Průkaz schopnosti tvorby biofilmů
Biofilm je strukturované mikrobiální společenství adherující k inertním i živým povrchům. Schopnost bakterií tvořit biofilm představuje závažný problém pro zdravotnictví i potravinářský průmysl. Zvláště nebezpečné jsou bakterie v biofilmech kolonizujících různé povrchy v oblasti medicíny, jako jsou katetry, srdeční pacemakery, kontaktní čočky, kloubní náhrady, dialyzační přístroje, chirurgické stehy. Způsobují např. infekce krevního oběhu, endokarditidy nebo osteomyelitidy a jsou příčinou chronických infekcí.
Biofilmy mají velký význam také v potravinářském průmyslu. Mohou se tvořit na povrchu jednotlivých výrobních zařízení, především v místech hůře dostupných pro sanitaci, odkud pak hrozí uvolňování jednotlivých bakterií a kontaminace potravin. Biofilmy jsou obtížně odstranitelné. Kontaminace potravin může vést následně ke snížení kvality potravin, rychlejšímu kažení nebo onemocnění z potravin, pokud jsou v biofilmu přítomny patogeny. Běžným zdrojem biofilmů jsou podlahy, hadice, ohyby potrubních zařízení, ventily a povrchy s defekty a nerovnostmi.
Biofilmy představují vyšší a složitější způsob života mikrobů a jsou analogií tkání vyšších organismů. Vykazují účinnou homeostázu, prvky primitivního oběhového systému, rysy buněčné kooperace a specializace a značný způsob ochrany před antimikrobiálními činiteli. Mohou být tvořeny pouze jedním druhem nebo se na jeho vzniku může podílet i několik druhů mikroorganismů.
Bakteriální biofilmy se projevují zvýšenou rezistencí k antimikrobiálním látkám ve srovnání s individuálními buňkami. Tato rezistence je spojována s trojrozměrnou strukturou biofilmu a produkcí nadměrného množství exopolysacharidů, které chrání vnitřní buňky biofilmu. Buňky uvnitř biofilmu přijímají méně kyslíku a živin, než buňky na povrchu a mají vyšší rezistenci k desinfekčním prostředkům. Přenos genů rezistence mezi buňkami biofilmu je až tisíckrát úspěšnější než přenos mezi buňkami žijícími planktonicky.
Pracovní postup:
Pro stanovení schopnosti bakterií tvořit biofilm může být použita zkumavková metoda. Do zkumavky s obsahem 2 ml BHI bujónu se rozetře testovaná bakteriální kultura. Zkumavka se inkubuje v termostatu při teplotě optimální pro růst daného mikroorganismu (obvykle 37 °C) po dobu 48 – 72 hodin. Obsah zkumavky se slije a zkumavka se vysuší po dobu 30 minut. Následuje obarvení asi 2 ml 0,1% roztoku safraninu. Barvivo se ponechá ve zkumavkách po dobu 3 minut a pak se slije. Zkumavky se vypláchnou 2 – 3 krát destilovanou vodou a volně na vzduchu se vysuší.
Hodnocení:
V pozitivním případě tvorby biofilmu je nalezena pravidelná zrnitá struktura na dně zkumavky. Nález ve zkumavkách je porovnán s tvorbou biofilmů u referenčních kmenů.