- जैव ईंधन के लक्षण
- बायोफिल्म मैट्रिक्स की रासायनिक और भौतिक विशेषताएं
- बायोफिल्म की इकोफिजियोलॉजिकल विशेषताएं
- बायोफिल्म का निर्माण
- सतह के लिए प्रारंभिक आसंजन
- मल्टीलेयर्स में एक मोनोलर और माइक्रोकोलोनियों का गठन
- पॉलिमरिक एक्सेल्यूलर मैट्रिक्स का उत्पादन और तीन आयामी बायोफिल्म की परिपक्वता
- जैव ईंधन के प्रकार
- प्रजातियों की संख्या
- प्रशिक्षण का माहौल
- इंटरफ़ेस का प्रकार जहां वे उत्पन्न होते हैं
- बायोफिल्म के उदाहरण
- -दाँत की मैल
- -बायोफिल्म्स काले पानी में
- - सबआरी बायोफिल्म
- मानव रोगों के प्रेरक एजेंटों की फिल्में
- -टाऊन प्लेग
- -शांत शिरापरक कैथेटर
- -उद्योग में
- खाद्य उद्योग
- लिस्टेरिया monocytogenes
- स्यूडोमोनास
- साल्मोनेला
- इशरीकिया कोली
- कीटाणुनाशक, रोगाणुनाशक और एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बायोफिल्म का प्रतिरोध
- संदर्भ
Biofilms या biofilms एक सतह से जुड़ी सूक्ष्मजीवों के समुदायों, बाह्य बहुलक पदार्थों स्वयं के एक मैट्रिक्स में रहने वाले हैं - उत्पन्न। उन्हें शुरुआत में एंटोनी वॉन लीउवेनहोके द्वारा वर्णित किया गया था, जब उन्होंने 17 वीं शताब्दी में अपने स्वयं के दांतों से सामग्री की एक प्लेट पर "पशुत्व" (इस प्रकार उनका नाम) की जांच की थी।
सिद्धांत जो बायोफिल्म्स की अवधारणा करता है और उनके गठन की प्रक्रिया का वर्णन करता है, 1978 तक विकसित नहीं किया गया था। यह पता चला कि बायोफिल्म बनाने के लिए सूक्ष्मजीवों की क्षमता सार्वभौमिक प्रतीत होती है।
चित्रा 1. एक कैथेटर में स्टेफिलोकोकस ऑरियस द्वारा निर्मित बायोफिल्म। स्रोत: सीडीसी / रॉडने एम। डोनलन, पीएचडी; जेनिस कार (फिल # 7488), 2005. https://commons.wikimedia.org के माध्यम से
बायोफिल्म प्राकृतिक वातावरण, एक्वाडक्ट्स, जल भंडारण टैंक, औद्योगिक प्रणालियों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के मीडिया जैसे कि चिकित्सा रोगियों और अस्पताल के रोगियों के लिए उपकरणों (जैसे उदाहरण के लिए कैथेटर) के रूप में वातावरण में मौजूद हो सकते हैं।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और confocal स्कैनिंग लेजर माइक्रोस्कोपी के उपयोग के माध्यम से, यह पता चला कि बायोफिल्म सजातीय, कोशिकाओं के असंरचित जमा और संचित गाद नहीं हैं, बल्कि जटिल विषम संरचनाएं हैं।
बायोफिल्म एक सतह पर जुड़े कोशिकाओं के जटिल समुदाय हैं, जो एक उच्च हाइड्रेटेड पॉलिमर मैट्रिक्स में एम्बेडेड होते हैं, जिसका पानी संरचना में खुले चैनलों के माध्यम से घूमता है।
कई जीव जो पर्यावरण में लाखों वर्षों से जीवित रहने में सफल रहे हैं, उदाहरण के लिए, जन स्यूडोमोनस और लेगियोनेला की प्रजातियां, अपने मूल देशी वातावरण के अलावा अन्य वातावरणों में बायोफिल्म रणनीति का उपयोग करते हैं।
जैव ईंधन के लक्षण
बायोफिल्म मैट्रिक्स की रासायनिक और भौतिक विशेषताएं
-बायोफिलम सूक्ष्मजीवों, पॉलीसैकराइड मैक्रोमोलेक्यूल्स, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड और अन्य बायोपॉलिमरों द्वारा स्रावित पॉलिमर के अतिरिक्त पदार्थ, बायोफिल्म मैट्रिक्स नामक तीन आयामी संरचना बनाने के लिए पार करते हैं।
-मैट्रिक्स की संरचना अत्यधिक चिपचिपा है, इसमें रबड़ के गुण हैं, कर्षण और यांत्रिक टूटने के लिए प्रतिरोधी है।
-मैट्रिक्स में इंटरफ़ेस सतहों का पालन करने की क्षमता होती है, जिसमें छिद्रपूर्ण मीडिया के आंतरिक रिक्त स्थान शामिल होते हैं, अतिरिक्त पॉलीसेकेराइड के माध्यम से जो आसन्न मसूड़ों के रूप में कार्य करते हैं।
-पॉलिमरिक मैट्रिक्स मुख्य रूप से आयनिक है और इसमें धातु के उद्धरण जैसे अकार्बनिक पदार्थ भी शामिल हैं।
-इसमें पानी के चैनल हैं जिनके माध्यम से ऑक्सीजन, पोषक तत्व और अपशिष्ट पदार्थ प्रसारित होते हैं जिन्हें पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।
-यह बायोफिल्म का मैट्रिक्स प्रतिकूल वातावरण के खिलाफ संरक्षण और अस्तित्व के साधन के रूप में काम करता है, फागोसाइटिक आक्रमणकारियों के खिलाफ एक बाधा और कीटाणुओं और एंटीबायोटिक दवाओं के प्रवेश और प्रसार के खिलाफ है।
बायोफिल्म की इकोफिजियोलॉजिकल विशेषताएं
गैर-सजातीय ग्रेडिएंट्स में मैट्रिक्स का निर्माण, विभिन्न प्रकार के माइक्रोबायोट्स का उत्पादन करता है, जो जैव विविधता के भीतर जैव विविधता को मौजूद करने की अनुमति देता है।
मैट्रिक्स के साथ, सेलुलर जीवन रूप मौलिक रूप से मुक्त जीवन से अलग है, संबद्ध नहीं है। बायोफिल्म सूक्ष्मजीव स्थिर होते हैं, एक दूसरे के बहुत करीब, कालोनियों में जुड़े; यह तथ्य गहन अंतर्क्रियाओं को होने देता है।
-बायोफिल्म में सूक्ष्मजीवों के बीच बातचीत में "कोरम सेंसिंग" नामक एक कोड में रासायनिक संकेतों के माध्यम से संचार शामिल है।
-जैन ट्रांसफर और सिनर्जिस्टिक माइक्रो-कंसोर्टिया के गठन जैसे अन्य महत्वपूर्ण इंटरैक्शन हैं।
-बायोफिल्म के फेनोटाइप को संबंधित कोशिकाओं द्वारा व्यक्त जीन के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है। इस फेनोटाइप को विकास दर और जीन प्रतिलेखन के संबंध में बदल दिया जाता है।
-बायोफिल्म के भीतर के जीव ऐसे जीन को स्थानांतरित कर सकते हैं जो अपने प्लवक या मुक्त जीवन रूपों को स्थानांतरित नहीं करते हैं।
-बायोफिल्म निर्माण प्रक्रिया विशिष्ट जीन द्वारा विनियमित होती है, जो प्रारंभिक सेल आसंजन के दौरान संचरित होती है।
मैट्रिक्स के सीमित स्थान में, सहयोग और प्रतिस्पर्धा के तंत्र हैं। प्रतियोगिता जैविक आबादी में निरंतर अनुकूलन उत्पन्न करती है।
-एक सामूहिक बाहरी पाचन तंत्र उत्पन्न होता है, जो कोशिकाओं के पास बाह्य एंजाइमों को बनाए रखता है।
-यह एंजाइमैटिक सिस्टम सिक्वेंस्टर, संचय और चयापचय, भंग, कोलाइडल और / या निलंबित पोषक तत्वों की अनुमति देता है।
-मैट्रिक्स एक सामान्य बाहरी पुनर्चक्रण क्षेत्र के रूप में कार्य करता है, लाइसिन कोशिकाओं के घटकों का भंडारण, सामूहिक आनुवंशिक संग्रह के रूप में भी कार्य करता है।
-बायोफिल्म पर्यावरणीय परिवर्तनों के खिलाफ एक सुरक्षात्मक संरचनात्मक बाधा के रूप में कार्य करता है जैसे कि desiccation, biocides, एंटीबायोटिक्स, मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, ऑक्सीकरण एजेंट, धातु के पराबैंगनी, पराबैंगनी विकिरण की कार्रवाई और फागोसाइटिक प्रोटोजोआ और कीड़ों जैसे अन्य शिकारियों के खिलाफ भी एक बचाव है।
-बायोफिल्म का मैट्रिक्स सूक्ष्मजीवों के लिए एक अद्वितीय पारिस्थितिक वातावरण का गठन करता है, जो जैविक समुदाय के लिए जीवन के एक गतिशील तरीके की अनुमति देता है। बायोफिल्म सच्चे सूक्ष्म तंत्र हैं।
बायोफिल्म का निर्माण
बायोफिल्म निर्माण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सूक्ष्मजीव एक मुक्त-जीवित, एकल-कोशिका वाले, घुमंतू राज्य से एक बहुकोशिकीय गतिहीन राज्य में जाते हैं, जहां बाद की वृद्धि कोशिका भेदभाव के साथ संरचित समुदायों का निर्माण करती है।
बाह्य पर्यावरणीय संकेतों और स्व-निर्मित संकेतों के जवाब में बायोफिल्म विकास होता है।
बायोफिल्म का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि उनके गठन की व्याख्या करने के लिए एक सामान्यीकृत काल्पनिक मॉडल का निर्माण संभव है।
बायोफिल्म निर्माण के इस मॉडल में 5 चरण शामिल हैं:
- सतह के लिए प्रारंभिक आसंजन।
- एक मोनोलेयर का गठन।
- बहुपरत सूक्ष्मकणों को बनाने के लिए प्रवासन।
- पॉलिमरिक एक्सेलुलर मैट्रिक्स का उत्पादन।
- तीन आयामी बायोफिल्म की परिपक्वता।
चित्रा 2. एक बायोफिल्म के गठन की प्रक्रिया। स्रोत: डी। डेविस, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से
सतह के लिए प्रारंभिक आसंजन
बायोफिल्म का गठन सूक्ष्मजीवों के प्रारंभिक आसंजन से ठोस सतह पर शुरू होता है, जहां वे स्थिर होते हैं। यह पता चला है कि सूक्ष्मजीवों में सतह सेंसर होते हैं और सतह के प्रोटीन मैट्रिक्स के निर्माण में शामिल होते हैं।
गैर-मोबाइल जीवों में, जब पर्यावरण की स्थिति अनुकूल होती है, तो उनकी बाहरी सतह पर चिपकने का उत्पादन बढ़ जाता है। इस तरह, यह अपने सेल-सेल और सेल-सतह आसंजन क्षमता को बढ़ाता है।
मोबाइल प्रजातियों के मामले में, व्यक्तिगत सूक्ष्मजीव एक सतह पर स्थित होते हैं और यह खानाबदोश मुक्त मोबाइल से गतिहीन, लगभग उदासीन तक उनके जीवन के तरीके में एक क्रांतिकारी बदलाव की ओर शुरुआती बिंदु है।
इसलिए स्थानांतरित करने की क्षमता मैट्रिक्स के निर्माण में खो जाती है, अलग-अलग संरचनाएं जैसे फ्लैगेला, सिलिया, पायलस और फिम्ब्रिया, चिपकने वाले पदार्थों के अलावा भाग लेते हैं।
फिर, दोनों मामलों में (मोबाइल और गैर-मोबाइल सूक्ष्मजीव), छोटे समुच्चय या माइक्रोकोलॉजी बनते हैं और एक अधिक गहन सेल-सेल संपर्क उत्पन्न होता है; नए वातावरण में अनुकूली फेनोटाइपिक परिवर्तन संकुल कोशिकाओं में होते हैं।
मल्टीलेयर्स में एक मोनोलर और माइक्रोकोलोनियों का गठन
बाह्य बहुलक पदार्थों का उत्पादन शुरू होता है, मोनोलेयर में प्रारंभिक गठन होता है और बहुपरत में बाद का विकास होता है।
पॉलिमरिक एक्सेल्यूलर मैट्रिक्स का उत्पादन और तीन आयामी बायोफिल्म की परिपक्वता
अंत में, बायोफिल्म तीन आयामी वास्तुकला और चैनलों की उपस्थिति के साथ परिपक्वता के अपने चरण तक पहुंचता है, जिसके माध्यम से पानी, पोषक तत्व, संचार रसायन और न्यूक्लिक एसिड प्रसारित होते हैं।
बायोफिल्म मैट्रिक्स कोशिकाओं को बनाए रखता है और उन्हें एक साथ रखता है, एक-दूसरे के साथ संचार को बढ़ावा देता है, जो कि संचार संचार और सहक्रियात्मक कंसोर्टिया के गठन को बढ़ावा देता है। बायोफिल्म की कोशिकाएं पूरी तरह से स्थिर नहीं होती हैं, वे इसके अंदर जा सकती हैं और अलग भी हो सकती हैं।
जैव ईंधन के प्रकार
प्रजातियों की संख्या
बायोफिल्म में भाग लेने वाली प्रजातियों की संख्या के अनुसार, बाद को निम्न में वर्गीकृत किया जा सकता है:
- एक प्रजाति के बायोफिल्म। उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकस म्यूटान या वेलियेल्ला परुला द्वारा गठित बायोफिल्म।
- दो प्रजातियों के बायोफिल्म। उदाहरण के लिए, बायोफिल्म्स में स्ट्रेप्टोकोकस म्यूटन्स और वेलियेल्लाला परवुला के सहयोग को भी खोजा गया है।
- पॉलीमिक्रोबियल बायोफिल्म, कई प्रजातियों से बना है । उदाहरण के लिए, दंत पट्टिका।
प्रशिक्षण का माहौल
इसके अलावा पर्यावरण के आधार पर जहां वे बनते हैं, बायोफिल्म हो सकते हैं:
- प्राकृतिक
- औद्योगिक
- घरेलू
- मेहमाननवाज़
चित्रा 3. मिकी हॉट स्प्रिंग्स, ओरेगन, संयुक्त राज्य अमेरिका में थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के बायोफिल्म। स्रोत: Amateria1121, विकिमीडिया कॉमन्स से
इंटरफ़ेस का प्रकार जहां वे उत्पन्न होते हैं
दूसरी ओर, इंटरफ़ेस के प्रकार के अनुसार जहां वे बनते हैं, उन्हें वर्गीकृत करना संभव है:
- सॉलिड-लिक्विड इंटरफेस बायोफिल्म, जैसे कि एक्वाडक्ट्स और टैंक, पाइप और पानी की टंकियों का निर्माण।
- सॉलिड-गैस इंटरफ़ेस बायोफिल्म्स (SAB इसके अंग्रेजी उप संक्षिप्त नाम Biofilms में); वे सूक्ष्मजीव समुदाय हैं जो ठोस खनिज सतहों पर विकसित होते हैं, सीधे वायुमंडल और सौर विकिरण के संपर्क में आते हैं। वे इमारतों, नंगे रेगिस्तान चट्टानों, पहाड़ों, दूसरों के बीच में पाए जाते हैं।
बायोफिल्म के उदाहरण
-दाँत की मैल
दंत पट्टिका का अध्ययन एक जटिल समुदाय के एक दिलचस्प उदाहरण के रूप में किया गया है जो बायोफिल्म में रहता है। अकार्बनिक लवणों की उपस्थिति के कारण, दंत प्लेटों के बायोफिल्म कठोर और लोचदार नहीं होते हैं, जो बहुलक बहुलक मैट्रिक्स को कठोरता देते हैं।
दंत पट्टिका के सूक्ष्मजीव बहुत विविध हैं और बायोफिल्म में 200 से 300 संबंधित प्रजातियों के बीच हैं।
इन सूक्ष्मजीवों में हैं:
- जीनस स्ट्रेप्टोकोकस; अम्लीय बैक्टीरिया से बना है जो तामचीनी और डेंटिन को डिनरलाइज़ करता है, और दंत क्षय को आरंभ करता है। उदाहरण के लिए, प्रजातियाँ: म्यूटान, एस। सोब्रीन्स, एस। सांगुइस, एस। साल्वेलिस, एस। माइटिस, एस ओरलिस और एस। मिलेरी।
- जीनस लैक्टोबैसिलस, दांतों के प्रोटीन को बदनाम करने वाले एसिडोफिलिक बैक्टीरिया से बना है। उदाहरण के लिए, प्रजातियां: केसी, एल फेरेंटम, एल। एसिडोफिलस।
- जीनस एक्टिनोमाइसेस, जो अम्लीय और प्रोटीयोलाइटिक सूक्ष्मजीव हैं। इनमें से, प्रजातियां: विस्कोस, ए। ओडोन्टोलाइटिकस और ए। नेस्लुंडि।
- और अन्य जेनेरा, जैसे: कैंडिडा एल्बिकैंस, बैक्टेरॉइड्स फ़ॉर्शिथस, पोर्फोमोमोनस जिंजिवलिस और एक्टिनोबैसिलस एक्टिनोमाइसेक्टोमाइटन।
-बायोफिल्म्स काले पानी में
एक और दिलचस्प उदाहरण घरेलू अपशिष्ट जल है, जहां नाइट्राइजिंग सूक्ष्मजीव हैं जो अमोनियम, नाइट्राइट और ऑटोट्रॉफिक नाइट्रिफिंग बैक्टीरिया को ऑक्सीकरण कर रहे हैं जो पाइप से जुड़े बायोफिल्म में रहते हैं।
इन बायोफिल्म्स में अमोनियम ऑक्सीकरण करने वाले जीवाणुओं के बीच, संख्यात्मक रूप से प्रमुख प्रजातियां जीनोस नाइट्रोसोमोनस हैं, जिन्हें पूरे बायोफिल्म मैट्रिक्स में वितरित किया जाता है।
नाइट्राइट ऑक्सीडेंट्स के समूह के भीतर अधिकांश घटक नाइट्रोस्पिरा जीनस के हैं, जो केवल बायोफिल्म के आंतरिक भाग में स्थित हैं।
- सबआरी बायोफिल्म
Subaerie biofilms को ठोस खनिज सतहों जैसे चट्टानों और शहरी इमारतों पर पैची विकास की विशेषता है। ये बायोफिल्म कवक, शैवाल, सायनोबैक्टीरिया, हेटेरोट्रोफिक बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ, साथ ही सूक्ष्म जानवरों के प्रमुख संघों को प्रस्तुत करते हैं।
विशेष रूप से, SAB बायोफिल्म में केमोलिटोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीव होते हैं, जो ऊर्जा स्रोतों के रूप में अकार्बनिक खनिज रसायनों का उपयोग करने में सक्षम होते हैं।
Chemolithotrophic सूक्ष्मजीवों में अकार्बनिक यौगिकों जैसे H 2, NH 3, NO 2, S, HS, Fe 2+ का ऑक्सीकरण करने और उनके चयापचय में ऑक्सीकरण द्वारा उत्पादित विद्युत संभावित ऊर्जा का लाभ उठाने की क्षमता है।
सूक्ष्मजीवविज्ञानी जीवों में मौजूद हैं:
- जीनस जियोडर्मेटोफिलस के जीवाणु; जननांग के साइनोबैक्टीरिया C hrococcoccidiopsis, कोकॉइड और फिलामेंटस प्रजातियाँ जैसे कैलोथ्रिक्स, ग्लियोकोपैसा, नोस्टोक, स्टिगोनिमा, फोर्मिडियम,
- जेनेरा क्लोरैला, डेस्मोकोकस, फाइकोप्लेटिस, प्रिंट्ज़िना, ट्रेबौक्सिया, ट्रेंटेपोहलिया और स्टिचोकोकस की हरी शैवाल।
- हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया (सबएरियल बायोफ़िल्म्स में प्रमुख): आर्थ्रोबैक्टेर एसपी।, बेसिलस एसपी।, माइक्रोकॉकस सपा।, पेनिबासिलस एसपी।, स्यूडोमोनास एसपी। और रोडोकोकस एसपी।
- चेमोरोनोगोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया और कवक जैसे एक्टिनोमाइसेलेट्स (स्ट्रेप्टोमाइसेट्स और जियोडर्मेटोफिलासी), प्रोटीनोबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया, एसिडोबैक्टीरिया और बैक्टेराइड्स-साइटोफागा-फ्लेवोबैक्टीरियम।
मानव रोगों के प्रेरक एजेंटों की फिल्में
मानव रोग के प्रेरक एजेंट के रूप में जाने जाने वाले जीवाणुओं में से कई जैव ईंधन में रहते हैं। इनमें से हैं: विब्रियो कॉलेरी, विब्रियो पैराहामोलिटिकस, विब्रियो फिशेरि, वेलियनेला परवुला, स्ट्रेप्टोकोकस म्यूटान और लेगियोनेला न्यूमोफिला।
-टाऊन प्लेग
ब्याज में पिस्सू के काटने से बुबोनिक प्लेग का संचरण होता है, इस बीमारी के लिए जिम्मेदार जीवाणु एजेंट का अपेक्षाकृत हालिया अनुकूलन, येरसिनिया पेस्टिस।
यह जीवाणु वेक्टर के ऊपरी पाचन तंत्र (पिस्सू) से जुड़े बायोफिल्म के रूप में बढ़ता है। एक काटने के दौरान, पिस्सू बायोफिल्म को डर्मिस में यर्सिनिया पेस्टिस से युक्त करता है, इस प्रकार संक्रमण की शुरुआत करता है।
-शांत शिरापरक कैथेटर
अन्वेषण किए गए केंद्रीय शिरापरक कैथेटर पर बायोफिल्म से अलग किए गए जीवों में ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के साथ-साथ अन्य सूक्ष्मजीवों का एक आश्चर्यजनक सरणी शामिल है।
शिरापरक कैथेटर में बायोफिल्म के ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के रूप में कई वैज्ञानिक अध्ययन रिपोर्ट करते हैं: कोरिनेबैक्टीरियम एसपीपी।, एंटरोकोकस एसपी।, एंटरोकोकस फेसेलिस, एंटरोकोकस फेकियम, स्टैफिलोकोकस एसपीपी।, स्टेफिलोकोकस ऑरियस, स्टैफिलोकोकस एपिडर्मिस एपिडर्मिस। और स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया।
इन बायोफिल्मों से पृथक ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं के बीच, निम्नलिखित रिपोर्ट की गई है: एसिनोबोबैक्टीर एसपीपी, एसीनेटोबैक्टीरस कैल्कोएसेटिकस, एसीनेटोबैक्टीर एनीट्रेटस, एंटरोबैक्टर क्लोकै, एंटरोबैक्टीरिया एरोगेंस, एस्चेरिचिया कोली, क्लेबसिएला न्यूमोनिया, क्लेबसिएला ओक्सोकोटोका। । और सेराटिया मार्सेन्सेंस।
इन बायोफिल्मों में पाए जाने वाले अन्य जीव हैं: कैंडिडा एसपीपी।, कैंडिडा अल्बिकंस, कैंडिडा ट्रॉपिकलिस और माइकोबैक्टीरियम चेलोनी।
-उद्योग में
उद्योग के संचालन के बारे में, बायोफिल्म पाइप अवरोधों, उपकरणों को नुकसान, एक्सचेंजर सतहों को कवर करते समय गर्मी हस्तांतरण जैसी प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप या धातु भागों के क्षरण को उत्पन्न करते हैं।
खाद्य उद्योग
खाद्य उद्योग में फिल्म निर्माण महत्वपूर्ण सार्वजनिक स्वास्थ्य और परिचालन समस्याएं पैदा कर सकता है।
बायोफिल्म में एसोसिएटेड रोगजनकों रोगजनक बैक्टीरिया के साथ खाद्य उत्पादों को दूषित कर सकते हैं और उपभोक्ताओं के लिए गंभीर सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्याएं पैदा कर सकते हैं।
खाद्य उद्योग से जुड़े रोगजनकों के जैव ईंधन में निम्नलिखित हैं:
लिस्टेरिया monocytogenes
यह रोगज़नक़ा बायोफिल्म गठन, फ्लैगेला और झिल्ली प्रोटीन के प्रारंभिक चरण में उपयोग करता है। स्लाइसिंग मशीनों की स्टील सतहों पर बायोफिल्म बनाती है।
डेयरी उद्योग में, लिस्टेरिया मोनोसाइटोजेन्स के बायोफिल्म का उत्पादन द्रव दूध और दूध उत्पादों में किया जा सकता है। पाइप, टैंक, कंटेनर और अन्य उपकरणों में डेयरी अवशेष इस रोगज़नक़ के बायोफ़िल्म के विकास का पक्ष लेते हैं जो उन्हें उपलब्ध पोषक तत्वों के रूप में उपयोग करता है।
स्यूडोमोनास
इन जीवाणुओं के बायोफिल्म खाद्य उद्योग की सुविधाओं, जैसे कि फर्श, नालियों, और भोजन की सतहों जैसे मीट, सब्जियों और फलों के साथ-साथ दूध के कम-एसिड डेरिवेटिव में पाए जा सकते हैं।
स्यूडोमोनास एरुगिनोसा कई बाह्य पदार्थों को स्रावित करता है जो कि जैव इस्पात के पॉलिमेरिक मैट्रिक्स के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं, जो अकार्बनिक पदार्थों की एक बड़ी मात्रा का पालन करते हैं जैसे कि स्टेनलेस स्टील।
स्यूडोमोनास अन्य रोगजनक बैक्टीरिया जैसे साल्मोनेला और लिस्टेरिया के साथ मिलकर बायोफिल्म के भीतर सह-अस्तित्व में हो सकता है।
साल्मोनेला
साल्मोनेला प्रजातियां बैक्टीरिया के एटियलजि और खाद्य विषाक्तता के प्रकोप के zoonoses का पहला कारण एजेंट हैं।
वैज्ञानिक अध्ययनों से पता चला है कि साल्मोनेला खाद्य प्रसंस्करण संयंत्र सुविधाओं में कंक्रीट, स्टील और प्लास्टिक सतहों के लिए बायोफिल्म के रूप में पालन कर सकता है।
साल्मोनेला प्रजातियों के पास गुणों के साथ सतह संरचनाएं हैं। इसके अतिरिक्त, यह एक कोशिकीय पदार्थ के रूप में सेल्यूलोज का उत्पादन करता है, जो बहुलक मैट्रिक्स का मुख्य घटक है।
इशरीकिया कोली
यह बायोफिल्म गठन के प्रारंभिक चरण में फ्लैजेला और झिल्ली प्रोटीन का उपयोग करता है। यह बायोफिल्म में मैट्रिक्स के त्रि-आयामी ढांचे को उत्पन्न करने के लिए बाह्य कोशिकीय उत्पादन भी करता है।
कीटाणुनाशक, रोगाणुनाशक और एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बायोफिल्म का प्रतिरोध
रोगाणु, कीटाणुनाशक और एंटीबायोटिक दवाओं की कार्रवाई करने के लिए बायोफिल्म सूक्ष्मजीवों को सुरक्षा प्रदान करते हैं। इस सुविधा की अनुमति देने वाले तंत्र निम्नलिखित हैं:
- बहुत धीमी गति से फैलने और प्रभावी एकाग्रता तक पहुंचने में कठिनाई के कारण बायोफिल्म के तीन आयामी मैट्रिक्स के माध्यम से रोगाणुरोधी एजेंट का विलंबित प्रवेश।
- जैव विकास में परिवर्तित विकास दर और सूक्ष्मजीवों का कम चयापचय।
- जैव प्रतिरोधी विकास के दौरान सूक्ष्मजीवों की शारीरिक प्रतिक्रियाओं में परिवर्तन, परिवर्तित प्रतिरोध जीन अभिव्यक्ति के साथ।
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