200 microliter PBS toe aan drie putjes van een 96-well microplaat.Om de biofilms te wassen en planktonbacteriën te elimineren, brengt u het deksel van de biofilmmicroplaat met biofilms gevormd op de haringen gedurende 10 seconden over naar de 96-well microplate met de PBS. Bereid de desinfectiemiddelen voor in de vereiste concentraties en voeg 200 microliter van elke desinfectiemiddelconcentratie toe aan de putten van een nieuwe 96-well microtiterplaat in drievoud. Breng het deksel van de biofilmmicrotiterplaat over op de 96-putmicrotiterplaat met de desinfectiemiddelen en incubeer de plaat bij kamertemperatuur gedurende de gewenste blootstellingstijd.Voeg vervolgens 200 microliter Dey-Engley neutraliserende bouillon toe aan de putjes van een nieuwe 96-well microtiterplaat. Breng het deksel van de biofilmmicrotiterplaat over op de 96-well microtiterplaat met de neutraliserende bouillon. Sluit de microtiterplaat af met parafilm en plaats deze gedurende 30 minuten in de badsonisator op 40 kilohertz.Na 30 minuten, vanaf de eerste kolom van de gesonificeerde plaat, breng 100 microliter losgemaakte biofilms over naar de eerste rij van een nieuwe 96-well microtiterplaat. Voeg vervolgens 180 microliter steriele PBS toe aan een plaat met 96 putten, behalve de eerste rij. Breng vervolgens 20 microliter van de biofilmoplossing over van de eerste rij naar de putten in de tweede rij met 180 microliter PBS om de verdunning 10 tot de min één te bereiken.Breng vervolgens 20 microliter over van de tweede rij naar de putten in de volgende rij om de verdunning van 10 tot de min twee te bereiken. Herhaal dit om een verdunning te verkrijgen tussen 10 tot min vijf en 10 tot min zeven. Ent 100 microliter van de gewenste verdunning op TSA en incuber de platen volgens de groeiparameters van de bacterie.Vorm de Pseudomonas azotoformans PFLA 1-biofilms op de coupons in de bioreactor, verwijder de staaf met de coupons en spoel de staaf in een conische buis met 30 milliliter PBS om planktoncellen te verwijderen. Laat elke coupon in een steriele conische buis van 50 milliliter vallen met behulp van een schroevendraaier. Voeg vervolgens vier milliliter van de juiste organische peroxyzuuroplossing of PBS toe voor de controle.Voeg na vijf minuten incubatie 36 milliliter Dey-Engley neutraliserende bouillon toe. Nadat je de conische buis gedurende 30 seconden hebt gevortexeerd, soniceer je ze gedurende 30 seconden op 40 kilohertz. Herhaal het proces drie keer om de biofilmsuspensie te verkrijgen.Herhaal dezelfde procedure met de andere staven, bereid seriële wanen van de biofilmsuspensie voor en plaats de suspensie op TSA-medium zoals eerder beschreven. De SCM-analyse toonde de aanwezigheid van de biofilm door Pseudomonas azotoformans PFL1A op de microplaatpennen van de biofilm. De Pseudomonas azotoformans PFL1A-biofilm gevormd op een roestvrijstalen dia met behulp van een bioreactor leek zeer dicht en vertoonde de morfologische kenmerken van een volwassen driedimensionale biofilm.De resultaten van de bacteriële tellingen van de biofilms ontwikkeld door dit isolaat in het dynamische systeem toonden significante celdichtheden die overeenkomen met 8,74 log CFU per vierkante centimeter in TSB-kweekmedium en 7,86 log CFU centimeter vierkant in steriele magere melk. De resultaten verkregen met het B.vesicularis-isolaat toonden aan dat de toename van de nutriëntenconcentratie van 100 tot 900 milligram per liter resulteerde in een toename van het aantal bacteriën van de biofilms van 6,11 tot 8,71 log CFU centimeter vierkant. Ook werd een significante biofilmgroei waargenomen wanneer de stroomsnelheid werd verlaagd tot 6,0 milliliter per minuut, wat aangeeft dat bepaalde factoren de biofilmvorming in de bioreactor kunnen beïnvloeden.Geen van de biofilms bevatte detecteerbare levensvatbare cellen bij een contacttijd van vijf minuten in 500 delen per miljoen met organische peroxyzuren en 100.000 delen per miljoen met waterstofperoxideconcentraties van desinfectiemiddelen die gewoonlijk in zuivelfabrieken worden toegepast. De SCM toonde de driedimensionale structuur van onbehandelde minimale biofilmuitroeiingsconcentratie of MBEC-biofilms, terwijl de behandelde MBEC-biofilms hun driedimensionale conformatie verloren. Het is essentieel om onder de steriele toestand te blijven tijdens het uitvoeren van dit protocol.De gebruiker moet ook onthouden dat het gegenereerde resultaat is gekoppeld aan een uniek isolaat en desinfectiemiddel. Het combineren van desinfectiemiddel met mechanische trillingen, echografie of enzymatische behandelingen kan worden geëvalueerd om de effectiviteit van biofilmuitroeiing te verbeteren. Deze aanpak met behulp van statische en dynamische methoden om biofilms te vormen, maakte de weg vrij voor onderzoekers om nieuwe anti-biofilmformulering te screenen en te bestuderen om biofilms in verschillende sectoren beter te beheersen.

evaluation-efficacy-organic-peroxyacids-for-eradicating-dairy

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Source: Tay, S. B., et.al. Anti-virulent Disruption of Pathogenic Biofilms using Engineered Quorum-quenching Lactonases. J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the process of inhibiting biofilm formation by introducing an enzyme that disrupts bacterial cell signaling. The enzyme prevents the bacteria from producing extracellular polymeric substances, thereby reducing biofilm development on a glass-bottomed microdish. Finally, the biofilm structure is visualized using fluorescent lectins and...

Microscopic Assessment of Enzyme-Mediated Inhibition of Biofilm Formation

Source: Bucher, T., et al. Methodologies for Studying B. subtilis Biofilms as a Model for Characterizing Small Molecule Biofilm Inhibitors. J. Vis. Exp. (2016).This video demonstrates how biofilm matrix integrity influences bacterial resistance to ethanol by comparing colony-forming units in untreated and inhibitor-disrupted biofilms. Reduced CFUs in inhibitor-treated samples demonstrate that the extracellular matrix is essential for protecting biofilm-embedded cells from antimicrobial stress.

Ethanol Resistance Assay to Evaluate Biofilm Matrix Integrity

This video demonstrates a fluorescence-based method for quantifying bile salt-induced biofilm formation. Upon the addition of bile salts in the culture of a pathogenic enteric bacteria, biofilm production is detected using a fluorescent lectin that binds to the polysaccharides in the extracellular polymeric substance (EPS) matrix of the biofilm.

An Assay to Study Bile-Salt Induced Biofilm Formation through EPS Matrix Detection

The video showcases a biofilm dispersion assay using a multi-well plate. Buffer and glucose treatment disassemble the biofilm, releasing bacteria, while bile salts induce stress, retaining bacteria in the protective extracellular polymeric substance. Higher dispersion with buffer and glucose confirms successful biofilm disassembly, estimated by colony forming units measurement.

Detection of Biofilm Disassembly Through a Dispersion Assay

Deze studie presenteert de ontwikkeling van reproduceerbare methodologieën om biofilmremmers en hun effecten op Bacillus subtilis multicellulariteit te bestuderen.

Methodologieën voor het bestuderen<em&gt; B. subtilis</em&gt; Biofilms als een model voor het karakteriseren van Small Molecule biofilminhibitoren

Dit protocol beschrijft een nieuwe methode te groeien en kwalitatief analyseren bacteriële biofilms op schimmeldraden door confocale en elektronenmicroscopie.

Een nieuwe methode voor Kwalitatieve Multi-schaal analyse van bacteriële biofilms op draadschimmelcel Koloniën met behulp van confocale en Electron Microscopy

Biofilms op oppervlakken kunnen effectief en snel worden verwijderd door gebruik te maken van een periodieke straal van kooldioxide-aerosols zonder stikstofzuivering.

Biofilm verwijderen Met behulp van Carbon Dioxide aerosols zonder stikstofspoeling

Natuurlijke producten vormen veelbelovende uitgangspunten voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en therapeutische middelen. Vanwege de grote chemische diversiteit is het vinden van nieuwe therapeutische verbindingen van planten echter een uitdagende en tijdrovende taak. We beschrijven een vereenvoudigde aanpak om antimicrobiële en antibiofilmmoleculen te identificeren uit plantenextracten en fracties.

Systematische aanpak om nieuwe antimicrobiële en antibiofilmmoleculen uit plantenextracten en -fracties te identificeren om tandheelkundige cariës te voorkomen

Dit artikel beschrijft methoden die drie gangbare biofilmoogst- en desaggregatietechnieken op twee oppervlaktetypen demonstreren, robuustheidstests van een oogstmethode en minimale informatie om te overwegen bij het kiezen en optimaliseren van oogst- en desaggregatietechnieken om de reproduceerbaarheid te vergroten.

Oogsten en uitsplitsen: een over het hoofd geziene stap in onderzoek naar biofilmmethoden

Dit protocol presenteert methodologie om biofilmgroei- en biomassametingen uit te voeren met behulp van zelfgeassembleerde pcr-plaatapparaten met diepe put voor statische biofilmscreening met hoge doorvoer en 96-well gekoppelde deksels.

Generatie van grotere bacteriële biofilmbiomassa met behulp van PCR-Plate Deep Well Microplate-apparaten

Ontdek een robuuste methode voor het evalueren van organische peroxyzuren tegen zuivelbiofilmen met behulp van statische en dynamische testmethoden met Pseudomonas azotoformans. Deze aanpak verbetert productkwaliteit.

Evaluatie van de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die statische en dynamische methoden combineert (Video) | JoVE Journal

Evaluatie van de werkzaamheid van organische peroxyzuren voor het uitroeien van zuivelbiofilms met behulp van een aanpak die statische en dynamische methoden combineert

Meer video's verkennen