Material influence on biocontamination level and adhering cell physiology

Influence des matériaux sur le niveau de biocontamination et la physiologie des cellules adhérentes

¹ APERAM Research Center, 62330 Isbergues, France
² INRA-AgroParisTech, Institut MICALIS, UMR 1319, équipe « Bioadhésion et hygiène des matériaux », 25 avenue de la République, 91300 Massy, France

Résumé

Dans la plupart des environnements, les microorganismes vivent préférentiellement au sein de biofilms. De nombreux facteurs influencent leur formation i.e. les nutriments, la température, le régime du fluide environnent, la microflore et les matériaux. Dans le mécanisme de biocontamination, décrit en quatre étapes successives, l'adhésion initiale est un élément clé de la bioadhésion et les matériaux un élément majeur pour son contrôle. L'acier inoxydable est très utilisé dans de nombreux secteurs d'activité pour sa bonne nettoyabilité et son excellente résistance à la corrosion. Pour se différencier, certains matériaux mettent en avant d'autres propriétés. Ainsi, la sélection du matériau le mieux adapté à un problème donné nécessite de connaitre son aptitude à la biocontamination ainsi que son impact sur la physiologie des microorganismes. Pour tous les matériaux testés, la mortalité des bactéries adhérentes est inférieure à 55 %. Les résultats obtenus ont montré qu'un matériau dit antimicrobien n'induit pas plus de cellules endommagées comparativement aux autres matériaux.

Abstract

In most environments, association with a surface in a structure known as a biofilm is the prevailing microbial lifestyle. Several factors may influence the biofilm formation e.g. nutrients, temperature, flow velocity, initial microflora and the nature of materials. Considering the biocontamination mechanism described in four steps, the initial adhesion is a key element in the biocontamination phenomenon and the substratum is of major concern in controlling bacterial adhesion. Stainless steel is well used in numerous markets because of its high cleanability and corrosion resistance properties. However, other materials are put forward by focusing on properties which differentiate them from those of stainless steel. Thereby, to select the material best suited to the problem, there should have data on their aptitude for biocontamination as well as adhesion impact on cell physiology. For all materials, the ratio of dead adhering cells is lower than 55%. The results obtained show that cell injury is not higher on material known to be bactericidal than on other ones.