Mgła aktywowana plazmą jako narzędzie ograniczania ryzyka mikrobiologicznego

Biofilmy na powierzchniach mających kontakt z żywnością pozostają trudnym obszarem kontroli higieny, ponieważ macierz zewnątrzkomórkowa chroni komórki przed klasyczną dezynfekcją. Autorzy badania opublikowanego w Journal of Food Safety ocenili mgłę aktywowaną plazmą jako metodę odkażania biofilmów Escherichia coli na stali nierdzewnej, wskazując na jej potencjał ograniczania zależności od chemicznych środków dezynfekcyjnych. 

Tworzenie mgły aktywowanej plazmą

W badaniu wytwarzano wodę aktywowaną plazmą, a następnie przekształcano ją w mgłę za pomocą nebulizatorów wykorzystujących technologię drgającej siatki. Testowano wodę aktywowaną plazmą przygotowaną w temperaturze 4°C, 21°C i 35°C, przy czasie działania plazmy wynoszącym 10 lub 20 minut. Sprawdzano także roztwory z dodatkiem 100 ppm NaOH lub 340 ppm H₂O₂, określane w badaniu jako roztwory aktywowane plazmą.

Osiągnięto obiecujące wyniki w zakresie redukcji mikroorganizmów

Sześciodniowy biofilm E. coli na próbkach ze stali nierdzewnej zawierał 7,04 ± 0,21 log CFU/cm². Najlepsze efekty uzyskano dla roztworu H₂O₂ aktywowanego plazmą, kolejno dla wody aktywowanej plazmą w 4°C oraz dla roztworu aktywowanego plazmą z dodatkiem NaOH. Redukcje wyniosły odpowiednio 1,64, 1,56 i 1,46 log CFU/cm². Autorzy wskazują, że zastosowanie plazmy było kluczowym czynnikiem inaktywacji, ponieważ próby kontrolne bez plazmy dawały  istotnie  statystycznie słabsze wyniki.

Mechanizm przeciwbakteryjny mgły aktywowanej plazmą

Działanie przeciwbakteryjne powiązano z obecnością reaktywnych form tlenu i azotu, wyższym potencjałem oksydacyjno-redukcyjnym, zmianami pH oraz przewodności. Mgła aktywowana plazmą oddziaływała na komórki i macierz zewnątrzkomórkową biofilmu, co prowadziło do uszkodzenia jego struktury, wycieku składników komórkowych i śmierci mikroorganizmów. Plazma zmniejszała także rozmiar cząstek mgły, zwiększając ich powierzchnię kontaktu, co mogło wspierać skuteczność procesu.

Podsumowanie

Badanie wskazuje, że mgła aktywowana plazmą może być obiecującą technologią dezynfekcji powierzchni mających kontakt z żywnością, szczególnie tam, gdzie celem jest ograniczenie zużycia chemikaliów i wody. Z perspektywy zakładów spożywczych daje to możliwości rozwijania bardziej zrównoważonych metod kontroli biofilmów. Autorzy podkreślają jednak potrzebę dalszych prac nad skalowaniem procesu i testami w warunkach przemysłowych.

Źródło: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/jfs.70068