Um biofilme é uma comunidade complexa e estruturada de microrganismos, aderidos entre si e/ou a uma superfície. O gênero Clostridium possui espécies formadoras de biofilme que podem ser extremamente prejudiciais aos hospitais e processos produtivos das industrias de alimentos.
Os biofilmes estão amplamente distribuídos na natureza. Eles são o principal modo de vida das bactérias, sendo, portanto, essencial para a sobrevivência e para o desempenho de papel de virulência desses microrganismos (PANTALÉON et al, 2014).
Essa “capa” de microrganismos pode estar ancorada em uma determinada superfície e possui cinco etapas de formação (Figura 1): (1) adesão inicial, (2) adesão irreversível, (3) desenvolvimento da arquitetura do biofilme, (4) maturação e (5) dispersão (SCHERRER & MARCON, 2016).
A adesão inicial corresponde a capacidade de adesão das células e pode haver reversão, pois os microrganismos não sofreram alterações para a formação do biofilme. Após a ligação irreversível (adesão irreversível) apenas por meio de sanitizantes, como detergentes e surfactantes para ocorrer a remoção do biofilme.
As etapas de desenvolvimento da arquitetura e maturação do biofilme dependem da quantidade de nutrientes disponíveis e do fortalecimento das interações entre as bactérias. Por fim, a etapa de dispersão permite que novos nichos sejam colonizados pelas bactérias desse biofilme.
Figura 1: Processo de formação do biofilme: (1) adesão reversível; (2) adesão irreversível; (3) desenvolvimento da arquitetura do biofilme; (4) maturação; (5) dispersão. Adaptado de Monroe (2007).
Biofilmes de espécies de Clostridium
As espécies do gênero Clostridium são bactérias gram-positivas anaeróbicas obrigatórias que podem formar biofilmes.
Os biofilmes formados por espécies de Clostridium podem ser multiespécies ou monoespécies e estarem presentes em diversos locais no ambiente. Como por exemplo, os biofilmes formados por C. thermocellum e C. acetobutylicum que estão envolvidos no processo de degradação da celulose durante a produção industrial ou reciclagem (PANTALÉON et al, 2014).
Alguns desses biofilmes podem ser encontrados no microbioma intestinal humano (C. clostridioforme e C.malenominatum), mas também podem estar associados a bactérias patogênicas, como C. difficile, C. botulinum e C. perfringens.
A maioria dos estudos de biofilmes em Clostridium tem como enfoque duas bactérias patogênicas principais, C. difficile e C. perfringens, devido a sua capacidade de produzir toxinas e produzir esporos que podem promover infecções (PANTALÉON et al, 2014).
Biofilmes na indústria de alimentos
A presença de biofilmes em diversos segmentos da indústria de alimentos é considerada comum. Eles podem ser encontrados em todos os tipos de superfícies como o plástico, aço inoxidável, vidro, madeira, borracha, ferro, granito e em tubagens e drenos, nos circuitos de água e de esgotos, nos permutadores de calor, entre outros (SCHERRER & MARCON, 2016).
O grande problema relacionado aos biofilmes, em especial os formados por espécies de Clostridium, é a deterioração dos alimentos e de possíveis surtos alimentares causados por produtos contaminados com espécies patogênicas. Frigoríficos, em especial, podem apresentar contaminação de biofilmes formados por C. perfringens (GERMANO & GERMANO, 2001).
Como obter segurança contra biofilmes de espécies de Clostridium
Os biofilmes, em geral, são removidos com auxílio de sanificação. Segundo Meyer (2003), existem três estratégias básicas na tentativa de resolver o problema dos biofilmes: sanificação antes da formação do biofilme; sanificação após sua formação, utilizando sanificantes potentes; ou utilização de materiais que não favoreçam/impeçam a formação dos biofilmes.
No entanto, mesmo com um programa de limpeza local bem projetado, há evidências de que microrganismos residuais dos biofilmes podem recolonizar as superfícies dos equipamentos e também ter resistência aos agentes químicos utilizados para higienização de superfícies (BREMER et al, 2006).
A eficiência dos sanitizantes dependem de inúmeros fatores como a natureza e tipo de superfícies tratadas, a concentração e natureza dos resíduos, o tipo de microbiota contaminante da superfície, a concentração e o período de contato do sanitizante com a superfície (SCHERRER & MARCON, 2016).
A biologia molecular pode auxiliar nesse processo de validação da higienização e a Neoprospecta possui ferramentas exclusivas nessa área que irão que auxiliar na tomada de decisões para a segurança dos alimentos.
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Referências bibliográficas
BREMER, P. J. et al. Laboratory scale Clean-In-Place (CIP) studies on the effectiveness of different caustic and acid wash steps on the removal of dairy biofilms. International Journal of Food Microbiology, 106(3), 254–262, 2006.
GERMANO, P. M. L; GERMANO, M. I. S. Higiene e vigilância sanitária de alimentos. São Paulo: Varela, 2001.
MEYER, B. Approaches to prevention, removal and killing of biofilms. International Biodeterioration & Biodegradation, 51:249-253, 2003.
MONROE, D. Looking for chinks in the armor of bacterial biofilms. PLOS Biology, 5(11): e307, 2007.
PANTALÉON, V. et al. Biofilms of Clostridium species. Anaerobe xxx, 1-6, 2014.
RODRIGUES, D.; MARTINIS, E.; TEIXEIRA, P. Biofilmes na indústria alimentar. Disponível em: http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/58846/1/document_12029_1.pdf Acesso em: 03 de agosto de 2021
SCHERRER, J. V.; MARCON, L. D. N. Formação de biofilme e segurança dos alimentos em serviços de alimentação. Revista da Associação Brasileira de Nutrição. São Paulo, SP, Ano 7, n. 2, p. 91-99, 2016.