آغاز و پایان بیوفیلم

بیوفیلم ‌ها (Biofilm) یا زیست لایه‌ ها و توده ‌های میکروبی مجموعه‌ای از یک یا چند نوع میکرو ارگانیسم هستند که می‌توانند در سطوح مختلف رشد کنند. میکرو ارگانیسم‌هایی که بیوفیلم ‌ها را تشکیل می ‌دهند می‌توانند از خانواده‌ قارچ‌ ها، باکتری‌ ها یا آغازیان باشند. یکی از آشناترین مثال‌ های بیوفیلم پلاک ‌های دندانی هستند.
انواع دیگری از بیوفیلم‌ها وجود دارند که می ‌توانند بر سطوح بی‌جان نظیر مواد معدنی و فلزات رشد کنند. آن ‌ها در زیر آب و روی زمین یافت می ‌شوند، می ‌توانند روی بافت ‌های گیاهی و حیوانی و یا روی دستگاه ‌هایی که به شکل مصنوعی درون بدن ایمپلنت می‌ شوند، نظیر ضربان ‌ساز قلبی و کاتترها رشد کنند.
لوله های آبرسانی در سالن های پرورش طیور یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین نقاط در رشد بیوفیلم هستند.

همه ‌ی سطوح نام برده شده یک ویژگی مشترک دارند: مرطوب بودن.
بیوفیلم ‌ها برای مدت زمانی بسیار طولانی در این محیط ‌ها رشد کرده‌اند. بقایای فسیلی در نزدیک به 3.2 بیلیون سال گذشته مانند فسیل ‌های بیوفیلمی که 3.2 بیلیون سال گذشته در سنگ ‌های اعماق اقیانوس در شرایطی هیدروترمال رشد کرده‌اند، یافت شده‌اند.

مراحل تشکیل بیوفیلم

انواع اتصال:

دو نوع اصلی از سلول ها بر اساس نوع اتصالشان به سطح وجود دارد:

1. سسییل (sessile): به سلول هایی که غیرمتحرك و ثابت هستند و درون بیوفیلم قرار دارند گویند.
2. سلول هاي پلانکتونی (planktonic): سلول هایی که آزادانه در فاز آبکی شناور هستند و به بیوفیلم متصل نیستند.

سلول هاي ثابت شده روي سطح رشد و تولید مثل کرده و همزمان به سایر سلول ها و همچنین سطح متصل می شوند.
این سلول ها پلیمرهاي خارج سلولی) (extracellular polymers نیز تولید می کنند که از سلول ها به منظور تولید ماتریکسی از فیبرها (matrix of fibers)به بیرون ترشح می شوند.

مراحل تشکیل بیوفیلم در باکتری ها از یک مدل کلی پیروی می‌ کند. به این صورت که در اولین مرحله اتصال و استقرار میکرو ارگانیسم با سطح زنده یا غیر زنده اتفاق می ‌افتد. اتصال اولیه با سطح غیر اختصاصی بوده و اولین مرحله اتصال، زمانی اتفاق می ‌افتد که میکرو ارگانیسم‌ها ماده‌ای رنگی که پلیمر خارج سلولی (EPS) است، تولید کنند. EPSشبکه‌ای از قندها، پروتئین ‌ها و اسیدهای نوکلئیک مانند DNA است و توسط پیوندهای آب‌گریزی، واندروالسی و الکترواستاتیک صورت می‌پذیرد. در این حالت وضعیت میکرو ارگانیسم از فرم پلانکتونی به فرم ثابت تغییر می ‌یابد.

پس از اتصال اولیه، پروتئین‌ های سطح میکروب متصل‌شونده به ماتریکس به صورت اختصاصی اتصال باکتری را به سطح قوی‌تر می‌کند، با تکثیر باکتری میکروکلنی باکتریایی تشکیل می ‌شود و به دنبال آن ساختار سه بعدی که همان بیوفیلم بالغ است شکل می گیرد. این بیوفیلم بالغ پس از مدتی متلاشی شده اما سلول ‌های باکتریایی آزاد شده می ‌توانند در مکان‌ های دیگر ایجاد عفونت و کانون جدید بیوفیلمی نمایند.

تشکیل بیوفیلم به وسیله تعاملات بین سلولی (بین باکتریایی) به نام سیستم حد نصاب شکل می‌گیرد. سیستم حد نصاب یک فرآیند وابسته به غلظت است که هم در باکتری‌های گرم مثبت و هم باکتری‌های گرم منفی وجود دارد. در این سیستم، باکتری‌ ها به واسطه مولکول‌ های کوچکی به نام ملکول ‌های خودالقاگر با هم ارتباط برقرار می‌کنند. زمانی که تراکم باکتریایی در یک محیط به یک حد خاصی می‌رسد غلظت این مولکول ‌های انتقال دهنده به حد آستانه رسیده و تغییرات وسیعی را در سطح بیان ژنی القا می‌کنند. این تغییرات در سطح بیان ژن، فاکتورهای تهاجمی مختلفی از جمله بیوفیلم را در باکتری تحت تأثیر (القا یا سرکوب) قرار می ‌دهد. تغییرات محیط پیرامون میکرو ارگانیسم باعث تبدیل شدن فرم پلانکتونی به فرم بیوفیلمی می ‌شود. در گذر از فاز پلانکتونی به فاز بیوفیلمی بیان ژن در سلول باکتریایی دستخوش تغییرات فراوانی می‌شود. مولکول‌ های سطح سلول، مسیرهای متابولیسمی خاص و تولید فاکتورهای مختلف به ماندگاری باکتری در شرایط بیوفیلم کمک می‌کنند.

در فاز بیوفیلمی باکتری در یک ماتریکس خارج سلولی خودساز محصور می‌ شود. این ماتریکس 30 درصد حجم توده بیوفیلم را تشکیل می ‌دهد. ماتریکس از پلیمرهای خارج سلولی، پروتئین‌های متصل شونده به کربوهیدرات، پیلی، DNA خارج سلولی، تاژک و سایر فیبرهای چسبنده تشکیل شده است. وظیفه این ماتریکس خارج سلولی، حفظ ساختار سه بعدی بیوفیلم می ‌باشد. مواد غذایی به دام افتاده درون ماتریکس تأمین کننده نیازغذایی باکتری‌ها در بیوفیلم می ‌باشد. آب نیز به واسطه خاصیت هیدروفیلی پلی ساکارید ماتریکس، برای حفظ حیات باکتری ‌ها تأمین می‌گردد.

در پاسخ به تغییرات محیطی آنزیم‌ هایی از باکتری محصور شده در بیوفیلم ترشح می ‌شود که این آنزیم ‌ها روی ترکیبات ماتریکس خارج سلولی تأثیر می‌گذارند. ترکیبات ماتریکس مسئول ایجاد حالت خشک شده و کاملا مقاوم و مستحکم این ساختار می‌ باشند. این خصوصیت به کنار هم قرار گرفتن سلول ‌های باکتریایی کمک می‌کند. جهت ایجاد ارتباط بین سلولی مانند انتقال DNA که در فاز بیوفیلمی بسیار زیاد اتفاق می ‌افتد، کنار هم قرار داشتن سلول ‌های باکتریایی از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین این ماتریکس خارج سلولی باکتری را از گزند مواد شیمیایی ضدباکتریایی، ترکیبات اکسیدکننده و تأثیرات مخرب اشعه در امان نگه می ‌دارد.

بطور خلاصه پدیده تشکیل کلنی بر روي سطح را می توان به صورت 6 مرحله متوالی در نظر گرفت:

1. وقایعی که ارگانیسم را به نزدیک سطح می آورد
2. اتصال برگشت پذیر سلول هاي پلانکتونیک به سطح
3. اتصال برگشت ناپذیر به سطح و تشکیل میکروکلنی
4. چسبیدن (Attachment)
5. رشد و تقسیم ارگانیسم چسبنده به سطح و تشکیل میکروکلنی و بیوفیلم و تشکیل پلیمر خارج سلولی EPS
6. فاز تفرق، این مرحله، در صورتیکه عمل چسبیدن با تشکیل کلنی یر روي سطوح تازه و دست نخورده همراه شود در نظر گرفته می شود (بلوغ بیو فیلم)

امروزه روشن شده است که اگزوپلی ساکارید بیرونی، نقش بسزایی در کلونیزه شدن انواع میکروارگانیسم ها در سطح هاي گوناگون دارد. گمان می رود که در بیوفیلم ساخته شده از گونه هاي گوناگون باکتري ها، اگزوپلی ساکارید برآمده از یک گونه منجر به افزایش مقاومت سایر گونه ها و یا تقویت استقرار آنها در بیوفیلم می شود. همچنین بیوفیلم بدست آمده در واکنش هاي دو سویه ي پلیمرهاي مختلف ترشح شده در داخل یک بیوفیلم، بسیاراستوارتر خواهد بود.

باکتری ‌های تشکیل دهنده بیوفیلم

هم باکتری‌ های گرم مثبت و هم گرم منفی می ‌توانند بیوفیلم ایجاد کنند. از جمله مهم‌ترین باکتری ‌هایی که توانایی تشکیل بیوفیلم را دارند می توان باکتری های گرم مثبت انتروکوکوس فکالیس، استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس، استرپتوکوکوس‌ های گروه ویریدانس و باکتری ‌های گرم منفی اشریشیا کلی، کلبسیلا پنومونیه، پروتئوس میرابیلیس و سودوموناس آئروژینوزا را نام برد.

باکتری ‌هایی که توانایی تشکیل بیوفیلم را دارند به دلیل مقاومت بالا می‌توانند عفونت‌های مزمن مانند التهاب پایدار و آسیب بافتی ایجاد کنند. بیوفیلم باکتریایی ایجاد شده در این حالت به درمان توسط آنتی بیوتیک ‌های معمول مقاوم می ‌باشد.

دلایل شکل‌گیری بیوفیلم

برای میکرو ارگانیسم‌ها، زندگی کردن در یک بیوفیلم با مزایای خاصی همراه است. اجتماعاتِ میکروبی معمولاً نسبت به استرس‌ها بسیار مقاوم ‌ترند. فاکتورهای استرس‌زای بالقوه نظیر کمبود آب، افزایش یا کاهش pH محیط یا وجود مواد سمی برای میکروب، نظیر آنتی‌بیوتیک‌ها، آنتی‌میکروب ‌ها یا فلزات سنگین را شامل می ‌شوند.

توجیهات بسیاری برای سختی و مقاومت بالای بیوفیلم‌ ها وجود دارد. برای مثال، لایه‌ی EPS که آن‌ها را می ‌پوشاند، به عنوان یک عامل فیزیکی در برابر عوامل ذکر شده عمل می‌کند. این لایه می ‌تواند به کمبود آب کمک کند یا در برابر اشعه‌ی UV که میکرو ارگانیسم‌ها را تهدید می‌کند، مقاومت ایجاد کند. به‌علاوه، مواد مضر نظیر فلزات و آنتی‌بیوتیک‌ها با نزدیک شدن به EPS یا خنثی می ‌شوند یا با اتصال به آن، از کار می ‌افتند. به علاوه، این مواد پیش از رسیدن به سلول ‌های عمقی‌تر بیوفیلم، غلظت اثرگذار خود را در مواجه با سلول ‌های سطحی از دست می ‌دهند.

با همه‌ این اوصاف، برای برخی از آنتی‌بیوتیک‌ ها امکان نفوذ به EPS و هجوم به لایه‌ های مختلف بیوفیلم وجود دارد. در این جا نیز مکانیسم دفاعی دیگری به کار می آید: وجود باکتری‌هایی که از نظر فیزیولوژیک به خواب رفته اند.
همه ‌ی آنتی‌بوتیک ‌ها برای اثرگذاری، به فعالیت ‌های سلولی میکروب‌ها نیازمندند. در صورتی که باکتری غیرفعال باشد، چیز زیادی برای آنتی بیوتیکها باقی نمی ماند.
یکی دیگر از روش‌ های محافظت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها، وجود سلول‌ های باکتری خاصی با نام “پرسیست (persisters)” است. این سلول ‌ها تقسیم نمی‌شوند و در برابر بسیاری از آنتی‌بیوتیک ‌ها مقاوم اند. بنا بر مقاله‌ای که در سال 2010 منتشر شد، پرسیسترها با تولید موادی که ساختارهای هدف آنتی‌بیوتیک را هدف قرار می‌ دهند، در برابر آنها مقاومت می کنند.
در حالت کلی، میکرو ارگانیسم‌هایی که با یکدیگر تحت عنوان بیوفیلم زندگی می‌ کنند، از وجود سلول ‌های مختلف در اجتماع خود مزایایی کسب می‌کند.

ویژگی‌های بیوفیلم

زیست لایه‌ ها و توده ‌های میکروبی ویژگی‌ های فیزیکی ‌شیمیایی دارند که برای کارکرد آن‌ ها در طبیعت، ارزش سرنوشت‌ سازی دارند. این ویژگی ‌ها عبارتند از:

• پایداربودن نسبت به اصطکاک
• پایداری مکانیکی زیست لایه ‌ها و توده ‌ها
• پایداری هیدرولیتیکی زیست لایه در غشاهای جدا کننده
• مقاومت به هدایت گرمایی در نوسان ‌های دما
• مقاومت انتشاری ماتریکس زیست لایه در رآکتورهای زیست لایه ای
• گنجایش جذب سطحی، به ویژه سازوکار زیست لایه‌ ها در جذب سطحی بیولوژیکی

ویژگی پیوند با ملکول های آب

• معماری ماتریکس و پیچیدگی ساختار پلی ساکاریدها و آنزیم های خارج سلولی

کنترل و از بین بردن بایوفیلم:

1. شست و شو با دترجنت

ویژگی دترجنت:

• باید قابلیت عملکرد در شرایط سختی آب را داشته باشد.
• در PH های مختلف بتواند نصورت آنیونی و کاتیونی عملکرد مناسب داشته باشد.
• ترجیحا دارای ترکیبات غیر یونی باشد.

پس از انتخاب دترجنت ابتدا با فشار آب گرم لوله های آبخوری پاکسازی شود.
سپس با دترجنتی که دارای ویژگی فوق است رسوبات داخل لوله های آبخوری شست و شو و پاکسازی شود.

2. استفاده از مواد ضد عفونی کننده موثر بر بیوفیلم

پژوهشی دردانشگاه اصفهان با عنوان “بررسي اثر ضدعفوني كننده ها بر بيوفيلم باكتري هاي مختلف” صورت گرفت و نتایج آن نشان داده است كه برخی از باكتري های بيوفيلم به اثر برخی ضد عفوني كننده ها مقاومت نشان مي دهند، گرچه بعضي از آن ها مانند هيپوكلريت سديم یا آب ژاول، پروپانل که ترکیبی بی رنگ و قابل اشتعال با فرمول شیمیایی C3H8O است و بویی قوی دارد و پراكسيد هيدروژن بيشترين درصد حذف بيوفيلم و گلوتارآلدئيد، بيشترين اثر كشندگي را نشان دادند.
ولی كارايي ضدعفوني كننده ها بسته به نوع بيوفيلم، باكتري ها بر حسب گونه، ساختار و شرايط محيطي متفاوت است. اين مسأله اهميت انتخاب ضدعفوني كننده مناسب و کارا و در عین حال عملی را در صنايع و مراكز بهداشتي براي جلوگيري و در نتيجه كنترل تشكيل بيوفيلم نشان مي دهد.

استفاده از ضد عفونی کننده ها در مرغداری ها باید ویژگی های زیر را دارا باشد:

• همانند کلرخورندگی نداشته باشند و باعث زنگ زدگی تجهیزات نشود.
• خاصیت میکروب کشی در غلضت های پایین را داشته باشد.
• استفاده از ضد عفونی کننده هایی که موجب مقاومت باکتریایی نشود
• قابلیت حل شدن در آب را داشته باشند.
• در وضعیت تولید که موجود زنده در سالن حضور دارد قابل مصرف بوده و تداخلی با موجودیت پرنده نداشته باشد.
• ترکیبات سرطان زا یا مخاطره آمیز برای انسان نباشد.
• قدرت نفوذ پذیری در مواد آلی را داشته باشد.
• مواد ارگانیک وآلی کمترین اثر را بر روی آنها داشته باشند.
• در دماهای متفاوت اثرگذاری خود را حفظ کند.
• در آبهای با سختی بالا عمل کند.
• اقتصادی باشند.

با جمیع جهات فوق دو ترکیب پراکسید ئیدروژن و پراستیک اسید پیشنهاد می شود.

• کل مسیر آبرسانی از یک محلول ضدعفونی کننده بر پایه پراکسید هیدروژن+ یون نقره به مدت 24 ساعت ضدعفونی گردد. دوز مصرفی بر روی برچسب ضد عفونی کننده ها نوشته شده است که کل مسیر سیستم آبرسانی باید در مدت فوق با دوز پیشنهادی شرکت سازنده پر شده باشد.
• مجددا کل مسیر آبرسانی از یک محلول ضدعفونی کننده بر پایه پراستیک اسید به مدت 24 ساعت به همان روش ضدعفونی گردد.

عملکرد ضدعفونی کننده پراکسید هیدروژن + یون نقره (H2O2+Ag) :

اساس کار و عملکرد هیدروژن پراکسید به عنوان ضدعفونی کننده و کشنده¬ میکروارگانیسم¬ ها از طریق تولید رادیکال ¬های آزاد هیدروکسیلی است که در طی فرایند تجزیه تولید می¬ گردند. این رادیکال ¬ها به شدت واکنش پذیر بوده، قدرت اکسید کنندگی بسیار بالایی دارند و از این طریق به لیپیدهای غشایی، DNA و اجزای اصلی سلول حمله می¬ کنند. با از بین بردن مولکول ¬های حیاتی و اختلال در تقسیم سلولی سبب کشته شدن میکروارگانیسم¬ ها و پاتوژن ¬های مختلف خواهد شد.

پیشرفت های فن آوری اخیر در فرمولاسیون پراکسید با سایر مواد شیمیایی به منظور تقویت فعالیت ضد میکروبی در غلظت هدف پایین تر از عامل فعال انجام شده است. مکانیسم عملکرد پراکسید هیدروژن کاملاً درک نشده است و با فعالیت اکسیداسیون آن در ارتباط است. اکسیداسیون مولکول های مختلفی که میکرو ارگانیسم ها را تشکیل می دهند منجر به ایجاد اختلال در ساختار یا عملکرد و کاهش زنده ماندن یا عفونت می شود. با وجود این عمومی سازی، فرآورده های مایع، فرمولاسیون ها و شکل گاز پراکسید هیدروژن می توانند تفاوت های چشمگیری در اثر ضد میکروبی آن ها از جمله حمله آن ها به پروتئین ها، اسید های نوکلئیک و چربی ها نشان دهند.

مکانیسم های کلی عملکرد آب اکسیژنه بر خلاف بسیاری از انواع دیگر مواد ضد عفونی یا اکسید کننده، خطر ابتلا به مقاومت در برابر بیوساید را به مرور زمان کاهش می دهد. مقاومت میکروبی در برابر پراکسید در درجه اول به دلیل تفاوت های مختلف طبیعی است که در رشد و بقای میکرو ارگانیسم ها مشاهده می شود اما می توان با فرآیند و کاربرد صحیح با محصولات حاوی آب اکسیژنه غلبه کرد.

پراکسید هیدروژن یک مولکول ساده است. اساساً دو اتم اکسیژن به هم پیوند می خورند، با اکسیژن متصل به اتم هیدروژن خود با یک فرمول مولکولی .(H2O2) در مقایسه با آب (H2O)، پراکسید هیدروژن دارای یک اکسیژن اضافی است که قدرت اکسید کننده قوی را در آن ایجاد می کند و این توانایی را برای خلاص شدن از لکه ها و سفید شدن سطوح را می دهد. اما برای اهداف ما، آن اکسیژن اضافی مسئول از بین بردن باکتری ها و ارگانیسم های مضر دیگر است. مکانیسم دقیق که این اتفاق می افتد مسلماً به خوبی درک نشده است و نظریه های مختلفی از جمله تخریب پراکسید هیدروژن دیواره های سلول باکتریایی و DNA باکتریایی ارائه شده است. توجه داشته باشید که محلول های پراکسید هیدروژن ذاتاً ناپایدار هستند و به مرور زمان در اثر گاز اکسیژن و آب تجزیه می شوند. این محلول ها در ظروف مات بسته بندی می شوند تا از تجزیه نور خارجی جلوگیری شود.

پراکسید هیدروژن، یک جایگزین ضد عفونی با کلر

تجربه های میدانی اخیر نشان داده است که مزارع دارای ضعف عملکرد با استفاده از پراکسید هیدروژن که یک ضدعفونی کننده جایگزین کلر است، تا حد زیادی از برنامه های ضد عفونی آب بهره مند می شوند. پراکسید هیدروژن دارای یک عمل باکتری کشی سریع است و در برابر طیف گسترده ای از ویروس ها، مخمرها، و قارچ ها موثر است. سودوموناس آئروژینوزا، اشریشیا کلی، سالمونلا تیفی موریوم، استافیلوکوکوس اورئوس، آسپرژیلوس فومیگانت ها و گونه های فوزاریوم حتی در حضور مواد آلی به خوبی غیرفعال می شوند. پراکسید هیدروژن، میکروب های ایجاد کننده استرس اکسیداتیو را با تشکیل عوامل اکسید کننده بسیار قوی، رادیکال های هیدروکسیل، از رادیکال های سوپراکسید (O2) غیر فعال می کند، و به آسانی پروتئین ها و آنزیم های میکروبی را اکسید می کند. با این حال، اثربخشی بین اشکال مایع و گازی متفاوت است.

حفظ ppm 25-50 باقی مانده پراکسید هیدروژن در آب برای محدود کردن اکثر رشدهای میکروبی موثر در نظر گرفته شده است.

در بازار، هر دو شکل تثبیت شده و غیر تثبیت شده محصولات پراکسید هیدروژن در دسترس هستند. یون های فلزی سنگین مورد استفاده به عنوان تثبیت کننده مانند نقره و مس، و اسیدهای آلی مانند اسید پراستیک و اسکوربیک در پراکسید هیدروژن به هم افزایی خاصیت ضدعفونی کنندگی پراکسید هیدروژن کمک می کنند و در برابر آب به شدت آلوده نیز مؤثر هستند.
تمیز کردن موفق خطوط آبی طیور با محصولات پراکسید هیدروژن با حداقل آسیب تجهیزات نیز می تواند انجام شود. بیوفیلم های باکتریایی مانند سودوموناس آئروجینوزا و لیستریا مونوسیتوژنز و بیوفیلم ویروسی مانند ویروس لارنگوتراچیت عفونی (ILT) به طور مؤثری با استفاده از ضدعفونی کننده پراکسید هیدروژن تمیز می شوند.
یون نقره علاوه بر دارا بودن خاصیت ضدعفونی کنندگی، با پراکسید هیدروژن دارای اثر سینرژیستی بوده و موجب افزایش قدرت اثر و پایداری آن می گردد.

ضد عفونی کننده پراستیک اسید

پراستیک اسید ((Peracetic acid با فرمول شیمیایی C2H4O3یک ترکیب شیمیایی که جرم مولی آن g/mol ۷۶٫۰۵ می باشد. شکل ظاهری این ترکیب، مایع بی‌رنگ است. پراستیک اسید (PAA) در ایران با نام‌ های تجاری مختلف تولید می ‌شود. پراستیک اسید یا پروکسی استیک اسید یک محلول گندزدا و ضدعفونی‌کننده است که گرید غذایی آن به منظور ضدعفونی سطوح در تماس با مواد غذایی همچون مخازن، خطوط لوله، پرکن‌ ها، پاستوریزاتورها، تجهیزات آسپتیک به صورت CIP و COP و ضدعفونی میوه و سبزی در صنایع سورتینگ و سردخانه ‌ای و گرید صنعتی آن در تصفیه آب و فاضلاب و محیط زیست (تصفیه آب و خاک و هوا) و از بین‌ بردن آلودگی ‌های زباله ‌های بیمارستانی و ضدعفونی خاک و آب کشاورزی و کاهش بیماری ‌های گلخانه ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب بسیار ایمن است و به علت نداشتن باقی‌مانده خطرناک به عنوان یک ضدعفونی‌کننده بدون نیاز به آبکشی از طرف FDA مورد تأیید قرار گرفته ‌است.

مزیت ویژه پراستیک اسید عاری بودن از هرگونه ترکیبات مضر می باشد (اسید استیک، آب، اکسیژن، پر اکسید هیدروژن) از این رو باقی مانده مضر از خود باقی نمی گذارد، حتی در حضور مواد آلی و در دماهای پایین‌ تر خاصیت اسپور کشی خود را نگه می دارد. برای مصرف کننده کاملا بی خطر بوده و هیچ گونه خاصیت سرطان زایی ( همانند ترکیبات آلدئیدی ) نداشته به طوری که می توان از آن برای ضدعفونی دان و آب و حتی استخرهای پرورش ماهی و در حضور موجودات زنده استفاده نمود.

پراستیک اسید بسیاری از گروه های عملکردی سلولی و بین سلولی شامل پروتئین ها و آنزیم های موجود در میکرو ارگانیسم ها و ویروس ها را اکسید و غیر فعال می‌ سازد، پاره شدن دیواره سلولی در اثر اکسیداسیون باند های پروتئینی به وجود آمده و به علت اکسیداسیون آنزیم ها فعالیت درون سلولی از بین می رود این ماده به عنوان یک عامل اکسید کننده باعث اکسید شدن پیوندهای سولفوری موجود در پروتئین ها، آنزیم ها و سایر متابولیت ها می گردد که در نهایت عملکرد غشای سلولی مختل شده و دیواره سلولی تخریب می شود. پراستیک اسید با دارا بودن خاصیت تخریب پروتئین ها، توانایی از بین بردن اسپورها را نیز دارد.

پراستیک اسید با شکستن اتصالات -S-H و -S-S- و اکسیداسیون دیواره خارجی سلول میکروارگانیسم ‌های در حال تکثیر، باعث افزایش نفوذپذیری دیواره های سلولی می شود این ماده به ترکیبات ضروری سلول مانند لیپیدها، پروتئین ها و DNA حمله کرده و سیستم آنزیمی سلول را به صورت غیر قابل برگشتی از کار می اندازد، که این امر باعث انهدام میکروارگانیسم ها می شود. میکروارگانیسم های بی هوازی نیز به خاطر عدم فعالیت کاتالاز و سوپراکسید دسموتاز، نسبت به پراستیک اسید حساس هستند. همچنین پراستیک اسید یک دناتوره کننده پروتئین بوده و به ساختار اسید نوکلئیک سلول نیز اثرگذار است.

دلیل عدم ایجاد مقاومت میکروبی در مقابل پر استیک اسید انجام بیش از 40 واکنش شیمیایی توسط این ترکیب در مقابل میکروارگانیسم ها است، پراستیک اسید باکتری های گرم مثبت و منفی را در کمتر از 5 دقیقه و با غلظت ppm 100 از بین می برد که این میزان در حضور مواد آلی ppm 500 – 200 می باشد. پراستیک اسید (0.26 %) تمامی سویه های مایکوپلاسما را در مدت زمان 20 الی 30 دقیقه از بین می ‌برد این ماده اسپور باکتری ها را در رقت ppm 10000 – 5000 (0.5-1 %) و در مدت زمان 15 ثانیه تا 30 دقیقه از بین می برد.
ترکیب پراستیک اسید با پروکسید هیدروژن محصولی را می سازد که قادر است تمامی میکروارگانیسم ها حتی آنهایی که نسبت به گلوتار آلدئید نیز مقاوم می باشند را طی مدت زمان کمتر از 20 دقیقه از بین ببرد. استفاده از این ضدعفونی‌کننده قدرتمند در پایان شستشو سبب اطمینان خاطر از یک فرایند CIP مطمئن و کنترل آلودگی‌های میکروبی می‌گردد. این محصول بر روی انواع میکرو ارگانیسم ‌ها هم ‌چون باکتری ‌ها، قارچ ‌ها، کپک و مخمر و ویروس‌ها مؤثر است.

3. هر هفته یکبار سیستم آبرسانی را تحت فشار آب شتشو دهید و ضد عفونی کنید.

برای ضد عفونی در حین تولید از هر دو محلول فوق می توان استفاده نمود.

4. از سیستم سیرکوله در سیستم آبرسانی به سالن بهره بگیرید.

همانطور که در ابتدای مقاله ذکر شد شروع ایجاد بیوفیلم از اینجا شروع می شود که یکسری از سلول ها تثبیت کننده به سطح نزدیک شده و به آن چسبیده و نطفه بیوفیلم در این نقاط بسته می شود. تجربه نشان داده است که در کوتاه مدت اگر مانع این جریان شویم درواقع به روش فیزیکی جلوی تشکیل بیوفیلم را گرفته ایم.

از آنجا که آب در لوله های آبرسان سالن مرغداری به کندی حرکت می کند و عموما مملو از مواد قندی ( کریر و فیلرهای مولتی ویتامین ها و آنتی بیوتیک ها قندی است) بوده و آب مرغداری ها که از چاه تامین می شود معمولا سختی بالایی دارند، این پدیده دائما به عنوان یک معضل در مرغداری مطرح است.

در روش سیرکوله که گردآورنده مقاله تجربه استفاده از آن را داشته، با سرعت بخشیدن به جریان آب داخل لوله ها تا حدی از تشکیل بیوفیلم بصورت فیزیکی جلوگیری به عمل می آوریم.

نحوه اجرای سیستم سیرکوله بسیار ساده بوده و فقط کافیست انتهای تمام خطوط آبرسان را به هم متصل و نهایتا با یک لوله به منبع آب ذخیره داخل سالن انتقال دهیم. برای انتقال آب برگشتی به علت اختلاف سطح پایین تر آب برگشتی از منبع کافیست که از یک پمپ آب ساده در انتهای لوله برگشتی در کنار منبع به عنوان نیروی محرکه استفاده کنیم. به این ترتیب که به ورودی پمپ، انتهای لوله برگشتی متصل شده و آب پمپ را تغذیه می کند و خروجی پمپ، آب برگشتی را به داخل منبع می ریزد. یکسری اتصالات و شیر های کنترلی نیز مورد نیاز است تا در صورت نیاز به باز کردن پمپ، این امکان وجود داشته باشد.

با این روش حتی مواد محلول در آب نیز بخوبی و یکدست توزیع می شود.

5. کنترل سختی و املاح آب

آزمایش آب مرغداری

آزمایش آب مرغداری شامل پارامترهای میکروبی و شیمیایی آب است. چراکه آب، مهم ترین ماده غذایی برای مرغ‌ها است.
باکتری ها، قارچ ها، کپک ها، مواد معدنی، و افزودنی ها، روی منبع آب، درون لوله های آبرسانی و آبخوری ها اثر می گذارند و کارهای مدیریتی را که انجام آنها برای تضمین کیفیت آزمایش آب مرغداری ها و بهترین عملکرد مرغ‌ها ضروری است پیچیده تر می ‌سازند.
ایده آل این است که در آب نوشیدنی، هیچ باکتری نباشد. وجود باکتری‌ها، اغلب نشانه آلودگی آب با مواد ارگانیک است.
وجود باکتری‌های کلیفروم به ویژه در ارتباط با آلودگی آب با مدفوع مرغ‌ها است. که همراه با آب آلوده وارد منبع آب زیرزمینی و یا آب‌هایی که روی زمین جاری هستند می‌ شوند.
کیفیت آب، روی مقدار آبی که مرغ‌های گوشتی می ‌نوشند اثر منفی می گذارد. PH، سختی آب، و کل مواد حل نشده آب (TDS) همگی روی روند نوشیدن آب مرغ ها تأثیر می‌گذارند.

نتایج آزمایش آب مرغداری

آب با pH برابر با 7 خنثی است. اما PH بالاتر از 7 نشانه قلیایی بودن، و pHپایینتر از 7 نشانه اسیدی بودن آب است.
آب با pH پایین، خوشمزه نیست. در حالی که آب با PH بالا می تواند سیستم آبرسانی را مسدود کند. زیرا سطح مواد معدنی آن، به ویژه سطح کلسیم و منگنز آن بیش از اندازه است.
آبی که PH آن بیرون از حداکثر قابل قبول، در pHبالا، یا pH پایین باشد، می ‌تواند اثر منفی روی عملکرد مرغ ‌ها بگذارد.
سطح سختی آب معمولا برای مرغ ‌ها زیان‌بار نیست، اما با انباشته شدن پس مانده ‌ها در آب، میزان رسوب آن در سیستم آب‌رسانی در ارتباط است.
منبع رسوبات در آب، کلسیم و منیزیم هستند. هنگامی که PH آب بالاتر از 7 است و یکی از این دو مواد معدنی در آب حضور دارند. (بیش از 60 واحد در میلیون) احتمال ایجاد رسوب سخت در سیستم آب‌رسانی سالن ها پیش می ‌آید و می ‌باید این رسوب ‌ها را با یک ماده پاک کننده اسیدی که برای زدودن رسوبات نیپل های آبخوری ‌ها تولید شده است از میان برد.
بالا بودن سطح کل مواد حل نشده در آب، بزرگ‌ترین آسیب ها را به تولید مرغداری می زند. نمک ‌های کلسیم، سدیم و منیزیم از مواد اصلی هستند که در آب می‌ مانند.
گذشته از این مواد، آب بسیاری از چاه‌ ها سطح بالایی از آهن دارد که می تواند رشد برخی از باکتری‌ ها را سرعت ببخشد.

جدول زیر حد مجاز املاح و ارگانیسم های زنده مضر در آب را برای مرغداری ها مشخص کرده است:

نکاتی در مصرف پروبیوتیک محلول در آب بایوگیل

شرکت های تولید کننده پروبیوتیک معمولا یک کریر قندی را در فرمولاسیون بکار می گیرند که بصورت مخلوط در دان و محلول در آب از آن فرمول واحد استفاده می شود. همانطور که در مقاله ذکر شد، قندها یکی از عوامل ساختاری در بیوفیلم است و پرورش دهندگان طیور هم معمولا در هنگام استفاده از پروبیوتیک، از گرفتگی لوله های آبرسانی ناشی از بیوفیلم گله دارند چرا که برخلاف آنتی بیوتیک ها و مولتی ویتامین ها که مقطعی استفاده می شوند، پروبیوتیک در طول دوره پرورش بطور مستمر از طریق دان یا آب باید در دسترس طیور قرار گیرد و کریر قندی استعداد ایجاد بیوفیلم را افزایش می دهد.

شرکت زیست یار وارنا با تغییر کریر پروبیوتیک محلول در آب که مواد قندی بسیار اندکی دارد و در بسته بندی مجزا عرضه می شود، تلاش نموده است که این عامل را بدون تاثیر گذاری بر عملکرد محصول حذف نماید که موفق هم بود.
نکته قابل تامل در مصرف پروبیوتیک محلول در آب این است که در هر صورت آب مصرفی مرغداری باید در وضعیت استاندارد باشد که در جدول فوق بدان اشاره شد و در غیر اینصورت به علت سنگینی آب و عوامل ایجاد کننده دیگر بیوفیلم، انتظار بر این است که مشکل بیوفیلم و تاثیرات منفی آن در سالن پرورش بعنوان یک مشکل مدیریتی، آسیب های اقتصادی خود را بگذارد.