Mikroskopi pemindaian laser confocal dari biofilm basah Salmonella (WSB) dan biofilm permukaan kering (DSB). DSB menampilkan struktur vertikal “seperti sandwich” yang khas, seperti yang terlihat pada tampilan penampang di kanan dan bawah gambar. Sel utuh (hijau) terlindungi di lapisan dalam, sedangkan sel rusak (merah) di lapisan luar mengalami stres pengeringan. Struktur ini menunjukkan ketahanan sel mikroba internal dalam kondisi kering, menantang keyakinan bahwa lingkungan dengan kelembapan rendah sepenuhnya menghambat mikroorganisme bawaan makanan. Kredit: Universitas Nasional Singapura
Ilmuwan pangan di National University of Singapore (NUS) telah mengungkap fitur utama dari patogen bawaan makanan Salmonella biofilm permukaan kering (DSB), jenis biofilm yang sebelumnya diabaikan dan umumnya ada di lingkungan pemrosesan makanan kering.
Bakteri biofilm Pelatihan di industri makanan menjadi perhatian utama yang mempengaruhi keamanan panganefisiensi produksi, kerugian ekonomi dan kepercayaan konsumen. Sebagian besar penelitian yang ada mengenai biofilm patogen bawaan makanan berfokus pada biofilm permukaan basah (WSB), karena secara umum diyakini bahwa mikroorganisme tidak dapat bertahan hidup dalam kondisi kering, apalagi membentuk biofilm.
Namun, penarikan kembali dan wabah Salmonella yang terkait dengan makanan dengan kadar air rendah (LMF) baru-baru ini memberikan semakin banyak bukti bahwa patogen dapat bertahan dalam kondisi kering.
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Asisten Profesor LI Dan dari Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan NUS telah memberikan karakterisasi rinci tentang DSB Salmonella dengan memeriksa morfologi, lanskap sel tunggal, dan respons terhadap teknik desinfeksi dibandingkan dengan WSB tradisional. Upaya penelitian ini memberikan informasi berharga untuk pengelolaan biofilm kering dalam industri makanan.
Hasil penelitiannya dipublikasikan di jurnal. Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan pada tanggal 4 November 2024.
Studi ini mengeksplorasi karakteristik struktural dan fungsional Salmonella Typhimurium DSB menggunakan teknik mikroskop canggih, termasuk pemindaian laser confocal, mikroskop elektron transmisi, dan pemindaian mikroskop elektron.
Analisis ini mengungkapkan karakteristik unik DSB dibandingkan WSB. Secara khusus, sel DSB dikelilingi oleh kapsul padat dan kompak yang kemungkinan berkontribusi terhadap resistensi yang lebih besar terhadap antimikroba, sementara sel WSB menampilkan lapisan plasma dan membran luar yang berbeda. Selain itu, DSB menunjukkan struktur vertikal “seperti sandwich”, dengan sel utuh di inti dan sel rusak di lapisan luar.
Untuk memahami keragaman fungsional dalam biofilm, transkriptomik sel tunggal digunakan, mengidentifikasi kelompok bakteri dengan fungsi antioksidan dan virulensi aktif, menyoroti potensi masalah keamanan untuk LMF. Tim juga mengembangkan strategi antibiofilm tanpa air yang disesuaikan dengan industri LMF. Metode ini menggabungkan morin flavonoid dengan 70% isopropil alkohol, menghasilkan metode desinfeksi yang efektif tanpa memerlukan air.
Asisten Profesor Li mengatakan: “Hasil penelitian ini sangat penting dan menawarkan beberapa wawasan mendasar. Dengan merinci sifat struktural dan fungsional Salmonella DSB, kami menjelaskan bagaimana biofilm ini menolak pengeringan dan disinfeksi, yang sering menjadi tantangan dalam lingkungan. LMF .
“Penerapan pengurutan RNA sel tunggal memungkinkan kita mengungkap heterogenitas dalam populasi DSB. Temuan ini menantang persepsi sel-sel biofilm yang mengalami dehidrasi sebagai sel yang diam secara seragam dan menggarisbawahi ancaman terus-menerus yang ditimbulkan oleh patogen ini.
“Dengan munculnya disinfektan berbasis flavonoid, industri makanan dapat mengadopsi solusi yang lebih efektif, ramah lingkungan, dan terukur untuk pengelolaan biofilm. Penerapan strategi tersebut dapat secara signifikan mengurangi kejadian kontaminasi, meningkatkan kepercayaan konsumen, dan meminimalkan kerugian finansial yang terkait dengan penarikan kembali produk dan wabah penyakit.
“Secara keseluruhan, hasil-hasil ini menegaskan kembali komitmen kami untuk menerjemahkan penemuan ilmiah menjadi solusi yang layak bagi ketahanan pangan dan kesehatan masyarakat.”
Informasi lebih lanjut:
Zejia Lin dkk, biofilm permukaan kering Salmonella: morfologi, lanskap sel tunggal dan desinfeksi, Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan (2024). DOI: 10.1128/aem.01623-24
Disediakan oleh
Universitas Nasional Singapura
Kutipan: Para ilmuwan mengungkapkan karakteristik biofilm permukaan kering Salmonella (2024, 16 Desember) diambil 17 Desember 2024 dari https://phys.org/news/2024-12-scientists-reveal-characteristics-salmonella -dry.html
Dokumen ini memiliki hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.