Cíl práce: Účelem této studie bylo detekování biofilmu patogenních mikroorganismů vyskytujících se v potravinářském průmyslu a porovnání jeho tvorby při různých kultivačních podmínkách. Materiál a metody: Ke studii byly zvoleny následující mikroorganismy – Staphylococcus aureus, Listeria innocua, Listeria ivanovii, Cronobacter sakazakii, Cronobacter muyt-jensii, Arcobacter butzleri, Arcobacter cryaerophilus, Campylobacter jejuni a Campylobacter coli. Pro detekci biofilmu vybraných mikroorganismů byla použita Christensenova metoda v mikrotitračních destičkách a metoda kultivace na kuponech z nerezové oceli. Výsledky: U všech sledovaných mikroorganismů byla potvrzena schopnost tvorby biofilmu, a to jak v mikrotitračních destičkách, tak na kuponech z nerezové oceli. Tvorba biofilmu byla ovlivněna jak kultivačním médiem, použitým materiálem a dobou kultivace, tak samotným mikroorganismem. Bylo prokázáno, že různé druhy a kmeny téhož rodu tvoří biofilm rozdílně. Rozdíl byl zjištěn i při porovnání sbírkových kultur a izolátů z prostředí. Některé bakterie tvořily biofilm ve větší míře na povrchu polyetylenových mikrotitračních destiček a na nerezových kuponech pak méně, nebo tomu bylo naopak. Některé patogeny byly schopny zvýšit denzitu planktonních buněk původní suspenze během 72 hodin až o 3 řády a zároveň vytvořit velké množství biofilmu. Závěry: Sledování tvorby biofilmu obávaných patogenů je velice důležité, a to nejen v potravinářském průmyslu. Podle získaných výsledků je zřejmé, že se bakteriální biofilmy formují již po relativně krátkém čase (v našem případě 24 hodin). Vzhledem ke struktuře těchto biofilmů je jejich likvidace velice náročná, je tedy žádoucí předcházet samotnému vzniku biofilmu. Klíčová slova: nerezová ocel – biofilm – patogeny – planktonní buňky – mikrotitrační destička

Objective: Detection of biofilm formation by microbial pathogens relevant to the food industry and comparison of biofilm formation under different conditions of culture. Material and methods: The following microorganisms were selected for the study: Staphylococcus aureus, Listeria innocua, Listeria ivanovii, Cronobacter sakazakii, Cronobacter muytjensii, Arcobacter butzleri, Arcobacter cryaerophilus, Campylobacter jejuni, and Campylobacter coli. To detect biofilm formation the microtiter plate assay, as described by Christensen and culture on stainless steel coupons were used. Results: The biofilm forming capacity was confirmed in all microorganisms tested, both on the microtiter plates and stainless steel coupons. Biofilm formation was influenced by the culture medium, material used, and culture duration as well as by the test microorganism. It was found that different species and strains of the same genus differ in biofilm formation. Differences were also found between the collection strains and isolates from the environment. Some bacteria tended to form biofilm more readily on the surface of the polyethylene microtiter plates and less readily on stainless steel coupons while others appeared to have an opposite tendency. Some pathogens were able to increase the planktonic cell density in the initial suspension even by three orders of magnitude within 72 hours while producing plenty of biofilm. Conclusions: The study of biofilm formation by high risk pathogens is of utmost importance, not only to the food industry. From the obtained results, it is evident that bacterial biofilms form rapidly (within 24 hours in the present study). Due to their architecture, these biofilms are difficult to eradi-cate, and therefore, it is crucial to prevent biofilm formation. Keywords: stainless steel – biofilm – pathogens – planktonic cells – microtiter plate

Katedra biologických a biochemických věd Fakulta chemicko technologická Univerzita Pardubice

Detection of biofilm formation by selected pathogens relevant to the food industry