Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου"

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ, ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου ΓΕΩΠΟΝΟΣ, με κατεύθυνση ΕΠΙΣΤΗΜΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Μελέτη και ποσοτική περιγραφή της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου από στελέχη Salmonella enterica Μεταπτυχιακή διατριβή Επιβλέπων Καθηγητής: Κουτσουμανής Κ., Αναπληρωτής Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2013

2 Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου Μελέτη και ποσοτική περιγραφή της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου από στελέχη Salmonella enterica Μεταπτυχιακή διατριβή Υποβλήθηκε στη Σχολή Γεωπονίας, Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος Τομέας Επιστήμης & Τεχνολογίας Τροφίμων Ημερομηνία Προφορικής Εξέτασης: 20/12/2013 Εξεταστική Επιτροπή Κ. Κουτσουμανής, Αναπληρωτής Καθηγητής, Επιβλέπων Α. Γούλα, Λέκτορας, Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής Θ. Μοσχάκης, Λέκτορας, Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής 2

3 Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου Α.Π.Θ. Μελέτη και ποσοτική περιγραφή της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου από στελέχη Salmonella enterica. ISBN «Η έγκριση της Παρούσας Μεταπτυχιακής Διατριβής από τη Σχολή Γεωπονίας, Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών της συγγραφέως» (Ν. 5343/1932, άρθρο 202, παρ. 2). 3

4 Η ολοκλήρωση της εργασίας αυτής έγινε στο πλαίσιο της υλοποίησης του μεταπτυχιακού προγράμματος το οποίο συγχρηματοδοτήθηκε μέσω της Πράξης «Πρόγραμμα χορήγησης υποτροφιών ΙΚΥ με διαδικασία εξατομικευμένης αξιολόγησης ακαδημαϊκού έτους » από πόρους του Ε.Π. «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου (ΕΚΤ) και του ΕΣΠΑ ( ). 4

5 5

6 Περιεχόμενα Περιεχόμενα Περίληψη... 8 Abstract... 8 Ευχαριστίες Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Βιοϋμένιο Εισαγωγή Σημασία για τη βιομηχανία τροφίμων Ιστορική Ανασκόπηση Σχηματισμός βιοϋμενίου Προσκόλληση μικροοργανισμών στις επιφάνειες Δομή βιοϋμενίου Κυτταρική επικοινωνία Quorum Sensing Αποκόλληση και διασπορά μικροοργανισμών Έλεγχος και απομάκρυνση βιοϋμενίων Salmonella Χαρακτηριστικά του μικροοργανισμού Μορφολογία και βιοχημικά χαρακτηριστικά Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του είδους Salmonella Κατανομή στη φύση Κρούσματα και συμπτώματα Σχηματισμός βιοϋμενίου από στελέχη Salmonella spp Σκοπός της μελέτης Υλικά και μέθοδοι Προετοιμασία εμβολίου Σχηματισμός βιοϋμενίου

7 Περιεχόμενα Περιβαλλοντικές συνθήκες πειραμάτων Μεθοδολογία πειραμάτων Μικροσκοπία Επεξεργασία δεδομένων Στατιστική ανάλυση δεδομένων Ανάπτυξη μοντέλου για τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου Στατιστική ανάλυση δεδομένων Ανάπτυξη μοντέλου για την έκταση σχηματισμού βιοϋμενίου Αποτελέσματα και Συζήτηση Μελέτη και ποσοτική περιγραφή της πιθανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και την ενεργότητα νερού Ανάπτυξη μοντέλου πιθανοτήτων για τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Αξιολόγηση των μοντέλων πρόβλεψης σχηματισμού βιοϋμενίου για τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Μελέτη της έκτασης σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και την ενεργότητα νερού Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψη για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίων από τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Αξιολόγηση του μοντέλου πρόβλεψης σχηματισμού βιοϋμενίου για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Μικροσκοπία Συμπεράσματα Παραρτήματα Βιβλιογραφία

8 Περίληψη Περίληψη Ο σχηματισμός βιοϋμενίων είναι η κύρια μορφή με την οποία εμφανίζονται οι μικροοργανισμοί στη φύση. Το βιοϋμένιο αποτελεί μία κοινότητα βακτηρίων που εμπεριέχεται σε μία μήτρα από εξωκυτταρικά βιοπολυμερή (EPS), η οποία προστατεύει τους μικροοργανισμούς από διάφορες δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως είναι η παρουσία απορρυπαντικών και απολυμαντικών. Η παρουσία βιοϋμενίων στη βιομηχανία τροφίμων αποτελεί μία από τις σημαντικότερες πηγές επιμόλυνσης των τροφίμων τόσο με αλλοιογόνους όσο και με παθογόνους μικροοργανισμούς. Τα παθογόνα βακτήρια του γένους Salmonella, που αποτελούν το κυριότερο αίτιο τροφοδηλητηριάσεων, είναι ικανά να προσκολλώνται σε επιφάνειες και να σχηματίζουν βιοϋμένια. Η προσκόλληση των βακτηριακών κυττάρων επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οποίων είναι το μέσο στο οποίο καλλιεργούνται, η φάση ανάπτυξης των κυττάρων, ο τύπος και οι ιδιότητες του αδρανούς υλικού, η παρουσία του οργανικού υλικού, η θερμοκρασία, το pη, η ενεργότητα νερού, ο χρόνος επαφής, και άλλα. Γενικότερα, ο σχηματισμός βιοϋμενίου είναι ένα πολύπλοκο και πολυπαραγοντικό φαινόμενο που διερευνάται εκτενώς τα τελευταία χρόνια. Το αντικείμενο της παρούσας μελέτης, ήταν η ανάπτυξη και η αξιολόγηση μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης της επίδρασης του ph και της ενεργότητας νερού στην ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου δύο στελεχών Salmonella enterica με στόχο τον δραστικότερο έλεγχο του παθογόνου στη βιομηχανία τροφίμων. Στο πειραματικό μέρος εξετάστηκε η ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona σε υγρό θρεπτικό υπόστρωμα, Tryptone Soy Broth, θερμοκρασία 37 C και διαφορετικές συνθήκες ph και α w. Συνολικά μελετήθηκε ο σχηματισμός βιοϋμενίου σε 890 δείγματα με διαφορετικούς συνδυασμούς ph από 3,3 έως 9,25 και α w από 0,994 έως 0,894. Οι μετρήσεις του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου έγιναν με τη χρήση αυτοματοποιημένου συστήματος 8

9 Περίληψη μέτρησης οπτικής πυκνότητας (Bioscreen C) σύμφωνα με τη μέθοδο των Lianou and Kousoumanis (2012). Στο πρώτο μέρος της μελέτης τα δεδομένα οπτικής πυκνότητας, στις διαφορετικές συνθήκες που μελετήθηκαν, μετατράπηκαν σε δυαδική μεταβλητή (0: μη σχηματισμός βιοϋμενίου, 1: σχηματισμός βιοϋμενίου) χρησιμοποιώντας ως «τιμή κατώφλι» για τη μετατροπή το 10% της μέγιστης μετρούμενης οπτικής πυκνότητας, από την οποία έχει αφαιρεθεί ο μάρτυρας (ΔOD < 10% ΔOD max μη σχηματισμός βιοϋμενίου, ΔOD 10% ΔOD max σχηματισμός βιοϋμενίου). Τα δυαδικά δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για την ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου πρόβλεψης της πιθανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου σε συνάρτηση με το ph και το α w με τη χρήση της λογιστικής παλινδρόμησης. Τα αποτελέσματα της παλινδρόμησης έδειξαν πολύ ικανοποιητική προσαρμογή με το βαθμό συμφωνίας (concordant) μεταξύ των προβλεπόμενων πιθανοτήτων και των παρατηρήσεων να κυμαίνεται από 97,7% έως 99,8% για τα δύο στελέχη που μελετήθηκαν. Με βάση τις προβλέψεις των μοντέλων, τα όρια ph για το σχηματισμό βιοϋμενίου σε επίπεδο πιθανότητας 50% για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,95, 0,93, ήταν 3,61, 3,83, 4,19, 5,22, αντίστοιχα, για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,953, ήταν 3,64, 3,69, 4,30, αντίστοιχα για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης τα δεδομένα οπτικής πυκνότητας που χαρακτηρίζουν τον σχηματισμό βιοϋμενίου σε τιμές ph που αντιστοιχούν σε άριστες συνθήκες α w και σε τιμές α w, που αντιστοιχούν σε άριστες συνθήκες ph προσαρμόστηκαν στο δευτερογενές μοντέλο Cardinal Parameter Model (CPM), με σκοπό την ανάπτυξη ενός συνδυαστικού μοντέλου που να περιγράφει την επίδραση του ph και του α w στην έκταση του σχηματισμού βιοϋμενίου. Για τον χαρακτηρισμό της έκτασης του βιοϋμενίου στην παρούσα μελέτη προτάθηκε ο Δείκτης Σχηματισμού Βιοϋμενίου (BFI:Biofilm Formation Index). Ο BFI ορίστηκε ως η αναλογία της οπτικής πυκνότητας σε μία συγκεκριμένη συνθήκη περιβάλλοντος και της μέγιστης τιμής της οπτικής πυκνότητας, που δίνει ένα στέλεχος σε άριστες συνθήκες για το σχηματισμό βιοϋμενίου και λαμβάνει τιμές από 0 (μη σχηματισμός βιοϋμενίου) έως 1 (μέγιστος σχηματισμός βιοϋμενίου). Τα αποτελέσματα της προσαρμογής έδειξαν, ότι το CPM 9

10 Περίληψη μπορεί να περιγράψει με επιτυχία την επίδραση του ph και του α w στο Δείκτη Σχηματισμού Βιοϋμενίου δίνοντας συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) από 0,943 έως 0,972 για τα δύο στελέχη. Οι τιμές των παραμέτρων ph min, ph opt, a wmin a wopt του μοντέλου που υπολογίστηκαν από τη μη γραμμική παλινδρόμηση ήταν 3,38, 6,02, 0,892, 0,994, αντίστοιχα, για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και 3,40, 7,25, 0,953, 0,990, για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Το CPM για τη συνδυαστική επίδραση του ph και του α w αξιολογήθηκε στη συνέχεια μέσω της σύγκρισης των προβλέψεών του με παρατηρούμενες τιμές του Δείκτη Σχηματισμού Βιοϋμενίου σε συνδυασμούς συνθηκών ph και α w που δεν χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του μοντέλου. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης ήταν πολύ ικανοποιητικά με συντελεστές συσχέτισης μεταξύ προβλεπόμενων και παρατηρούμενων τιμών 0,933 και 0,835 για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona, αντίστοιχα. Πέρα από την ανάπτυξη των μαθηματικών μοντέλων και την ποσοτική περιγραφή της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου, οι μελέτες που διεξήχθησαν στα πλαίσια της παρούσας εργασία οδήγησαν στη ανεύρεση επιπλέον σημαντικών πληροφοριών σχετικά με το σχηματισμό βιοϋμενίου από το παθογόνο Salmonella. Έτσι παρατηρήθηκε ότι οι συνθήκες σχηματισμού βιοϋμενίου μπορεί να διαφέρουν σημαντικά από τις συνθήκες ανάπτυξης των μικροοργανισμών. Για παράδειγμα, για το στέλεχος S. enterica ser. Newport το εύρος των συνθηκών ph και α w που επιτρέπουν το σχηματισμό βιοϋμενίου ήταν κατά πολύ μεγαλύτερο από το αντίστοιχο εύρος των συνθηκών που επιτρέπουν την ανάπτυξη του παθογόνου. Συγκεκριμένα, τα όρια ph για το σχηματισμό βιοϋμενίου σε επίπεδο πιθανότητας 50% για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,95 ήταν 3,61, 3,83, 4,19 ενώ τα αντίστοιχα ότι όρια ανάπτυξης που έχουν αναφερθεί για τη Salmonella στη βιβλιογραφία είναι 3,97, 4,53, 5,12. Μια δεύτερη ενδιαφέρουσα παρατήρηση είναι οι σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο στελεχών που μελετήθηκαν που δείχνει ότι η διαστελεχιακή παραλλακτικότητα είναι σημαντική και στην περίπτωση του σχηματισμού βιοϋμενίων. Συμπερασματικά, στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν με επιτυχία τέσσερα μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης της επίδρασης του ph και της ενεργότητας νερού στην ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου δύο στελεχών Salmonella 10

11 Περίληψη enterica. Αξίζει να σημειωθεί ότι ενώ τα μαθηματικά μοντέλα έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στην πρόβλεψη της ανάπτυξης και επιβίωσης των μικροοργανισμών, η παρούσα εργασία αποτελεί την πρώτη απόπειρα εφαρμογής τους στην περίπτωση του σχηματισμού βιοϋμενίου. Τα δεδομένα και τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν μπορεί να αποτελέσουν χρήσιμα εργαλεία στη βιομηχανία τροφίμων για τον έλεγχο των βιοϋμενίων στις εγκαταστάσεις και κατ επέκταση τη μείωση της μικροβιακής επιμόλυνσης και τη βελτίωση της ασφάλειας των τροφίμων. 11

12 Abstract Abstract Biofilm formation is the major form in which microorganisms appear. The biofilm is a community of bacteria contained in a matrix of extracellular biopolymers (EPS), which protects the microorganisms from various unfavorable environmental conditions, such as the presence of detergents and disinfectants. The presence of biofilm in the food industry is one of the major sources of contamination of food with both spoilage and pathogens microorganisms. The pathogenic bacteria in the genus Salmonella, which are the main cause of foodborne poisoning, are able to adhere to surfaces and form biofilms. The adhesion of the bacterial cells is affected by several factors, such as the medium in which the bacteria grow, the growth phase of the cells, the type and the properties of the inert material, the presence of organic material, temperature, ph, contact time and others. Generally, the biofilm formation is a complex and multifactorial phenomenon that has been extensively investigated in recent years. The objective of this study was the development and evaluation of predictive mathematical models of the effect of ph and water activity of the biofilm forming capacity of the two strains of Salmonella enterica in order to control the effective pathogen in food industry. The experimental part examined the ability of biofilm formation by the strains S. enterica ser. Newport and S. enterica ser. Agona in liquid nutrient substrate, Tryptone Soy Broth, at temperature 37 C and different combinations of ph and a w conditions. Total biofilm formation treatments were 890 at different combinations of ph from 3.3 to 9.25 and a w from to The formed biofilm was measured by using an automated system for measuring optical density (Bioscreen C) according to the method of Lianou and Kousoumanis (2012). In the first part of the study, data of optical density at different conditions were converted into binary variable (0: non biofilm formation, 1: biofilm formation) using as a " threshold value " for conversion of 10% of the measured maximum optical density of 12

13 Abstract the which has removed the witness (ΔOD <10% ΔOD max non biofilm formation, ΔOD 10% ΔOD max biofilm formation). Then, the binary data were used to develop a predictive mathematical model of the probability of biofilm formation as a function of ph and a w using logistic regression. The results of the regression indicated a good fit with the degree of agreement (concordant index) between the predicted probabilities and the observations range from 97.7 % to 99.8 % for the two strains, which were studied. Based on model projections, the minimum ph to form biofilm at a probability level of 50 % for water activity values 0.99, 0.97, 0.95, 0.93 were 3.55, 3.83, 4.19, 5.22, for the strain S. enterica ser. Newport and water activity values 0.99, 0.97, 0.95, 0.945, were 3.48, 3.55, 3.78, 4.16, for the strain S. enterica ser. Agona. In the second part of the study, data of optical density, that characterize the biofilm formation in ph values that correspond to optimum conditions a w and in a w values corresponding to optimum conditions ph were adjusted to secondary model Cardinal Parameter Model (CPM) to develop a combined model that describes the effect of ph and a w of the extent of biofilm formation. The Biofilm Formation Index (BFI) was suggested in order to characterize the extent of biofilm in this study. The BFI was defined as the ratio of the optical density at a specific ambient condition and maximum optical density that gives a strain in optimum conditions for biofilm forming and takes values from 0 (non biofilm formation) to 1 (maximum biofilm formation). The results showed that the adaptation for CPM can successfully describe the effect of ph and a w of the biofilm formation index allowing coefficients of determination (R 2 ) of to for the two strains. Parameter values by model ph min, ph opt, a wmin a wopt calculated by nonlinear regression was 3.38, 6.02, 0.892, 0.994, for the strain S. enterica ser. Newport and 3.40, 7.25, 0.953, 0.990, for strain S. enterica ser. Agona respectively. The CPM for the combined effect of ph and a w evaluated by comparing predictions with observed values of biofilm formation index in combinations conditions ph and a w, which were not used to develop the model. The evaluation of the results was very satisfactory with correlation coefficients between predicted and observed values and for the strain S. enterica ser. Newport and S. enterica ser. Agona, respectively. 13

14 Abstract Apart from the development of mathematical models and quantitative description of the ability to biofilm formation, experiments in the context of this study have led to additional important information about biofilm formation by the pathogen Salmonella. It was observed that biofilm formation conditions may differ significantly from those of microbial growth. For example, the strain S. enterica ser. Newport range of ph and a w conditions that allow the biofilm formation was much higher than the extent of the conditions that allow the growth of the pathogen. The ph boundaries to form biofilm in 50% probability level for water activity values 0.99, 0.97, 0.95, were 3.61, 3.83, 4.19 whereas the limits of growth, that have been reported in the literature, for Salmonella are 3.97, 4.53, A second interesting observation is the significant differences between the two strains tested indicating that strain variability is considerable in the case of the biofilm formation. In conclusion, in this study, four predictive mathematical models of the effect of ph and water activity of the biofilm formation capacity of the two strains Salmonella enterica were developed and evaluated successfully. It is worth noting that altough the mathematical models find wide application in the prediction of the growth and survival of the microorganisms, the present study is the first attempt for their application in the case of biofilm formation. The data and the models, which were developed, can be seen as useful tools in the food industry for the control of biofilm on the premises and thereby for the reduction of microbial contamination and the improvement of food safety. 14

15 15

16 Ευχαριστίες Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον επιβλέποντα της διπλωματικής μου εργασίας κ. Κωνσταντίνο Κουτσουμανή, Αναπληρωτή Καθηγητή της Σχολής Γεωπονίας, Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος του Α.Π.Θ., για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό μου αναθέτοντάς μου αυτή την εργασία, καθώς και για τις πολύτιμες συμβουλές και τη συνεχή καθοδήγηση και βοήθειά του που μου πρόσφερε σε όλη τη διάρκεια της εκπόνησής της εργασίας μου. Τους καθηγητές κ. Γούλα Αθανασία και κ. Μοσχάκη Θωμά, που συμμετείχαν στην επιτροπή εξέτασης της εργασίας, ευχαριστώ για την κρίση τους. Θα ήθελα ακόμη να ευχαριστήσω την Μυρσίνη Κακαγιάννη, την Μαρία Γουγουλή, την Ζαφειρώ Ασπρίδου, την Ζαχαρένια Ζαμπουλάκη και την Αλεξάνδρα Λιανού για την πολύτιμη βοήθεια και την υποστήριξη τους και την καλή συνεργασία καθ όλη τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών, καθώς επίσης και τη συμμετοχή τους στη διεκπεραίωση της διατριβής μου. Τέλος, ευχαριστώ την οικογένεια μου για την αμέριστη ηθική και υλική υποστήριξη τους, καθώς και τους φίλους μου για την συμπαράστασή, την κατανόηση και την υποστήριξη τους καθ όλη τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Θεσσαλονίκη, Δεκέμβρης 2013 Δάφνη Δημακοπούλου-Παπάζογλου 16

17 17

18 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση 1. Βιβλιογραφική Ανασκόπηση 1.1. Βιοϋμένιο Εισαγωγή Οι μικροοργανισμοί απαντώνται στην φύση κατά κύριο λόγο με τη μορφή βιοϋμενίου. Το βιοϋμένιο αποτελείται από μία κοινότητα βακτηριακών κυττάρων, τα οποία προσκολλούνται πάνω σε μία επιφάνεια, βιοτική ή αβιοτική, και περικλείονται από μία μήτρα, από εξωκυτταρικά βιοπολυμερή (extracellular polymeric substances, EPS), τα οποία παράγονται από τους ίδιους τους μικροοργανισμούς (López et al., 2010, Wong and O Toole, 2011). Τα κύρια συστατικά που εμπεριέχονται στη μήτρα αυτή είναι πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, φωσφολιπίδια και νουκλεϊκά οξέα (Sutherland, 2001, Wingender et al., 1999). Η κοινότητα αυτή των βακτηρίων είναι ιδιαίτερα περίπλοκη και μπορεί να αποτελείται από ένα ή από διαφορετικά είδη βακτηρίων, μορφή που είναι η πιο συνηθισμένη στη φύση (Brooks and Flint, 2008). Τα βακτήρια αυτά μπορούν να σχηματίσουν ένα απλό στρώμα ή ένα τρισδιάστατο πλέγμα, τη μήτρα (Costerton et al., 1995). Τα ώριμα βιοϋμένια αποτελούν οικοσυστήματα υψηλής οργάνωσης, στο εσωτερικό των οποίων υπάρχουν διασκορπισμένα κανάλια νερού και περιέχουν διόδους για τη μεταφορά, από και προς το βιοϋμένιο, θρεπτικών συστατικών, μεταβολιτών και αποβλήτων (Hall-Stoodley et al., 2004, Sauer et al., 2007). Ο σχηματισμός βιοϋμενίου παρέχει στους μικροοργανισμούς προστασία από διάφορες δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως την υπεριώδη ακτινοβολία, την τοξικότητα των μετάλλων, τις οσμωτικές αλλαγές και τις αλλαγές του ph, την αφυδάτωση, την ανοσοαπόκριση των ξενιστών, τους αντιμικροβιακούς παράγοντες και τα απολυμαντικά (Hall-Stoodley et al., 2004, Nilsson et al., 2011, Smirnova et al., 2010, Van Houdt and Michiels, 2010). Συνεπώς, το βιοϋμένιο έχει σημαντικές επιπτώσεις σε διάφορους τομείς, όπως στη βιομηχανία τροφίμων, στο περιβάλλον, στη δημόσια υγεία και στην ιατρική (Gilbert et al., 2003, Hall-Stoodley et al., 2004). 18

19 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Σημασία για τη βιομηχανία τροφίμων Η ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από τους μικροοργανισμούς δεν ακολουθεί τους μηχανισμούς της κλασικής μικροβιολογίας και διαφέρει από τις πλαγκτονικές μορφές των μικροοργανισμών (Donlan and Costerton, 2002, Karunakaran et al., 2011). Αυτή η διαφοροποίηση έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την βιομηχανία τροφίμων, και ιδιαίτερα για την υγιεινή των τροφίμων, διότι η παρουσία βιοϋμενίου αποτελεί μία από τις σημαντικότερες πηγές επιμόλυνσης των τροφίμων, τόσο με αλλοιογόνους όσο και με παθογόνους μικροοργανισμούς, αυξάνοντας τον κίνδυνο για τη δημόσια υγεία (Shi and Zhu, 2009, Stepanović et al., 2004). Ορισμένοι μικροοργανισμοί παρουσιάζουν ιδιαίτερη επιμονή στις επιφάνειες των τροφίμων, σχηματίζοντας βιοϋμένιο και επηρεάζοντας την ποιότητα και την ασφάλεια των τελικών προϊόντων (Zottola, 1994). Επιπλέον, οι μικροοργανισμοί που βρίσκονται στο εσωτερικό των βιοϋμενίων παρουσιάζουν αυξημένη ανθεκτικότητα στις διαδικασίες καθαρισμού και απολύμανσης (Bower and Daeschel, 1999, Joseph et al., 2001). Τα κρούσματα που σχετίζονται με τους παθογόνους μικροοργανισμούς και με το σχηματισμό βιοϋμενίων έχουν σχέση με την παρουσία μικροοργανισμών όπως των Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Staphylococcus spp., Escherichia coli O157:H7 και Pseudomonas spp. (Brooks and Flint, 2008, Chmielewski and Frank, 2003, Simões et al., 2010, Somers et al., 1994, Wong, 1998). Οι παθογόνοι και αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί έχουν τη δυνατότητα να προσκολλούνται και να σχηματίζουν βιοϋμένιο σε διάφορα υλικά, όπως σε ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο, γυαλί και πλαστικά (Hood and Zottola, 1997, Kumar and Anand, 1998, Pompermayer and Gaylarde, 2000, Wong, 1998). Τα παραπάνω υλικά, καλύπτουν σχεδόν όλους τους χώρους ενός εργοστασίου επεξεργασίας τροφίμων, όπως πατώματα, αποχετεύσεις, δεξαμενές, ιμάντες μεταφοράς, σωληνώσεις κ.ά. (Kumar and Anand, 1998, Shi and Zhu, 2009). Η κυτταρική προσκόλληση και ο σχηματισμός βιοϋμενίου στις μεταλλικές επιφάνειες στη βιομηχανία τροφίμων, μπορεί να προκαλέσει διάβρωση με αποτέλεσμα την καταστροφή των σωληνώσεων και των μεταλλικών επιφανειών και η επισκευή των οποίων στοιχίζει εκατομμύρια δολάρια (Beech and Sunner, 2004). Επιπλέον, ο σχηματισμός βιοϋμενίου μπορεί να προκαλέσει μηχανικές αποφράξεις και 19

20 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση να μειώσει την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας, εάν το βιοϋμένιο καλύπτει επαρκές πάχος στους εναλλάκτες θερμότητας και τις σωληνώσεις, οδηγώντας στην ανάγκη για κατανάλωση περισσότερης ενέργειας για αυτές τις διαδικασίες. Επομένως, υπάρχουν σημαντικές οικονομικές απώλειες για τις βιομηχανίες τροφίμων κάθε χρόνο εξαιτίας των βιοϋμενίων (Mittelman, 1998). Επιπρόσθετα στο κόστος που υπολογίζεται ότι προκαλεί ο σχηματισμός βιοϋμενίου στις βιομηχανίες, πρέπει να συμπεριληφθεί και η μόλυνση των προϊόντων αλλά και η διαχείριση των λοιμώξεων (Sauer et al., 2007). Συνεπώς, λαμβάνοντας υπόψη τα σοβαρά προβλήματα που δημιουργεί αυτή η κοινότητα μικροοργανισμών, τόσο στις βιομηχανίες τροφίμων, όσο και στην ασφάλεια της υγείας των καταναλωτών γίνεται αντιληπτή η σπουδαιότητα της μελέτης αυτής Ιστορική Ανασκόπηση Όπως ήδη αναφέρθηκε, τα βιοϋμένια είναι κοινότητες μικροοργανισμών που προσκολλώνται πάνω στις επιφάνειες και αποτελούν κυρίαρχο τρόπο ανάπτυξης και επιβίωσης των μικροοργανισμών στη φύση. Ο Van Leeuwenhoek (1684) θεωρείται ότι ανακάλυψε πρώτος την ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από τα βακτήρια καθώς με μία απλοϊκή μορφή μικροσκοπίου, παρατήρησε ότι τα βακτήρια προσκολλώνται πάνω στην επιφάνεια των δοντιών και σχηματίζουν κοινωνίες με προσκολλημένα κύτταρα. Έπειτα μετά από πολλούς αιώνες, ο Angst (1923) παρατήρησε ότι ο αριθμός των θαλάσσιων βακτηρίων που βρισκόταν προσκολλημένος στην επιφάνεια των πλοίων ήταν πολύ αυξημένος σε σχέση με τον αριθμό των βακτηρίων που επέπλεαν γειτονικά από την συγκεκριμένη επιφάνεια και το σχηματιζόμενο βιοϋμένιο προκαλούσε σοβαρή διάβρωση στην επιφάνεια των πλοίων. Λίγο αργότερα, οι Heukelekian και Heller (1940), παρατήρησαν ότι η ανάπτυξη και η δραστηριότητα των μικροοργανισμών που βρίσκονται σε υδατική φάση, ενισχύεται σημαντικά από την ενσωμάτωσή τους σε μία επιφάνεια στην οποία οι μικροοργανισμοί έχουν την ικανότητα να προσκολληθούν. Ο Characklis (1973) μελετώντας τη κολλώδη ουσία σε βιομηχανικά συστήματα νερού, εντόπισε την επιμονή αυτής της ουσίας κατά την απομάκρυνσή της και την ανθεκτικότητά της σε απολυμαντικά όπως το χλώριο. Τέλος, ο Costerton (1978) και οι συνεργάτες του βασιζόμενοι σε παρατηρήσεις της οδοντικής πλάκας, έθεσαν πρώτοι τη 20

21 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση θεωρία των βιοϋμενίων, εξηγώντας τους μηχανισμούς σύμφωνα με τους οποίους οι μικροοργανισμοί προσκολλώνται σε οργανικά ή μη οργανικά υλικά και τα οφέλη που προσφέρουν στη φύση (Donlan, 2002, Shi and Zhu, 2009). Από τότε μέχρι σήμερα, έχουν γίνει πάρα πολλές μελέτες (Fux et al., 2005, Hood and Zottola, 1997, Leriche and Carpentier, 2000, Sommer et al., 1999) για το μόρφωμα αυτό των μικροοργανισμών και την ικανότητα τους να σχηματίζουν βιοϋμένιο σε διάφορα υλικά και συνθήκες, καθώς και για τις επιπτώσεις που μπορεί να έχουν στην δημόσια υγεία. Επιπλέον, σημαντική για τη μικροβιολογία είναι η πλήρης κατανόηση των μηχανισμών δράσης των βιοϋμενίων καθώς και των συνθηκών που επηρεάζουν τον σχηματισμό τους από τους μικροοργανισμούς Σχηματισμός βιοϋμενίου Ο σχηματισμός βιοϋμενίου είναι μία πολύπλοκη διαδικασία, στην οποία λαμβάνουν χώρα πολυάριθμοι μηχανισμοί. Γενικά όμως, έχει προταθεί από τους Van Houdt and Michiels (2005) ένα κοινό μοντέλο για την ανάπτυξη και το σχηματισμό ενός ώριμου και διαφοροποιημένου βιοϋμενίου, το οποίο πραγματοποιείται σε πέντε τουλάχιστον αναπτυξιακά στάδια. Το πρώτο στάδιο (1) περιλαμβάνει μία αρχική αντιστρεπτή προσκόλληση των πλαγκτονικών κυττάρων των βακτηρίων που προσεγγίζουν την στερεή επιφάνεια μέσω ρεύματος ρευστού ή μέσω κινητικότητας των βακτηρίων, και τα οποία έχουν ξεπεράσει τις απωθητικές δυνάμεις μεταξύ των κυττάρων και της επιφάνειας. Η στερεή επιφάνεια είναι μία επιφάνεια εγκλιματισμού, πράγμα που σημαίνει ότι η επιφάνεια έχει τροποποιηθεί με τη προσρόφηση διαφόρων διαλυμένων ουσιών και έχει μεταβάλει τις ιδιότητές της σε σύγκριση με μία επιφάνεια μηεγκλιματισμού. Στο δεύτερο στάδιο (2) γίνεται η μετάβαση της αντιστρεπτής προσκόλλησης σε μη αντιστρεπτή, με την παραγωγή εξωκυτταρικών πολυμερών από τα βακτήρια ή/και από τις ειδικές συγκολλητικές δομές των βακτηρίων, όπως μαστίγια και τριχίδια, τα οποία αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια. Στη συνέχεια (3), πραγματοποιείται μία πρόωρη ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής δομής του βιοϋμενίου. Το επόμενο στάδιο (4), περιλαμβάνει την ανάπτυξη μικροαποικιών στο εσωτερικό ενός ώριμου βιοϋμενίου. Κατά το στάδιο αυτό, εξωκυτταρικά βιοπολυμερή εξακολουθούν να παράγονται, τα 21

22 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση οποία χρησιμεύουν σαν συγκολλητική ουσία στη μήτρα, και θρεπτικά συστατικά παγιδεύονται από το περιβάλλον στο εσωτερικό του βιοϋμενίου. Οι σύνθετες αρχιτεκτονικές δομές που σχηματίζονται περιέχουν κανάλια νερού και πόρους, στα οποία τα βακτήρια αναπτύσσουν ειδικά μοτίβα ανάπτυξης και διαφέρουν φυσιολογικά και μεταβολικά από τα πλαγκτονικά κύτταρα. Στο τελικό στάδιο (5) γίνεται η διασπορά των κυττάρων από το βιοϋμένιο στο περιβάλλον και την επιστροφή τους στην πλαγκτονική μορφή (Van Houdt and Michiels, 2005). Στα υποκεφάλαια που ακολουθούν θα εξεταστούν αναλυτικότερα τα προαναφερθέντα στάδια. Εικόνα 1. Στάδια ανάπτυξης σχηματισμού βιοϋμενίου (Van Houdt and Michiels, 2005) Προσκόλληση μικροοργανισμών στις επιφάνειες Η προσκόλληση των μικροοργανισμών στις επιφάνειες είναι το πρώτο σημαντικό στάδιο για το σχηματισμό βιοϋμενίου και επηρεάζεται από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των κυττάρων, της επιφάνειας προσκόλλησης και του περιβάλλοντος 22

23 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση μέσου. Οι παράγοντες που επηρεάζουν συνοψίζονται στον πίνακα (Simões et al., 2010). Πίνακας Σημαντικοί παράγοντες για την κυτταρική προσκόλληση και το σχηματισμό βιοϋμενίου (Simões et al., 2010). Επιφάνεια προσκόλλησης Ιδιότητες ρευστού Κύτταρα Υφή ή τραχύτητα Ταχύτητα ροής Υδροφοβικότητα κυτταρικής επιφάνειας Υδροφοβικότητα ph Εξωκυτταρικά εξαρτήματα Χημική σύσταση επιφάνειας Θερμοκρασία Εξωκυτταρικά βιοπολυμερή Φορτίο Κατιόντα Μόρια σηματοδότησης Επικαλυπτόμενη μεμβράνη Παρουσία αντιμικροβιακών ουσιών Διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών Η κυτταρική προσκόλληση στις επιφάνειες είναι ένα σημαντικό στάδιο για το σχηματισμό βιοϋμενίου. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες των αδρανών επιφανειών επηρεάζονται από πολλούς παράγοντες, όπως την μεμβράνη εγκλιματισμού πάνω στην επιφάνεια, το φορτίο, την υδροφοβικότητα, την τραχύτητα και την τοπογραφία της επιφάνειας (Palmer et al., 2007). Γενικά η προσκόλληση των μικροοργανισμών συμβαίνει πιο γρήγορα όταν οι επιφάνειες έχουν μεγαλύτερη τραχύτητα, παρουσιάζουν μεγαλύτερη υδροφοβικότητα και έχουν μία μεμβράνη εγκλιματισμού πάνω στην επιφάνεια (Simões et al., 2010). Στο περιβάλλον επεξεργασίας τροφίμων διάφορα οργανικά και ανόργανα μόρια, όπως πρωτεΐνες γάλακτος, κρέατος ακόμη και εξωκυτταρικά πολυμερή που παράγονται από τα βακτήρια, απορροφώνται πάνω στις επιφάνειες σχηματίζοντας μία μεμβράνη εγκλιματισμού (conditioning film). Η σύνθεση του υποστρώματος παίζει σημαντικό ρόλο στη βακτηριακή προσκόλληση, καθώς η μεμβράνη εγκλιματισμού που σχηματίζεται αλλάζει τις φυσικοχημικές ιδιότητες της επιφάνειας, όπως την ελεύθερη ενέργεια, την υδροφοβικότητα και την ηλεκτροστατικότητα (Dickson and Koohmaraie, 1989, Palmer et al., 2007). Τα μόρια 23

24 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση αυτά μπορούν να ενισχύουν ή να αναστέλλουν τη βακτηριακή προσκόλληση (Shi and Zhu, 2009). Πάνω στη δημιουργούμενη μεμβράνη μεταφέρονται και οι μικροοργανισμοί, μέσω διάχυσης ή σε κάποιες περιπτώσεις μέσω τυρβώδους ροής από τα υγρά (Kumar and Anand, 1998). Τα χαρακτηριστικά του υδάτινου μέσου όπως το pη, τα επίπεδα των θρεπτικών συστατικών, η ιοντική ισχύς και η θερμοκρασία, παίζουν σημαντικό ρόλο στο ρυθμό μικροβιακής προσκόλλησης στο υπόστρωμα (Donlan, 2002). Παράγοντας, επίσης, που επηρεάζει το ρυθμό και την έκταση της μικροβιακής προσκόλλησης είναι η ταχύτητα ροής του υδάτινου μέσου, ενώ η αύξηση της ταχύτητας των υγρών παρουσιάζει μειωμένη ικανότητα προσκόλλησης (Rijnaarts et al., 1993, Zheng et al., 1994). Έρευνες έχουν δείξει, ότι η προσκόλληση των μικροοργανισμών στις επιφάνειες και ο σχηματισμός βιοϋμενίου ευνοείτε σε συνθήκες οι οποίες δεν είναι οι βέλτιστες για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Για παράδειγμα, οι μικροοργανισμοί E. coli και Salmonella spp. προσκολλώνται και σχηματίζουν βιοϋμένιο γρηγορότερα, σε συνθήκες με χαμηλά θρεπτικά συστατικά (Dewanti and Wong, 1995, Stepanović et al., 2004). Άλλες έρευνες έδειξαν ότι η παρουσία NaCl στη μήτρα των τροφίμων και η χρήση αλκοόλης, ως απολυμαντικό, μπορεί να ενισχύσει την προσκόλληση και τον σχηματισμό βιοϋμενίων από στελέχη L. monocytogenes (Gravesen et al., 2005, Jensen et al., 2007). Η προσκόλληση των κυττάρων πάνω στις επιφάνειες μπορεί να γίνει ενεργητικά ή παθητικά. Ο ρυθμός και η έκταση της προσκόλλησης εξαρτάται από την υδροφοβικότητα της κυτταρικής επιφάνειας, την παρουσία εξωκυτταρικών νηματοειδών εξαρτημάτων, όπως μαστίγια, κροσσοί κ.ά., και την παραγωγή των εξωκυτταρικών βιοπολυμερών. Η υδροφοβικότητα της κυτταρικής επιφάνειας είναι σημαντική στην προσκόλληση επειδή οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις τείνουν να αυξάνονται με την ενίσχυση της μη πολικής φύσης ενός ή και των δύο επιφανειών που εμπλέκονται (δηλαδή την επιφάνεια του κυττάρου και την επιφάνεια προσκόλλησης) (Donlan, 2002). Οι επιφάνειες των περισσότερων βακτηριακών κυττάρων είναι αρνητικά φορτισμένες, ενώ η έκταση του αρνητικού φορτίου ποικίλλει ανάλογα με περιβάλλον ανάπτυξης. Το καθαρό αρνητικό φορτίο της επιφάνειας των κυττάρων είναι δυσμενές για τη βακτηριακή προσκόλληση γεγονός που οφείλεται στις ηλεκτροστατικές απωθητικές 24

25 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση δυνάμεις. Αυτό διατηρεί τα κύτταρα σε μικρή απόσταση από την επιφάνεια. Ωστόσο, η σύνδεση μεταξύ του βακτηριακού κυττάρου και της επιφάνεια κατέχει υδρόφοβο χαρακτήρα λόγω των κροσσών, των μαστιγίων και των λιποπολυσακχαριτών (lipopolysaccharide, LPS) (Donlan, 2002, Shi and Zhu, 2009). Τα μαστίγια, που κατά κύριο λόγο είναι εξαρτήματα κίνησης των βακτηρίων, επηρεάζουν την προσκόλληση των κυττάρων με διάφορους μηχανισμούς. Για παράδειγμα, η κινητικότητα των κυττάρων μέσω των μαστιγίων μπορεί να είναι απαραίτητη για να φθάσουν στην επιφάνεια, επιτρέποντας στο κύτταρο να ξεπεράσει τις απωθητικές δυνάμεις μεταξύ του ίδιου και της επιφάνειας και μπορεί να μεσολαβούν στην απευθείας προσκόλλησή τους πάνω στις επιφάνειες (Van Houdt and Michiels, 2010). Οι κροσσοί, τα ινίδια και οι βλεφαρίδες των κυττάρων είναι σημαντικά για τη αρχική προσκόλληση εξαιτίας της ικανότητάς τους να υπερβαίνουν την αρχική ηλεκτροστατική άπωση μεταξύ των κυττάρων και της επιφάνειας (Simões et al., 2010). Μία άλλη ομάδα ινιδίων, τα curli (που είναι ινίδια πρωτεϊνικής φύσεως και παράγονται από τα περισσότερα μέλη των Enterobacteriaceae, όπως και από τα στελέχη Salmonella) ενισχύουν την προσκόλληση των κυττάρων πάνω σε επιφάνειες, όπως ανοξείδωτο ατσάλι και Teflon (Barnhart and Chapman, 2006). Εκτός από τα curli, σπουδαίο ρόλο στο σχηματισμό βιοϋμενίου διαφόρων στελεχών Salmonella διαδραματίζει και η κυτταρίνη. Η ταυτόχρονη παραγωγή αυτών των δύο, στα στελέχη Salmonella spp. και E. coli, οδηγεί στο σχηματισμό μιας εξαιρετικά αδρανούς, υδρόφοβης εξωκυτταρικής μήτρας στην οποία τα βακτήρια είναι ενσωματωμένα (Zogaj et al., 2001). Οι LPS, οι οποίοι συμβάλλουν στην αρχική προσκόλληση στην επιφάνεια, είναι ένα σημαντικό συστατικό της βακτηριακής εξωτερικής μεμβράνης των αρνητικών κατά gram βακτηρίων. Οι LPS έχει αποδειχθεί ότι προσδίδουν υδρόφιλες ιδιότητες στο βακτηριακό κύτταρο (Shi and Zhu, 2009). Η προσκόλληση των βακτηρίων πάνω στις επιφάνειες γίνεται σε δύο στάδια: στην αντιστρεπτή και στη μη αντιστρεπτή προσκόλληση. Η αντιστρεπτή προσκόλληση είναι μία ασθενής αλληλεπίδραση μεταξύ των βακτηρίων και του υποστρώματος. Σε αυτό το στάδιο οι δυνάμεις που συνδέουν τις δύο επιφάνειες (τα κύτταρα και την επιφάνεια σχηματισμού βιοϋμενίου) είναι δυνάμεις van der Waals και ηλεκτροστατικές, 25

26 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση ενώ υπάρχουν και υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Κατά το στάδιο αυτό, τα κύτταρα εξακολουθούν να εμφανίζουν κίνηση Brownian ενώ είναι εύκολη η αφαίρεση τους από την επιφάνεια, π.χ. με πλύσιμο. Η μη αντιστρεπτή προσκόλληση των μικροοργανισμών είναι το επόμενο στάδιο, και πραγματοποιείται μέσα σε λίγες ώρες. Στο στάδιο αυτό, οι απωθητικές δυνάμεις εμποδίζουν την βακτηριακή προσκόλληση πάνω στην επιφάνεια, διότι τις περισσότερες φορές και το υπόστρωμα και το βακτηριακό κύτταρο είναι αρνητικά φορτισμένα. Η επαφή των δύο επιφανειών, γίνεται με τη βοήθεια των εξωκυτταρικών εξαρτημάτων (μαστίγια, κροσσοί, ινίδια) και την παραγωγή των εξωκυτταρικών πολυμερών (Extracellular Polymeric Substances, EPS). Η προσκόλληση μεταξύ των κυττάρων και της επιφάνειας γίνεται με δυνάμεις μικρής εμβέλειας, όπως δυνάμεις διπόλου διπόλου, δεσμούς υδρογόνου, ιοντικούς και ομοιοπολικούς δεσμούς και υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις (Chmielewski and Frank, 2003). Τα πολυμερικά ινίδια σχηματίζουν γέφυρες μεταξύ των βακτηριακών κυττάρων και της επιφάνειας, και αυτό επιτρέπει τη μη αντιστρεπτή σύνδεσή τους. Η απομάκρυνση των κυττάρων σε αυτό το στάδιο είναι πολύ δύσκολη και απαιτεί ισχυρές δυνάμεις, όπως τρίψιμο και ξύσιμο (Kumar and Anand, 1998) Δομή βιοϋμενίου Στη μη αντιστρεπτή προσκόλληση, τα βακτήρια, καταναλώνοντας τα θρεπτικά συστατικά, αναπτύσσονται και διαιρούνται σχηματίζοντας μικροαποικίες. Οι μικροαποικίες πολλαπλασιάζονται και συνενώνονται και σχηματίζουν ένα στρώμα κυττάρων που καλύπτει την επιφάνεια. Στο στάδιο αυτό, τα κύτταρα συνεχίζουν να παράγουν πολυμερή (EPS), τα οποία βοηθούν στην ισχυρή προσκόλληση των κυττάρων στην επιφάνεια και τη σταθεροποίηση τους από τις διακυμάνσεις του περιβάλλοντος (Kumar and Anand, 1998). Τα EPS είναι κυρίως υπεύθυνα για τη δομική και λειτουργική ακεραιότητα του βιοϋμενίου και θεωρούνται ως ένα από τα βασικά στοιχεία που καθορίζουν τις φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες του βιοϋμενίου (Flemming et al., 2000). Τα εξωκυτταρικά βιοπολυμερή του βιοϋμενίου περιλαμβάνουν πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, φωσφολιπίδια και άλλα συστατικά, τα οποία διαφοροποιούνται 26

27 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση ανάλογα με το περιβάλλον ανάπτυξης του βιοϋμενίου και τους μικροοργανισμούς που το σχηματίζουν (López et al., 2010, Sutherland, 2001, Wingender et al., 1999). Τα εξωκυτταρικά βιοπολυμερή (EPS) που βρίσκονται στο βιοϋμένιο μπορεί να είναι αποτέλεσμα διαφορετικών διαδικασιών όπως της βακτηριακής έκκρισης, της αποβολής υλικού από την κυτταρική επιφάνεια, της λύσης κυττάρων και της προσρόφησης ουσιών από το περιβάλλον. Οι πολυσακχαρίτες και οι πρωτεΐνες, που αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό της σύνθεσης του EPS, επηρεάζουν δομικά τη σύνθεση του βιοϋμενίου και τη μηχανική σταθερότητά του. Τα λιπίδια και τα νουκλεϊκά οξέα, μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τις ρεολογικές ιδιότητες και συνεπώς τη σταθερότητα του βιοϋμενίου (Wingender et al., 1999). Μία λειτουργία που αποδίδεται στα EPS είναι η προστασία που προσφέρουν στους μικροοργανισμούς του βιοϋμενίου από δυσμενείς βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες από το περιβάλλον. Η μήτρα των EPS, λόγω της δομής που έχει, λειτουργεί ως φραγμός και εμποδίζει τη διαχυτική μεταφορά ουσιών, όπως αντιβιοτικών και απολυμαντικών, μέσα στο βιοϋμένιο. Η λειτουργία αυτή έχει ως αποτέλεσμα να καθυστερεί ή να εμποδίζει τις ουσίες να φτάσουν στο εσωτερικό του βιοϋμενίου και στους μικροοργανισμούς στόχους, και να απαιτούνται μεγαλύτερες ποσότητες σε σχέση με αυτές που χρειάζονται για τις πλαγκτονικές μορφές. Επιπλέον, η μήτρα αυτή λειτουργεί και ως φραγμός για τα αμυντικά συστήματα του ξενιστή, όπως τα αντισώματα και η φαγοκυττάρωση. Η παραγωγή EPS διαδραματίζει σπουδαίο ρόλο στην προσκόλληση των μικροοργανισμών καθώς επίσης και στην παραμονή των μικροοργανισμών στην επιφάνεια. Επιπλέον, βοηθάει στην προσρόφηση και την συγκράτηση ανόργανων και οργανικών μορίων από το περιβάλλον. Τα ανόργανα μόρια βοηθούν στη μηχανική σταθερότητα του βιοϋμενίου, ενώ τα οργανικά προσφέρονται ως θρεπτικά συστατικά στην κοινότητα των μικροοργανισμών. Η μήτρα αυτή μπορεί να προστατεύσει τους μικροοργανισμούς από την αφυδάτωση, καθώς μπορεί να συγκρατήσει νερό, σε ποσότητα που αναλογεί αρκετές φορές το βάρος της, ενώ η αποξήρανσή της γίνεται με βραδύ ρυθμό (Wingender et al., 1999). Επιπλέον μέσα στα EPS υπάρχουν και ένζυμα, τα οποία βοηθούν στην διάσπαση των μακρομορίων σε μόρια 27

28 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση χαμηλού μοριακού βάρους και τα οποία χρησιμοποιούνται από το βακτηριακό μεταβολισμό τους (Flemming et al., 2000). Τα EPS σχηματίζουν ένα τρισδιάστατο πλέγμα, σαν ζελέ, ιδιαίτερα ενυδατωμένο μέσα στο οποίο οι μικροοργανισμοί ενσωματώνονται και παρουσιάζουν μικρή ή μεγαλύτερη ακινητοποίηση (Flemming et al., 2000). Γενικότερα, η αναλογία των EPS στο βιοϋμένιο κυμαίνεται κατά προσέγγιση μεταξύ 50 και 90% της συνολικής οργανικής ύλης (Nielsen et al., 1997). Επιπλέον, τα EPS είναι ιδιαίτερα ενυδατωμένα, δηλαδή στο εσωτερικό του βιοϋμενίου τα EPS αποτελούν το 1-2% ενώ το υπόλοιπο 98% αποτελείται από νερό (Flemming et al., 2000). Τα βιοϋμένια στο εσωτερικό τους παρουσιάζουν μεγάλη ετερογένεια λόγω των μικροαποικιών, των EPS και των κενών καναλιών νερού, που εμπεριέχονται, όπως φαίνεται και στην εικόνα 2 (Lewandowski, 2000). Τα κανάλια, είναι υπεύθυνα για την παροχή θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου, τη μεταφορά διαφόρων μεταβολιτών καθώς επίσης και την απέκκριση αποβλήτων από τα κύτταρα. Τα κανάλια αυτά σχηματίζονται και διατηρούνται σε ενεργή μορφή με τη βοήθεια διαφόρων μηχανισμών, οι οποίοι τα διατηρούν ανοιχτά και παρέχουν τις κατάλληλες λειτουργίες έτσι ώστε τα βιοϋμένια να διατηρούν την τρισδιάστατη μορφή τους (Romanova et al., 2006). Από τα κανάλια μεταφέρονται και μόρια, που επηρεάζουν την διακυτταρική επικοινωνία, η οποία αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα, για τον σχηματισμό βιοϋμενίου. Εικόνα 2: Βιοϋμένιο από πολλά είδη μικροοργανισμών, που αναπτύχθηκε σε επιφάνεια ανοξείδωτου χάλυβα (Donlan, 2002). 28

29 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Κυτταρική επικοινωνία Quorum Sensing Η σηματοδότηση και επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων - Quorum Sensing (αίσθηση απαρτίας) έχει αποδειχθεί ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην κυτταρική προσκόλληση, την ανάπτυξη του βιοϋμενίου και την αποκόλληση των κυττάρων από αυτό (Daniels et al., 2004, Parsek and Greenberg, 2005). Η επιτυχημένη προσαρμογή των βακτηρίων σε μεταβαλλόμενες συνθήκες εξαρτάται από την ικανότητά τους να αισθάνονται και να αντιδρούν με το εξωτερικό περιβάλλον και να ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων τους αναλόγως (Daniels et al., 2004). Τα βακτήρια διαθέτουν εξελιγμένα συστήματα επικοινωνίας που τους επιτρέπουν να στέλνουν και να λαμβάνουν μηνύματα από και προς άλλα βακτήρια. Το Quorum Sensing ή αλλιώς «αίσθηση απαρτίας» είναι το φαινόμενο με το οποίο τα βακτήρια επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας χημικά μόρια - σήματα, τα οποία ονομάζονται αυτοεπαγωγείς (Waters and Bassler, 2005). Τα βακτήρια χρησιμοποιούν την παραγωγή, την απελευθέρωση, την ανταλλαγή και την ανίχνευση των μοριακών σημάτων για να μετρούν την πυκνότητα του πληθυσμού τους και να ελέγχουν τη συμπεριφορά τους σε σχέση με τη διακύμανση του αριθμού των κυττάρων (Bassler and Losick, 2006). Καθώς ο πληθυσμός αυξάνεται, μία αναλογική αύξηση συμβαίνει στην εξωκυτταρική συγκέντρωση του μορίου. Όταν η συγκέντρωση αυτή φτάσει σε ένα κατώτατο όριο, κατώφλι, η ομάδα των βακτηρίων ανιχνεύει τα μοριακά σήματα και αρχίζει να ανταποκρίνεται σε αυτά με αλλαγές στη έκφραση κάποιων γονιδίων. Η διαδικασία αυτή δίνει την δυνατότητα στα βακτήρια να λειτουργούν ως πολυκύτταρος οργανισμός και να αποκομίζουν τα οφέλη που ποτέ δεν θα μπορούσαν να επιτύχουν αν ενεργούσαν μόνα τους (Bassler and Losick, 2006). Το Quorum Sensing ελέγχει και ρυθμίζει τη λοιμογόνο δράση των βακτηρίων, τη σπορογονία, τη βιοφωταύγεια, τη βιοσύνθεση ενζύμων, τη βιοσύνθεση αντιμικροβιακών και αντιβιοτικών ουσιών, το σχηματισμό βιοϋμενίου, την παραγωγή εξωκυτταρικών πολυσακχαριτών (EPS) και διάφορους άλλους δευτερογενείς μεταβολίτες (Bassler and Losick, 2006, Daniels et al., 2004, Schauder and Bassler, 2001, Simões et al., 2010, Van Houdt and Michiels, 2010). Τα μόρια σηματοδότησης χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Είναι τα μόρια που χρησιμοποιούν τα gram αρνητικά και αυτά που χρησιμοποιούν τα gram θετικά 29

30 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση βακτήρια. Τα gram αρνητικά βακτήρια χρησιμοποιούν το σύστημα δύο ρυθμιστικών πρωτεϊνών που ονομάζονται LuxR/LuxI. Μερικά παραδείγματα βακτηρίων από αυτό το σύστημα είναι, το Vibrio ficheri για βιοφωταύγεια, το Pseudomonas aeroginosa και το Agrobacterium tumefaciens για παθογένεια κ.ά. (Miller and Bassler, 2001). Η πρωτεΐνη τύπου LuxI είναι υπεύθυνη για τη βιοσύνθεση του μορίου σήματος, δηλαδή του αυτοεπαγωγέα, μία ειδική λακτόνη ακετυλιωμένης ομοσερίνης (acyl homocerine lactone, HSL). Η συγκέντρωση του αυτοεπαγωγέα αυξάνει με την αύξηση της πυκνότητας του πληθυσμού των κυττάρων. Η πρωτεΐνη τύπου LuxR δεσμεύει το συγγενή αυτοεπαγωγέα HSL, αφού έχει επιτευχθεί το κρίσιμο όριο συγκέντρωσης, και το σύμπλοκο LuxR- αυτοεπαγωγέας ενεργοποιεί το γονίδιο στόχο για τη μεταγραφή του. Χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό του quorum sensing, τα gram αρνητικά βακτήρια μπορούν να εκφράσουν αποτελεσματικά τα ζεύγη γονιδίων, ανάλογα με τις διακυμάνσεις της πυκνότητας του πληθυσμού των κυττάρων (Miller and Bassler, 2001). Τα θετικά κατά gram βακτήρια χρησιμοποιούν ως μόρια σηματοδότησης - αυτοεπαγωγείς πεπτίδια. Γενικά, τα πεπτίδια εκκρίνονται μέσω ειδικού μεταφορέα σύνδεσης ATP. Όπως τα αρνητικά κατά gram βακτήρια έτσι και τα θετικά κατά gram χρησιμοποιούν πρωτεΐνες δύο συστατικών που είναι υπεύθυνες για την ανίχνευση των αυτοεπαγωγέων. Ο μηχανισμός σηματοδότησης είναι μία φωσφορυλίωση/ αποφωσφορυλίωση. Εν συντομία, η έκκριση του πεπτιδίου αυτοεπαγωγέα είναι συνάρτηση της πυκνότητας του πληθυσμού των κυττάρων. Αισθητήρας δύο συστατικών κινάσης είναι οι ανιχνευτές για τα εκκρινόμενα σήματα πεπτιδίου. Η αλληλεπίδραση με το πεπτίδιο συνδέτη ξεκινάει μία σειρά φωσφορυλιώσεων που κορυφώνονται με τη φωσφορυλίωση μίας συγγενικής πρωτεΐνης, υπεύθυνης για την απόκριση. Η φωσφορυλίωση του ρυθμιστή απόκρισης ενεργοποιείται, επιτρέποντας τη δέσμευση του DNA και μεταβάλλοντας τη μεταγραφή του ελεγχόμενου γονιδίου στόχου (Miller and Bassler, 2001). Η πολυπλοκότητα του χημικού λεξιλογίου αυξάνεται καθώς νέα μόρια ανακαλύπτονται να μεταφέρουν πληροφορίες μεταξύ των κυττάρων. Μία κατηγορία τέτοιων μορίων είναι οι αυτοεπαγωγείς - 2 (Αl-2), οι οποίοι είναι ευρέως διαδεδομένοι στον βακτηριακό κόσμο και διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ των ειδών (Bassler and Losick, 2006, Parsek and Greenberg, 2005). 30

31 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Αποκόλληση και διασπορά μικροοργανισμών Τα προσκολλημένα κύτταρα, προκειμένου να επιβιώσουν και να αποικήσουν σε καινούρια επιφάνεια, πρέπει να είναι ικανά να αποκολληθούν από το βιοϋμένιο. Αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει είτε με την αποκόλληση θυγατρικών κυττάρων (απόσπαση), ως αποτέλεσμα της εξάντλησης των θρεπτικών συστατικών ή του quorum sensing, είτε με την απομάκρυνση συσσωματωμάτων του βιοϋμενίου (διάτμηση), λόγω της επίδρασης της ροής. Τα κύτταρα, που απελευθερώνονται από το βιοϋμένιο, μπορούν να μεταφερθούν σε μία καινούρια επιφάνεια και να ξεκινήσουν ένα καινούριο κύκλο σχηματισμού βιοϋμενίου. Επιπλέον τα κύτταρα, που απελευθερώνονται, επιστρέφουν γρήγορα στην πλαγκτονική τους μορφή (Donlan, 2002, Kumar and Anand, 1998) Έλεγχος και απομάκρυνση βιοϋμενίων Ο έλεγχος για την αναστολή σχηματισμού βιοϋμενίου στις βιομηχανίες τροφίμων, γενικά, ξεκινάει από το αποτελεσματικό πρόγραμμα καθαρισμού και απολύμανσης όλης της γραμμής παραγωγής, καθώς αυτό μπορεί να αναστείλει τη συσσώρευση των μορίων και των βακτηριακών κυττάρων στις επιφάνειες του εξοπλισμού (Bower and Daeschel, 1999). Ωστόσο, ο μη συχνός ή ακατάλληλος καθαρισμός του εξοπλισμού μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό βιοϋμενίου, η αφαίρεση και η απομάκρυνση του οποίου είναι μία πολύ δύσκολη και δαπανηρή διαδικασία και απαιτεί την ανάπτυξη ενός πλήρους και αποδοτικού προγράμματος καθαρισμού (Kumar and Anand, 1998, Zottola and Sasahara, 1994). Γι αυτό το λόγο, η πρόληψη και ο έλεγχος για το σχηματισμό βιοϋμενίου στους χώρους του εργοστασίου είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο το οποίο πρέπει να μελετάται διεξοδικά. Σημαντικός παράγοντας για τον έλεγχο του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου στον εξοπλισμό της παραγωγής είναι ο ορθολογικός σχεδιασμός του εξοπλισμού, η επιλογή των υλικών και η διαδικασία καθαρισμού του εξοπλισμού (μέθοδος CIP, cleaning-in-place) (Van Houdt and Michiels, 2010). Τα βιοϋμένια στη βιομηχανία τροφίμων μπορεί να εξαλειφθούν με την υιοθέτηση διαφορετικών στρατηγικών. Τέτοιες στρατηγικές συνιστούν οι φυσικές και χημικές μέθοδοι ενώ τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται και βιολογικά μέσα για τον έλεγχο των βιοϋμενίων (Kumar and Anand, 1998). 31

32 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Ο πρωταρχικός σκοπός της διαδικασίας καθαρισμού είναι η αφαίρεση των υπολειμμάτων από τον εξοπλισμό. Έμμεσα η αφαίρεση αυτών, οδηγεί στην απομάκρυνση και τον έλεγχο του βιοϋμενίου καθώς επίσης και στην αποτελεσματικότητα των απολυμαντικών. Οι μέθοδοι καθαρισμού που χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες τροφίμων, όπως με τη χρήση αλκαλικών και όξινων μέσων, είναι κατάλληλες μόνο για την αφαίρεση του εξωκυτταρικού βιοπολυμερούς του βιοϋμενίου, όταν οι παράμετροι της διαδικασίας εφαρμόζονται σωστά, δηλαδή σε κατάλληλες συνθέσεις, συγκεντρώσεις, χρόνο επαφής, θερμοκρασία, ροή (Van Houdt and Michiels, 2010). Μελέτες έχουν δείξει ότι μερικά απορρυπαντικά είναι βακτηριοκτόνα και μερικά απολυμαντικά μπορούν ακόμη να αποπολυμερίζουν τα EPS, επιτρέποντας έτσι την απόσπαση του βιοϋμενίου από τις επιφάνειες. Τα απολυμαντικά τα οποία χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες τροφίμων είναι οξειδωτικά όπως υπεροξικό οξύ, χλώριο, ιώδιο και υπεροξείδιο του υδρογόνου, ενώσεις τεταρτογενούς αμμωνίου κ.ά. (Gibson et al., 1999, Kumar and Anand, 1998). Η αποτελεσματικότητα των απολυμαντικών επηρεάζεται από το ph, τη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση, το χρόνο επαφής και την ύπαρξη οργανικών μορίων ή βρωμιάς στην επιφάνεια (Holah, 1992). Επειδή, δεν υπάρχει μια στρατηγική ελέγχου του βιοϋμενίου με απόλυτη αποτελεσματικότητα, συνήθως χρησιμοποιούνται συνδυασμένες τεχνικές για την απομάκρυνσή του (Simões et al., 2010). Έτσι πολλές φορές χρησιμοποιούνται απορρυπαντικά σε συνδυασμό με ένζυμα για να επιτευχθεί η αποτελεσματική απολύμανση (Van Houdt and Michiels, 2010). Σημαντική διαδικασία για την απομάκρυνση του βιοϋμενίου είναι και η εφαρμογή μηχανικής δύναμης, όπως βούρτσισμα και τρίψιμο, στην επιφάνεια κατά τη διάρκεια του καθαρισμού (Wirtanen et al., 1996). Μία εναλλακτική λύση για την απολύμανση, που έχει αποκτήσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη βιομηχανία τροφίμων, είναι η εφαρμογή του όζοντος. Αυτό το μόριο έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματικό σε ένα ευρύτερο φάσμα μικροοργανισμών, σε σχέση με το χλώριο και άλλα απολυμαντικά, και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως απολυμαντικό τόσο για τα πλαγκτονικά βακτήρια όσο και για το βιοϋμένιο (Guzel- Seydim et al., 2004). Επιπλέον, άλλες φυσικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον 32

33 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση έλεγχο των βιοϋμενίων περιλαμβάνουν υψηλά μαγνητικά πεδία, κατεργασία με υπερήχους, υψηλά παλμιτικά πεδία μόνα τους ή σε συνδυασμό με οργανικά οξέα, και χαμηλά ηλεκτρικά πεδία, τόσο μόνα τους όσο και ως ενισχυτές βιοκτόνων (Kumar and Anand, 1998). Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί νέες στρατηγικές που περιλαμβάνουν βιολογικές μεθόδους για τον έλεγχο του σχηματισμού των βιοϋμενίων. Μία τέτοια τεχνική είναι η προσρόφηση βιοδραστικών ενώσεων, όπως είναι οι βακτηριοσίνες, πάνω στην επιφάνεια των τροφίμων για την αναστολή της συγκόλλησης των μικροοργανισμών. Το πιο εφαρμοσμένο αντιμικροβιακό πεπτίδιο είναι η νισίνη και έχει αποδειχθεί ότι είναι ένας αποτελεσματικός αναστολέας για πολλά παθογόνα και αλλοιογόνα βακτήρια (Kumar and Anand, 1998). Μία άλλη μέθοδος είναι η χρήση ενζύμων, η οποία έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματική για τον καθαρισμό των εξωκυτταρικών πολυμερών και έτσι βοηθά στην απομάκρυνση του βιοϋμενίου. Εξαιτίας της ετερογένειας των EPS, ένας συνδυασμός ενζύμων μπορεί να είναι απαραίτητος για την διάσπαση του βιοϋμενίου. Τα ένζυμα σε συνδυασμό με τα απολυμαντικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενισχύσουν την αποτελεσματική απολύμανση. Τέλος, μία νέα τεχνική που ερευνάται είναι η αντιμετώπιση των βιοϋμενίων με τη χρήση βακτηριοφάγων, οι οποίοι είναι ιοί που προσβάλλουν βακτήρια. Η μέθοδος αυτή είναι πολύ εξειδικευμένη διότι απαιτεί την αναγνώριση των μικροοργανισμών που βρίσκονται στο εσωτερικό του βιοϋμενίου για την χρησιμοποίηση των κατάλληλων βακτηριοφάγων. Ωστόσο, η χρήση των βιολογικών μέσων είναι περιορισμένη διότι παραμένει μία ακριβότερη μέθοδος για την απομάκρυνση των βιοϋμενίων, σε σχέση με τη χρήση των χημικών ουσιών (Simões et al., 2010) Salmonella Η πρώτη απομόνωση στελέχους Salmonella έγινε στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής, το 1886, από τους Salmon και Smith, η έρευνα των οποίων οδήγησε στην απομόνωση του Bacillus cholera-suis, γνωστό σήμερα ως Salmonella cholerasuis, από χοίρους που υπέφεραν από χολέρα (Grimont et al., 2000). Η ονομασία Salmonella στο 33

34 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση βακτήριο δόθηκε από τον Lignieres το 1900 προς τιμή του Salmon που ανακάλυψε πρώτος το βακτήριο (Adams and Moss, 2008). Σπουδαίες εξελίξεις συνέβησαν στην ορολογική ανίχνευση των σωματικών (Ο) και βλεφαριδικών (Η) αντιγόνων, αντιγονικό σχέδιο το οποίο ξεκίνησε ο White το 1926 και επεκτάθηκε από τον Kauffmann το 1941 για την κατάταξη των στελεχών Salmonella (Grimont et al., 2000). Με βάση το σχέδιο Kauffmann-White έχουμε μία συνεχόμενη ανακάλυψη νέων οροτύπων του μικροοργανισμού που μέχρι στιγμής περιλαμβάνει ορότυπους (Guibourdenche et al., 2010). Το γένος Salmonella αποτελείται πλέον από δύο είδη, το Salmonella enterica, και το Salmonella bongori. Το Salmonella enterica διαιρείται σε έξι υποείδη: S. enterica υποείδος enterica, S. enterica υποείδος salamae, S. enterica υποείδος arizonae, S. enterica υποείδος diarizonae, S. enterica υποείδος houtenae, S. enterica υποείδος indica (Brenner et al., 2000). Σύμφωνα με την κατάταξη των οροτύπων τα περισσότερα στελέχη, περίπου το 59% των συνολικών στελεχών, ανήκουν στην πρώτη κατηγορία δηλαδή στο S. enterica υποείδος enterica (Brenner et al., 2000). Πίνακας Τα είδη του γένους Salmonella Είδη και υποείδη Salmonella Αριθμός οροτύπων Salmonella enterica S. enterica υποείδος enterica (Ι) 1547 S. enterica υποείδος salamae (ΙI) 513 S. enterica υποείδος arizonae (ΙIIa) 100 S. enterica υποείδος diarizonae (ΙIIb) 341 S. enterica υποείδος houtenae (ΙV) 73 S. enterica υποείδος indica (VΙ) 13 Salmonella bongori (V) 23 Σύνολο 2610 Προσαρμοσμένο από (Brenner et al., 2000, Guibourdenche et al., 2010) 34

35 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Χαρακτηριστικά του μικροοργανισμού Μορφολογία και βιοχημικά χαρακτηριστικά Τα στελέχη του γένους Salmonella ανήκουν στην οικογένεια των Enterobacteriaceae και είναι μικρά, με διαστάσεις 0,4-0,6μm σε διάμετρο και 2-3μm σε μήκος, αρνητικά κατά Gram, μη σπορογόνα και προαιρετικά αναερόβια ραβδοειδούς σχήματος βακτήρια (Adams and Moss, 2008, Hanes, 2003, Wong et al., 2011). Τα περισσότερα μέλη του γένους αυτού είναι κινητά μέσω περιμετρικών μαστιγίων, αλλά υπάρχουν και μέλη που απαντώνται με μη μαστιγωτές εκδοχές, όπως τα Salmonella ορότυπος Pullorum και Salmonella ορότυπος Gallinarum και στελέχη που δεν παρουσιάζουν κινητικότητα λόγω δυσλειτουργικών μαστιγίων. Τα στελέχη του γένους αυτού είναι χημειοετερότροφα και έχουν την ικανότητα να μεταβολίζουν τα θρεπτικά συστατικά τόσο με ζύμωση όσο και δια της αναπνευστικής οδού (Bailey et al., 2010). Τα βακτήρια αυτά είναι θετικά στην καταλάση και αρνητικά στην οξειδάση, ζυμώνουν τη γλυκόζη και άλλους μονοσακχαρίτες με την παραγωγή οξέος και αερίου. Γενικά, δεν μπορούν να ζυμώσουν τη λακτόζη, τη σουκρόζη ή τα σαλικιλικά, αν και κάποια στελέχη έχουν βρεθεί ότι μπορούν να ζυμώσουν και να χρησιμοποιήσουν τη λακτόζη (Jay, 2000). Τα βακτήρια αυτά αναπτύσσονται παρουσία κιτρικών, ως μόνη πηγή άνθρακα, γενικά παράγουν υδρόθειο, αποκαρβοξυλιώνουν τη λυσίνη και την ορνιθίνη, δεν υδρολύουν την ουρία και δεν απαμινώνουν την τριπτοφάνη και την φαινυλαλανίνη (Grimont et al., 2000) Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του είδους Salmonella Τα στελέχη του γένους Salmonella, σαν τυπικά gram αρνητικά βακτήρια, μπορούν να αναπτυχθούν σε ένα ευρύ φάσμα υποστρωμάτων, παράγοντας ορατές αποικίες στις 24 ώρες στους 37 C (Jay, 2000). Επίσης, έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες (Bailey et al., 2010), ενώ η ικανότητα ανάπτυξης τους επηρεάζεται από διάφορες παραμέτρους όπως το ph, η ενεργότητα νερού (a w ) και η θερμοκρασία (Jay, 2000). Τα στελέχη Salmonella μπορούν να αναπτυχθούν σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, που κυμαίνεται από 5 C έως 47 C, με άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης τους 37 C. Υπάρχουν όμως και ορισμένα στελέχη 35

36 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση που μπορούν να αναπτυχθούν σε αυξημένες θερμοκρασίες (54 C) και κάποια άλλα που μπορούν να αναπτυχθούν σε χαμηλές θερμοκρασίες (2-4 C) (Bailey et al., 2010, Gray and Fedorka-Cray, 2002). Τα στελέχη του μικροοργανισμού αυτού είναι θερμοευαίσθητα και σκοτώνονται σε θερμοκρασίες παστερίωσης (Adams and Moss, 2008, Bhunia, 2008). Τα βακτήρια αυτά έχουν την ικανότητα να αναπτυχθούν σε μία ευρεία κλίμακα τιμών ph από 4,0 έως 9,0. Οι βέλτιστες τιμές για την ανάπτυξη του μικροοργανισμού είναι κοντά στο ουδέτερο ph, δηλαδή 6,5 με 7,5 (Adams and Moss, 2008, Bailey et al., 2010, Jay, 2000). Οι κατώτατες τιμές ph για την ανάπτυξη του μικροοργανισμού, εξαρτώνται από τη φύση του οξέος που υπάρχει στο τρόφιμο ή την προσθήκη στο εργαστηριακό υπόστρωμα ανάπτυξης, για παράδειγμα με τη χρήση υδροχλωρικού ή κιτρικού οξέος η κατώτατη τιμή ανάπτυξης φτάνει το 4,05 (Jay, 2000). Τα στελέχη Salmonella αναστέλλουν τη ανάπτυξη τους σε εργαστηριακό υπόστρωμα με ενεργότητα νερού 0,94 και σε τρόφιμα με 0,93 (Adams and Moss, 2008, Jay, 2000). Παρόλα αυτά ο μικροοργανισμός μπορεί να επιβιώσει σε τρόφιμα με χαμηλότερο α w, επειδή ο ρυθμός επιβίωσης του μικροοργανισμού αυξάνεται με την μείωση της ενεργότητας νερού (Adams and Moss, 2008, Jay, 2000). Η άριστη τιμή ενεργότητας νερού για την ανάπτυξη των στελεχών είναι 0,99. Η Salmonella για να αναπτυχθεί δεν απαιτεί την παρουσία χλωριούχου νατρίου (NaCl), αναπτύσσεται όμως ικανοποιητικά σε συγκεντρώσεις 0,4-4% (Gray and Fedorka-Cray, 2002). Σε σύγκριση με άλλους μικροοργανισμούς, όπως οι Staphylococci, δεν είναι ανθεκτική σε υψηλές συγκεντρώσεις αλάτων, δηλαδή συγκέντρωση άλατος πάνω από 9 % έχει βακτηριοκτόνο δράση (Jay, 2000). Η Salmonella είναι ένας μικροοργανισμός ο οποίος δεν έχει την ικανότητα να σχηματίζει σπόρια, ωστόσο μπορεί να επιβιώσει για μεγάλα χρονικά διαστήματα στα τρόφιμα, ειδικά σε αυτά που έχουν χαμηλή ενεργότητα νερού. Επιπλέον, η επιβίωση αυτού του μικροοργανισμού μπορεί να επιτευχθεί και σε διάφορες επιφάνειες όπως κεραμικά, γυαλί, ανοξείδωτο χάλυβα αλλά και στο ανθρώπινο δέρμα (Roberts et al., 1996). 36

37 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Κατανομή στη φύση Το φυσικό περιβάλλον των στελεχών Salmonella είναι το πεπτικό σύστημα του ανθρώπου και των ζώων, όπως των πουλιών, ερπετών, οικόσιτων ζώων και εντόμων. Επομένως, η παρουσία των βακτηρίων σε διάφορα περιβάλλοντα (νερό, τρόφιμα, περιβάλλον) εξηγείται είτε με την απευθείας μόλυνση από τα κόπρανα είτε με την έμμεση μετάδοση του παθογόνου μικροοργανισμού από τον άνθρωπο, τα ζώα και τα έντομα (Jay, 2000, Murray, 2000). Ο κύκλος μετάδοσης του μικροοργανισμού αυτού μπορεί να ξεκινάει όταν τα στελέχη Salmonella spp. βρεθούν στο έδαφος. Τα στελέχη μπορούν να επιβιώσουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα ανάλογα με τη θερμοκρασία, τον τρόπο εισαγωγής τους και τη σύσταση του εδάφους. Από το έδαφος και μέσω της ροής νερού μπορούν να μεταφερθούν, στο τρεχούμενο νερό, όπου και σε αυτό το σημείο η επιβίωσή τους επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, ανάμεσα στους οποίους είναι η παρουσία πρωτόζωων, αντιβιοτικών, οργανικών υλικών, τοξινών, διαλυμένων θρεπτικών συστατικών, η θερμοκρασία και οι φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού (Burton et al., 1987). Επιπλέον, σημαντικές για τη μετάδοση των στελεχών Salmonella spp. είναι και οι εντατικές κτηνοτροφικές πρακτικές που χρησιμοποιούν διάφορες βιομηχανίες κρέατος, αλιευμάτων και οστρακοειδών (D'Aoust, 1994). Η κατανάλωση μολυσμένης τροφής ή νερού από τα ζώα ή των άνθρωπο, συνεχίζει το κύκλο μετάδοσης του παθογόνου μικροοργανισμού. Η διεθνής διανομή των τροφίμων έχει οδηγήσει την εισαγωγή αυτού του παθογόνου μικροοργανισμού στην παγκόσμια τροφική αλυσίδα (D'Aoust, 1994, Jay, 2000, Murray, 2000) Κρούσματα και συμπτώματα Η Salmonella έχει πια εδραιωθεί ως μία από τις πιο σημαντικές αιτίες τροφογενών λοιμώξεων παγκοσμίως. Η μέση δηλούμενη επίπτωση στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (εκτός της Ισπανίας και της Ολλανδίας) και των χωρών της ΕΕΑ/EFTA (European Economic Area /European Free Trade Association), σύμφωνα με τα τελευταία δημοσιευμένα δεδομένα, ήταν 23,6 κρούσματα ανά κατοίκους το 2009 (ECDC, 2011). Η Salmonella spp. αποτελεί το δεύτερο συχνότερο βακτηριακό 37

38 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση αίτιο τροφογενών λοιμώξεων στην Ευρώπη μετά το Campylobacter spp. και το κύριο βακτηριακό αίτιο επιδημιών τροφιμογενούς αιτιολογίας. Στις ΗΠΑ, το 2010, η Salmonella spp. αποτέλεσε το συχνότερο αίτιο τροφογενών λοιμώξεων με την αντίστοιχη μέση επίπτωση να φτάνει τα 17,6 κρούσματα ανά κατοίκους (CDC, 2011). Η μέση ετήσια δηλούμενη επίπτωση του νοσήματος στην Ελλάδα, με βάση το σύστημα δήλωση νοσημάτων, για τα έτη , ήταν 6,7 κρούσματα ανά κατοίκους. Η ερμηνεία των αναφερόμενων επιπτώσεων, επισημαίνεται ότι πρέπει να γίνει με προσοχή, διότι εξαρτάται από το βαθμό δήλωσης του νοσήματος σε κάθε χώρα. Το νόσημα στην Ευρώπη και στις ΗΠΑ, όπως και πιο συγκεκριμένα στην Ελλάδα, παρουσιάζει υψηλότερη δηλούμενη συχνότητα στα παιδιά ηλικίας 0-4 ετών και σαφή αύξηση τους καλοκαιρινούς και φθινοπωρινούς μήνες (ΚΕ.ΕΛ.Π.ΝΟ., 2012). Για να νοσήσουν οι άνθρωποι θα πρέπει να καταναλώσουν τρόφιμο που περιέχει μεγάλο αριθμό κυττάρων ( cfu/g), παρόλα αυτά, στοιχεία όλων των πρόσφατων ερευνών έδειξαν ότι η νόσος μπορεί να προκληθεί και με χαμηλό αρχικό μικροβιακό φορτίο, δηλαδή με 1-10 κύτταρα (D'Aoust and Maurer, 2007). Η νόσος, που προκαλείται από μη-τυφοειδή σαλμονέλλα, εμφανίζεται 12 με 72 ώρες από την είσοδο του παθογόνου στον οργανισμό και διαρκεί 4 με 7 ημέρες στους υγιείς ενήλικες μέχρι να αναρρώσουν πλήρως (Bailey et al., 2010). Τα συμπτώματα και η διάρκεια της νόσου εξαρτώνται από την κατάσταση της υγείας του ασθενή καθώς και από την ηλικία του. Πιο συγκεκριμένα, τα συμπτώματα που προκαλούνται είναι ναυτία, εμετοί, πυρετός, διάρροια και κοιλιακοί πόνοι (Bailey et al., 2010, Hanes, 2003). Οι θάνατοι από σαλμονέλλωση δεν είναι συχνοί, ενώ τα μεγαλύτερα ποσοστά θνησιμότητας έχουν παρατηρηθεί σε βρέφη, ηλικιωμένους και ανοσοκατασταλμένα άτομα (Jay, 2000) Σχηματισμός βιοϋμενίου από στελέχη Salmonella spp. Τα στελέχη Salmonella spp. έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν βιοϋμένιο σε διάφορες αβιοτικές (πλαστικό, γυαλί, τσιμέντο, καουτσούκ και ανοξείδωτο χάλυβα) και βιοτικές επιφάνειες (επιφάνειες φυτών, επιθηλιακά κύτταρα) (Giaouris and Nychas, 2006, Joseph et al., 2001, Steenackers et al., 2012, Stepanović et al., 2004, Vestby et al., 2009). Τα υλικά αυτά συναντώνται σε φάρμες, σφαγεία, βιομηχανίες μεταποίησης 38

39 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση τροφίμων, κουζίνες, τουαλέτες και μπάνια. Τα δομικά συστατικά των στελεχών που είναι σημαντικά κατά τη διάρκεια σχηματισμού βιοϋμενίου είναι τα ινίδια, και ειδικότερα τα curli, τα μαστίγια, η κυτταρίνη, το κολανικό οξύ, το σωματικό Ο-αντιγόνο και τα λιπαρά οξέα (Smirnova et al., 2010, Steenackers et al., 2012). Η παρουσία των ινιδίων curli του μικροοργανισμού Salmonella είναι σημαντική κατά τη διάρκεια σχηματισμού βιοϋμενίου, καθώς προωθούν την αρχική προσκόλληση των κυττάρων στην επιφάνεια και, μετέπειτα, τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κυττάρων (Barnhart and Chapman, 2006). Η κυτταρίνη είναι σημαντικό πολυμερές για τα βιοϋμένιο αυτού του μικροοργανισμού, διότι υποστηρίζει κυτταρικές αλληλεπιδράσεις και είναι υπεύθυνη για την κολλώδη υφή (Lasa, 2006). Το κολανικό οξύ είναι ένας εξωκυτταρικός πολυσακχαρίτης που χρησιμοποιείται για να δημιουργήσουν τα στελέχη Salmonella τις πολύπλοκες και τρισδιάστατες δομές, παρόλα αυτά δεν απαιτείται για την προσκόλληση του μικροοργανισμού σε αβιοτικές επιφάνειες (Danese et al., 2000, Steenackers et al., 2012). Η παρουσία των LPS δεν επηρεάζει δραστικά το σχηματισμό βιοϋμενίων σε υδρόφοβες επιφάνειες, αλλά η παρουσία τους είναι σημαντική για το σχηματισμό βιοϋμενίων Salmonella σε υδρόφιλες επιφάνειες, όπως γυαλί (Prouty and Gunn, 2003, Steenackers et al., 2012). Διάφοροι περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως η σύνθεση του μέσου ανάπτυξης, η θερμοκρασία, η συγκέντρωση άλατος, το ph και η ατμόσφαιρα, που έχουν άμεση σχέση με τη βιομηχανία τροφίμων έχουν μελετηθεί και έδειξαν ότι επηρεάζουν την ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από στελέχη S. enterica (Speranza et al., 2011, Stepanović et al., 2004, Xu et al., 2010). 39

40 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Εικόνα 3: Βιοϋμένιο που παράχθηκε από το S. enteritidis σε υπόστρωμα Luria-Bertani (LB) μετά από 3 ημέρες επώασης σε θερμοκρασία δωματίου. Φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (κλίμακα 2 μm) (Lasa, 2006) 40

41 41

42 Σκοπός της Μελέτης 2. Σκοπός της μελέτης Η ποσοτική μικροβιολογία ασχολείται, κατά κύριο λόγο, με την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων που περιγράφουν την επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων στη συμπεριφορά (ανάπτυξη, θανάτωση ή επιβίωση) των μικροοργανισμών. Εκτός όμως από την ικανότητα των μικροοργανισμών να αναπτύσσονται ή να επιβιώνουν, σημαντικός τομέας έρευνας για τη μικροβιολογία τροφίμων είναι η ικανότητα των μικροοργανισμών να σχηματίζουν βιοϋμένιο, που αποτελεί έναν κυρίαρχο τρόπο επιβίωσής τους στη φύση. Τα τελευταία χρόνια πολλοί ερευνητές μελέτησαν την ικανότητα των παθογόνων μικροοργανισμών να σχηματίζουν βιοϋμένιο σε διάφορες επιφάνειες και περιβαλλοντικές συνθήκες. Ωστόσο, παρά την ευρεία εφαρμογή των μαθηματικών μοντέλων στην πρόβλεψη της ανάπτυξης και επιβίωσης των μικροοργανισμών, δεν έχει γίνει μέχρι σήμερα καμία απόπειρα εφαρμογής τους στην περίπτωση του σχηματισμού βιοϋμενίου. Ο στόχος της παρούσας μελέτης, ήταν η ανάπτυξη και η αξιολόγηση μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης της επίδρασης του ph και της ενεργότητας νερού στην ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου δύο στελεχών Salmonella enterica που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον δραστικότερο έλεγχο του παθογόνου στη βιομηχανία τροφίμων. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν μελέτες για την ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός μοντέλου πρόβλεψης για τη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από τα στελέχη Salmonella enterica και τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου. Επιπλέον, μελετήθηκε η έκταση σχηματισμού βιοϋμενίου από τα στελέχη Salmonella enterica, σε σχέση με το ph και την ενεργότητα νερού καθώς παράλληλα αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο, για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου από τα στελέχη αυτά. Επιπλέον, διερευνήθηκε αν τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την ανάπτυξη και τη θανάτωση των μικροοργανισμών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν και την ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου. 42

43 43

44 Υλικά και Μέθοδοι 3. Υλικά και μέθοδοι 3.1. Προετοιμασία εμβολίου Για την διεξαγωγή της παρούσας μελέτης αξιολογήθηκαν δύο στελέχη Salmonella enterica: α) Salmonella enterica ορότυπος Newport FSL R6-051 (απομόνωση από το έντερο βοοειδών) και β) Salmonella enterica ορότυπος Agona FSL S5-867 (βόεια απομόνωση), τα οποία παρελήφθησαν ύστερα από την ευγενική προσφορά του Dr. Martin Wiedmann από το Πανεπιστήμιο Cornell, στη Νέα Υόρκη. Η αποθεματική καλλιέργεια, του κάθε στελέχους, διατηρήθηκε υπό κατάψυξη στους -70 C σε Microbank TM πορώδη σφαιρίδια (Pro-Lab Diagnostics, Ontario, Canada). Για την προετοιμασία του εμβολίου, ο μικροοργανισμός μεταφέρθηκε ασηπτικά από το πορώδες σφαιρίδιο (bead) σε δοκιμαστικό σωλήνα με 10ml tryptone soy broth (TSB: Lab M Limited, Lancashire, United Kingdom), οι οποίοι επωάστηκαν για 24 ώρες στους 37 C. Η καθαρότητα της καλλιέργειας ελέγχθηκε με την τεχνική του streaking σε tryptone soy agar (TSA: Lab M Limited, Lancashire, United Kingdom). Αφού διαπιστώθηκε η καθαρότητα με την ομοιομορφία των ανεπτυγμένων αποικιών, μεταφέρθηκε ασηπτικά μία αποικία σε δοκιμαστικό σωλήνα με 10ml TSB (TSB: Lab M Limited) και επωάστηκε για 24 ώρες στους 37 C. Ακολούθησε η ασηπτική μεταφορά, μέσω του κρίκου, από την καλλιέργεια στο υγρό θρεπτικό υπόστρωμα σε κεκλιμένο υπόστρωμα TSA (TSA: Lab M Limited), που χρησιμοποιήθηκε έπειτα ως καλλιέργεια εργασίας, και επωάσθηκε για 48 ώρες σε θερμοκρασία 37 C. Η καλλιέργεια εργασίας συντηρήθηκε στους -5 C και ανανεώνονταν ανά δύο μήνες. Η ενεργοποίηση του μικροοργανισμού πραγματοποιήθηκε με τη μεταφορά μιας κρικιάς από το κεκλιμένο υπόστρωμα TSA (TSA: Lab M Limited) σε 10ml TSB (TSB: Lab M Limited), που στη συνέχεια επωάστηκε στους 37 C για 24 ώρες. Οι ανακαλλιέργειες αυτές χρησιμοποιήθηκαν για τον εμβολιασμό των πειραμάτων. 44

45 Υλικά και Μέθοδοι 3.2. Σχηματισμός βιοϋμενίου Περιβαλλοντικές συνθήκες πειραμάτων Οι συνθήκες που μελετήθηκαν για την ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από τα στελέχη S. enterica αξιολογήθηκαν σε υποστρώματα TSB (TSB: Lab M Limited) με διαφορετικούς συνδυασμούς ph και συγκεντρώσεις NaCl σε θερμοκρασία 37 C. Οι συνθήκες που μελετήθηκαν ήταν για το ph: 3,3, 3,5, 3,8, 4,2, 4,6, 5,0, 5,4, 5,8, 6,5, 7,35, 7,8, 8,3, 8,8, 9,25 και οι συγκεντρώσεις NaCl: 0,5%, 2,5%, 3,5%, 4,5%, 6,0%, 7,0%, 8,0%, 9,0%, 10,0%, 11,0%, 12,0%, 13,0%, 14,0%, 15,0%, 16,0%, 17,0%. Η προσαρμογή του ph των υποστρωμάτων έγινε με HCl (min. 37%, Sigma- Aldrich, Seelze, Germany) και οι τιμές μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας ψηφιακό μετρητή ph (Thermo Electron Corporation, Beverly, MA, USA). Οι συγκεντρώσεις αλάτων που χρειάστηκε να προστεθούν στα υποστρώματα (τα οποία έχουν συγκέντρωση άλατος (w/v) 0.5%, ως βασικό συστατικό του υποστρώματος), έγινε με NaCl (Merck, Darmstadt, Germany). Οι τιμές ενεργότητας νερού (α w ) των υποστρωμάτων μετρήθηκαν με το Water Activity Meter (Model series 3, Aqualab, Decagon Devices Incorporation, Pullman, Washington, USA). Οι τιμές α w που μετρήθηκαν για τις παραπάνω συγκεντρώσεις αλάτων ήταν οι ακόλουθες: 0,997 (0,5% NaCl), 0,987 (2,5% NaCl), 0,980 (3,5% NaCl), 0,976 (4,5% NaCl), 0,966 (6,0% NaCl), 0,960 (7,0% NaCl), 0,955 (8,0% NaCl), 0,950 (9,0% NaCl), 0,940 (10,0% NaCl), 0,934 (11,0% NaCl), 0,928 (12,0% NaCl), 0,922 (13,0% NaCl), 0,916 (14,0% NaCl), 0,909 (15,0% NaCl), 0,903 (16,0% NaCl), 0,894 (17,0% NaCl). Οι τιμές του ph και του α w των υποστρωμάτων μετρήθηκαν και μετά την αποστείρωση για να επιβεβαιωθεί ότι δεν έχουν αλλάξει μετά τη διαδικασία αυτή. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε υψηλής ακρίβειας (±0,2 C) ψυχόμενους επωαστικούς κλιβάνους (Sanyo MIR 153, Sanyo MIR 253, Sanyo Electic Co., Ora Gun, Japan) ενώ η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ελέγχθηκε σε πραγματικό χρόνο με τη χρήση ηλεκτρονικών καταγραφέων θερμοκρασίας (Cox Tracer, Cox Τεχνολογίες, Belmont, NC, USA). 45

46 Υλικά και Μέθοδοι Μεθοδολογία πειραμάτων Ο σχηματισμός βιοϋμενίου πραγματοποιήθηκε με χρωματομετρική μέθοδο, η οποία βασίζεται στη μέτρηση της οπτικής πυκνότητας (Optical Density - OD) της μάζας του βιοϋμενίου. Τα πειράματα διεξήχθησαν σε μικροπλακέτες πολυστυρενίου ειδικού σχεδιασμού (microtiter plates) των 100 κελιών (Oy Growth Curves Ab Ltd., Raisio, Finland) ενώ οι μετρήσεις της οπτικής πυκνότητας πραγματοποιήθηκαν με το αυτοματοποιημένο σύστημα μέτρησης θολερότητας, Bioscreen C (Oy Growth Curves Ab Ltd.). Η μεθοδολογία των πειραμάτων έγινε σύμφωνα με το παρακάτω πρωτόκολλο (Lianou and Koutsoumanis, 2012). Αρχικά προστέθηκαν 180 μl υποστρώματος TSB με τις διαφορετικές συνθήκες μελέτης. Για κάθε συνθήκη έγιναν πέντε επαναλήψεις και χρησιμοποιήθηκαν 10 κελιά με TSB στις άριστες συνθήκες (ph 7.0, 0.5% NaCl) ως μάρτυρας σε κάθε μικροπλακέτα. Στη συνέχεια προστέθηκαν 20μl από την 24ωρη καλλιέργεια από τα στελέχη S. enterica σε κάθε κελί. Η αρχική μικροβιακή συγκέντρωση ήταν περίπου cfu/well. Οι μικροπλακέτες επωάστηκαν στους 37 C για 48 ώρες. Μετά την επώαση, το εσωτερικό των κελιών απορρίφθηκε, με σκοπό την απομάκρυνση των μη προσκολλημένων κυττάρων (αντιστρεπτή προσκόλληση), και τα κελιά πλύθηκαν με 200 μl αποστειρωμένου διαλύματος Ringer (Lab M Limited). Κατά το στάδιο αυτό οι μικροπλακέτες ανακινήθηκαν με μεσαία ένταση για 5 λεπτά στο μηχάνημα Bioscreen C. Τα προσκολλημένα κύτταρα σταθεροποιήθηκαν με 200 μl μεθανόλης (min. 99,8%, Scharlau Chemie S.A., Barcelona, Spain) σε κάθε κελί για 15 λεπτά. Στη συνέχεια οι μικροπλακέτες αδειάστηκαν με αναστροφή τους και αφέθηκαν να στεγνώσουν με ανοιχτό καπάκι για 20 λεπτά. Έπειτα χρωματίστηκαν με 200 μl ανά κελί με κρυσταλλικό ιώδες (Crystal Violet Gram s crystal violet solution, Merck) για 5 λεπτά. Η περίσσεια της χρωστικής απομακρύνθηκε με τη συμπλήρωση των κελιών με αποσταγμένο νερό και άδειασμά του. Η διαδικασία αυτή επαναλήφθηκε συνολικά τρεις φορές. Οι μικροπλακέτες ύστερα από έντονο χτύπημα σε απορροφητικό χαρτί, αφέθηκαν να στεγνώσουν για 1 ώρα. Το κρυσταλλικό ιώδες που ήταν δεσμευμένο με τη μάζα του βιοϋμενίου που σχηματίστηκε, διαλυτοποιήθηκε με 200 μl/κελί καθαρής αιθανόλης (min., 99,8%, Sigma-Aldrich). Η οπτική πυκνότητα κάθε κελιού μετρήθηκε στα 580nm 46

47 Υλικά και Μέθοδοι (OD 580nm ), με κούνημα μεσαίας έντασης των μικροπλακετών για 1 λεπτό πριν από τις μετρήσεις. Η μέση τιμή των μετρήσεων οπτικής πυκνότητας των μαρτύρων για κάθε μικροπλακέτα αφαιρέθηκε από την OD 580nm της κάθε δοκιμής κελιού στην ίδια μικροπλακέτα και η διαφορά, που αναφέρεται ως ΔOD 580nm, χρησιμοποιήθηκε για το χαρακτηρισμό της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου του στελέχους που μελετήθηκε Μικροσκοπία Η διαδικασία εμβολιασμού και σχηματισμού των βιοϋμενίων στις μικροπλακέτες πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε παραπάνω. Μετά από 48 ώρες στους 37 C, το υγρό περιεχόμενο των κελιών απορρίφθηκε και τα κελιά πλύθηκαν με την προσθήκη 200 μl διαλύματος Ringer. Οι μικροπλακέτες τοποθετήθηκαν στο Bioscreen και ανακινήθηκαν για 5 λεπτά στη μεσαία ένταση. Το υγρό περιεχόμενο των κελιών απορρίφθηκε και προστέθηκαν 200 μl/κελί διαλύματος χρωστικών. Χρησιμοποιήθηκε το κιτ FilmTracer LIVE/DEAD Viability (Molecular Probes Inc., Life Technologies, Eugene, OR, USA). Στη συνέχεια, το εσωτερικό των κελιών ξύθηκε με μεταλλικό αντικείμενο με σκοπό την απομάκρυνση του βιοϋμενίου από τα τοιχώματα του κελιού. Το περιεχόμενο του κελιού αφαιρέθηκε και μεταφέρθηκε σε τρυβλίο ειδικών διαστάσεων με γυάλινη κάτω επιφάνεια (Glass Bottom Dish, glass thickness #1.5, WillCo Wells, Amsterdam, The Netherlands) για την παρατήρησή του σε ανάστροφο συνεστιακό μικροσκόπιο (Confocal Laser Scanning Microscope) ((TCS SP5), Leica, Heidelberg, Germany) εξοπλισμένο με SuperZ Galvo πλάκα. Το δείγμα εξετάστηκε χρησιμοποιώντας argon laser στα 488 nm με 63x έλαιο-καταδυτικό φακό Επεξεργασία δεδομένων Τα δεδομένα σχηματισμού βιοϋμενίου επεξεργάστηκαν με δύο διαφορετικούς τρόπους. Αρχικά, στο πρώτο μέρος έγινε επεξεργασία των δεδομένων για την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων που περιγράφουν τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και το α w και στη συνέχεια, στο δεύτερο μέρος, τα δεδομένα 47

48 Υλικά και Μέθοδοι επεξεργάστηκαν με σκοπό την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων που περιγράφουν την έκταση του δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου Στατιστική ανάλυση δεδομένων Ανάπτυξη μοντέλου για τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου Το πρώτο μέρος της μαθηματικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων ήταν η ανάπτυξη ενός δευτερογενούς μαθηματικού μοντέλου που περιγράφει την πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου (Μοντέλα Σχηματισμού/Μη σχηματισμού βιοϋμενίου - Formation/No formation Model). Τα μοντέλα αυτά, είναι μοντέλα πιθανοτήτων, που περιγράφουν τα πιθανά όρια ανάπτυξης ή σχηματισμού βιοϋμενίου ενός μικροοργανισμού ως συνάρτηση διαφόρων συνδυασμένων περιβαλλοντικών συνθηκών όπως είναι το ph, η θερμοκρασία, η ενεργότητα νερού κ.ά. (Koutsoumanis and Sofos, 2005). Για τη δημιουργία τέτοιων μοντέλων απαιτείται μεγάλος όγκος δεδομένων, ειδικά κοντά στην περιοχή που παρουσιάζονται τα όρια ανάπτυξης/μη ανάπτυξης του μικροοργανισμού, για τον υπολογισμό των ορίων με ακρίβεια (Muñoz-Cuevas et al., 2012). Τα μοντέλα πιθανοτήτων βασίζονται στην εξέταση των αποτελεσμάτων που παρατηρήθηκαν από τις πειραματικές συνθήκες και έχουν δύο εκβάσεις, οι οποίες μπορούν να κωδικοποιηθούν με 0 (δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου) ή με 1 (παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου). Η πιθανότητα σχετίζεται με τις μεταβλητές πρόβλεψης, που προκύπτουν από μαθηματικές συναρτήσεις χρησιμοποιώντας τεχνικές παλινδρόμησης (Ross and Dalgaard, 2004). Η τεχνική παλινδρόμησης που χρησιμοποιείται γι αυτόν τον τύπο μοντέλου είναι η λογιστική παλινδρόμηση (Ratkowsky and Ross, 1995). Τα δεδομένα εισήχθησαν στο μοντέλο της λογιστικής παλινδρόμησης χρησιμοποιώντας το στατιστικό πρόγραμμα ανάλυσης δεδομένων MiniTab ver. 13 (Software for Statistics, U.K.). Για την ανάλυση των δεδομένων και τον προσδιορισμό του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου ορίστηκε μία κρίσιμη τιμή, «τιμή κατώφλι», η οποία θεωρείται ότι είναι η ελάχιστη μετρούμενη για το σχηματισμό βιοϋμενίου. Η τιμή αυτή, υπολογίστηκε από την πειραματική συνθήκη που παρατηρήθηκε απορρόφηση με το μέγιστο σχηματιζόμενο 48

49 Υλικά και Μέθοδοι βιοϋμένιο και ισούται με το 10% του μέσου όρου των πέντε επαναλήψεων. Η κρίσιμη τιμή υπολογίστηκε ξεχωριστά για κάθε στέλεχος. Αναλυτικότερα, η συνθήκη η οποία χρησιμοποιήθηκε είναι η εξής: Εάν ΔOD < 10% ΔOD max δεν παρατηρείται σχηματισμός βιοϋμενίου Εάν ΔOD 10% ΔOD max παρατηρείται σχηματισμός βιοϋμενίου όπου ΔOD: η μετρούμενη οπτική πυκνότητα στην οποία έχει αφαιρεθεί ο μάρτυρας ΔOD max : η μέγιστη μετρούμενη οπτική πυκνότητα, από την οποία έχει αφαιρεθεί ο μάρτυρας. Το μοντέλο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε και για τα δύο στελέχη, ήταν αυτό της λογιστικής παλινδρόμησης και ήταν της μορφής: (3.3.1) όπου (3.3.2) P : η πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου με εύρος από 0 έως 1 C 1, C 2, C 3, C 4 και C 5 : οι συντελεστές των παραμέτρων που προσδιορίστηκαν από το στατιστικό πρόγραμμα ανάλυσης δεδομένων, MiniTab ph : το ph του μέσου α w : η ενεργότητα νερού του μέσου Για τον υπολογισμό των ορίων σχηματισμού βιοϋμενίου χρησιμοποιήθηκαν συγκεκριμένα επίπεδα πιθανότητας P = 0,1, 0,5, 0,9 που υπολογίστηκαν με τη βοήθεια του Microsoft Excel Solver. 49

50 Υλικά και Μέθοδοι Στατιστική ανάλυση δεδομένων Ανάπτυξη μοντέλου για την έκταση σχηματισμού βιοϋμενίου Το δεύτερο μέρος της επεξεργασίας των δεδομένων περιλαμβάνει την ανάπτυξη και την αξιολόγηση ενός μαθηματικού μοντέλου για τη μελέτη της έκτασης σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και το α w. Για τη μελέτη αυτή προτάθηκε ο Δείκτης Σχηματισμού Βιοϋμενίου, ΔΣΒ (Biofilm Formation Index, BFI) που ορίστηκε ως η αναλογία της οπτικής πυκνότητας σε μία συγκεκριμένη συνθήκη περιβάλλοντος και της μέγιστης τιμής της οπτικής πυκνότητας που δίνει ένα στέλεχος σε άριστες συνθήκες για το σχηματισμό βιοϋμενίου. Ο δείκτης αυτός λαμβάνει τιμές από 0 (μη σχηματισμός βιοϋμενίου) έως 1 (μέγιστος σχηματισμός βιοϋμενίου). Τα δεδομένα οπτικής πυκνότητας που χαρακτηρίζουν τον σχηματισμό βιοϋμενίου σε τιμές ph που αντιστοιχούν σε άριστες συνθήκες α w και σε τιμές α w που αντιστοιχούν σε άριστες συνθήκες ph προσαρμόστηκαν στο δευτερογενές μοντέλο Cardinal Parameter Model (CPM) (Rosso et al., 1995) σύμφωνα με την παρακάτω εξίσωση: όπου 50 (3.3.3)

51 Υλικά και Μέθοδοι όπου Χ είναι το ph και η ενεργότητα νερού. Για την εξίσωση του ph n=1, ενώ για την ενεργότητα νερού n=2. Η επίδραση του ph στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου μοντελοποιήθηκε για κάθε στέλεχος S. enterica χρησιμοποιώντας το δευτερογενές μοντέλο Cardinal Parameter Model (CPM) (Rosso et al., 1995). (3.3.4) όπου τα ph min, ph opt και ph max είναι το θεωρητικό ελάχιστο, άριστο και μέγιστο ph, αντίστοιχα για το σχηματισμό βιοϋμενίου. Αντίστοιχα για την επίδραση του α w στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου χρησιμοποιήθηκε η ίδια εξίσωση (CPM) ως προς την ενεργότητα νερού (Rosso and Robinson, 2001), δηλαδή: (3.3.5) όπου τα α wmin και α wopt είναι η θεωρητική ελάχιστη και άριστη ενεργότητα νερού για το σχηματισμό βιοϋμενίου και οι εκτιμώμενες παράμετροι. Το α wmax (θεωρητική μέγιστη ενεργότητα νερού) παίρνει την τιμή 1. Οι τιμές των ph min, ph opt, ph max, α wmin και α wopt προσδιορίστηκαν με την προσαρμογή των εκτιμώμενων τιμών δεικτών σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔOD max ) για κάθε στέλεχος στα παραπάνω μοντέλα με τη χρήση του προγράμματος προσαρμογής καμπυλών, TableCurve 2D (Systat Software INC., San Jose, CA, USA). 51

52 Υλικά και Μέθοδοι Το μοντέλο που περιγράφει το συνδυασμένο αποτέλεσμα της επίδρασης του ph και της α w στην έκταση του σχηματισμού βιοϋμενίου είναι: (3.3.6) όπου ΔOD opt είναι η μέγιστη οπτική πυκνότητα που μετρήθηκε στις βέλτιστες συνθήκες σχηματισμού βιοϋμενίου, που δεν είναι ίδιες με τις βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης των μικροοργανισμών. 52

53 Αποτελέσματα και Συζήτηση 4. Αποτελέσματα και Συζήτηση Ο σχηματισμός βιοϋμενίου, δημιουργεί σημαντικά προβλήματα διότι μπορεί να πραγματοποιηθεί στους περισσότερους χώρους της βιομηχανίας τροφίμων. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, έχει δημοσιευτεί ένα μεγάλος αριθμός ερευνών, που ως στόχο είχε τη μελέτη της ικανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου από διάφορους μικροοργανισμούς, παθογόνους ή μη, σε διάφορα υλικά (Nilsson et al., 2011, Reisner et al., 2006, Rode et al., 2007). Στις έρευνες αυτές, μελετάται αν οι μικροοργανισμοί έχουν τη δυνατότητα να σχηματίζουν βιοϋμένιο σε διάφορα υλικά και γίνεται η κατάταξη τους σε ασθενή, μέτρια ή ισχυρή ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου. Τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε αυτή την διατριβή ακολούθησαν την χρωματομετική μέθοδο (δοκιμή crystal violet), η οποία χρησιμοποιείται ευρέως επειδή δίνει τη δυνατότητα να μελετηθούν πολλές συνθήκες ταυτόχρονα (Díez-García et al., 2012, Steenackers et al., 2012). Με βάση αυτή τη μέθοδο, ο σχηματισμός βιοϋμενίου μετρήθηκε με οπτική πυκνότητα με τη βοήθεια του αυτοματοποιημένου συστήματος για τη μέτρησης της (Bioscreen C) και συνεπώς τα αποτελέσματα εκφράστηκαν σε οπτική πυκνότητα. Με βάση την ποσοτικοποίηση του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου με οπτική πυκνότητα τα στελέχη κατηγοριοποιούνται σε τέσσερις κατηγορίες: μη παραγωγοί, αδύναμοι, μέτριοι και ισχυροί παραγωγοί βιοϋμενίου (Stepanović et al., 2000). Από προηγούμενη μελέτη που πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων του Α.Π.Θ., τα στελέχη που χρησιμοποιήθηκαν χαρακτηρίστηκαν ισχυροί παραγωγοί βιοϋμενίου στις συνθήκες που μελετήθηκαν. Το στέλεχος S. enterica ser. Agona θεωρήθηκε ισχυρός παραγωγός βιοϋμενίου στις τιμές ph (3,8, 4,5, 5,5 και 7,0) ενώ το στέλεχος παρουσιάστηκε ως ισχυρός παραγωγός βιοϋμενίου σε όλες τις συνθήκες που μελετήθηκε, δηλαδή ph (3,8, 4,5, 5,5 και 7,0), NaCl (0,5%, 3,5%, 4,5%, 6,0% και 8,0% w/v) και θερμοκρασίες Τ (4 C, 8 C, 15 C, 25 C και 37 C). Στην συγκεκριμένη εργασία, οι συνθήκες που μελετήθηκαν αφορούσαν κάθε φορά την επίδραση ενός περιβαλλοντικού παράγοντα (ph, συγκέντρωση NaCl και θερμοκρασία) 53

54 Αποτελέσματα και Συζήτηση ενώ οι άλλες δύο παράμετροι τηρούνταν σταθερές στις άριστες συνθήκες για τον σχηματισμό βιοϋμενίου (Lianou and Koutsoumanis, 2012). Οι σκοποί της παρούσας εργασίας είναι: (α) η ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός μαθηματικού μοντέλου πρόβλεψης για την πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου και τα πιθανά όρια σχηματισμού του από στελέχη S. enterica και (β) η ανάπτυξη και αξιολόγηση μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου από τα ίδια στελέχη ως συνάρτηση του ph και της ενεργότητας νερού Μελέτη και ποσοτική περιγραφή της πιθανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και την ενεργότητα νερού Η περιγραφή της πιθανότητας σχηματισμού βιοϋμενίου ως συνάρτηση διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων περιγράφεται με τη λογιστική παλινδρόμηση και απεικονίζεται με τα μοντέλα τύπου ανάπτυξης/μη ανάπτυξης (Growth/No growth) και στη συγκεκριμένη περίπτωση σχηματισμού/μη σχηματισμού βιοϋμενίου (Formation/Νo formation Models). Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη των μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης παρουσιάζονται στους πίνακες Π.1 και Π.2 του παραρτήματος για τα δύο στελέχη που χρησιμοποιήθηκαν, S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Ανάπτυξη μοντέλου πιθανοτήτων για τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Οι συνδυασμοί ph και α w, που πραγματοποιήθηκαν για το στέλεχος S. enterica ser. Newport ήταν 530 (106 συνθήκες x 5 επαναλήψεις), ph από 3,2 έως 6,5 και α w από 0,997 έως 0,894 σε θερμοκρασία 37 C. Για το στέλεχος S. enterica ser. Agona οι συνδυασμοί ήταν 360 (72 συνθήκες x 5 επαναλήψεις), ph από 3,2 έως 6,5 και α w από 0,997 έως 0,950 σε θερμοκρασία 37 C. 54

55 Αποτελέσματα και Συζήτηση Επειδή τα αποτελέσματα του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου εκφράστηκαν με οπτική πυκνότητα, κρίθηκε απαραίτητο να τεθεί μία κρίσιμη τιμή, «τιμή κατώφλι» που θεωρήθηκε ότι μπορεί να εκφράσει ποσοτικά το σχηματιζόμενο βιοϋμένιο. Αυτό συμβαίνει διότι διάφορα πολυμερή που μπορεί να έχουν παραχθεί από τους μικροοργανισμούς, και να έχουν προσκολληθεί στην επιφάνεια των μικροπλακετών, δεν στάθηκε δυνατό να απομακρυνθούν πλήρως, και μετρήθηκαν με τη χρωματομετρική μέθοδο. Αυτό όμως, δε συνεπάγεται απαραίτητα ότι οι μικροοργανισμοί έχουν σχηματίσει βιοϋμένιο. Το κριτήριο που χρησιμοποιήθηκε για το σχηματιζόμενο βιοϋμένιο, ήταν η κρίσιμη τιμή που ισούται με το 10% του μέγιστου σχηματιζόμενου βιοϋμενίου που παρατηρήθηκε συνολικά σε όλους τους συνδυασμούς. Η μέγιστη τιμή σχηματιζόμενου βιοϋμενίου και για τα δύο στελέχη παρουσιάστηκε στη συνθήκη ph 5,8 0,5% NaCl. Για το στέλεχος S. enterica ser. Newport ο μέσος όρος των επαναλήψεων στη συνθήκη με τη μέγιστη απορρόφηση ήταν ΔOD max = 2,126 και κατά συνέπεια, η κρίσιμη τιμή ήταν 0,2126. Αντίστοιχα, για το στέλεχος S. enterica ser. Agona ο μέσος όρος ήταν ΔOD max = 1,518 και η κρίσιμη τιμή ήταν 0,1518. Η κρίσιμη τιμή για τα δύο στελέχη παρουσιάζει αξιοσημείωτη διαφορά. Αυτή η διαφορά οφείλεται στη δυνατότητα του κάθε μικροοργανισμού να σχηματίσει το μέγιστο βιοϋμένιο. Συνεπώς, η κρίσιμη τιμή παρατηρήθηκε ότι είναι ανάλογη της δυνατότητας που έχει ο κάθε μικροοργανισμός να σχηματίζει βιοϋμένιο και πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για τη μελέτη του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου του κάθε στελέχους. Με βάση το παραπάνω κριτήριο που τέθηκε για την κρίσιμη τιμή, όσον αφορά το στέλεχος S. enterica ser. Newport, από τις 106 συνθήκες που μελετήθηκαν, δεν παρουσίασε σχηματισμό βιοϋμενίου στις 45, ενώ εμφάνισε στις υπόλοιπες 56. Υπάρχουν και 5 συνθήκες στις οποίες παρουσιάστηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε ορισμένες από τις 5 επαναλήψεις που πραγματοποιήθηκαν. Αντίστοιχα, για το δεύτερο στέλεχος από τις 72 συνθήκες που μελετήθηκαν, στις 26 δεν παρουσιάστηκε σχηματισμός βιοϋμενίου, στις 36 παρουσιάστηκε και στις υπόλοιπες 10 παρουσιάστηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε ορισμένες από τις 5 επαναλήψεις που πραγματοποιήθηκαν. Οι συνθήκες στις οποίες παρουσιάστηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε ορισμένες από τις πέντε επαναλήψεις δείχνει ότι ο σχηματισμός βιοϋμενίου είναι θέμα πιθανότητας και αυτή η πιθανότητα θα 55

56 Αποτελέσματα και Συζήτηση υπολογιστεί παρακάτω με τα μαθηματικά μοντέλα. Οι συνθήκες αυτές απεικονίζονται στα σχήματα 4.1 και 4.2 για τα δύο στελέχη αντίστοιχα. Η ελάχιστη τιμή ph που επιτρέπει το σχηματισμό βιοϋμενίου και για τα δύο στελέχη παρουσιάζεται στο 3,8, σε θερμοκρασία 37 C. Το στέλεχος S. enterica ser. Newport παρουσιάζει σχηματισμό βιοϋμενίου στην ελάχιστη τιμή ph 3,8 σε συνθήκες με α w από 0,997 έως 0,976, δηλαδή από 0,5-4,5% NaCl. Αντίστοιχα, το στέλεχος S. enterica ser. Agona παρουσιάζει το ελάχιστο ph σε α w από 0,997 έως 0,966 δηλαδή από 0,5-6.0% NaCl. Από τη βιβλιογραφία, είναι γνωστό ότι η ελάχιστη τιμή ph που επιτρέπει την ανάπτυξη των στελεχών Salmonella spp. είναι 4,05, με τη χρήση υδροχλωρικού οξέως ως μέσο μείωσης του ph (Adams and Moss, 2008, Jay, 2000). Από τα προηγούμενα μπορεί να παρατηρηθεί ότι τα στελέχη Salmonella spp. μπορούν να σχηματίσουν βιοϋμένιο σε μικρότερες τιμές ph από εκείνες στις οποίες μπορούν να αναπτυχθούν ως πλαγκτονικά κύτταρα. Στους πίνακες και παρουσιάζονται αναλυτικότερα οι χαμηλότερες τιμές ph που παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου στις αντίστοιχες ενεργότητες νερού. Αντίστοιχα, η ελάχιστη τιμή α w που επιτρέπει το σχηματισμό βιοϋμενίου για το στέλεχος S. enterica ser. Newport βρέθηκε στην τιμή 0,928, δηλαδή σε συγκέντρωση 12,0% NaCl, ενώ για το στέλεχος S. enterica ser. Agona ήταν 0,950, δηλαδή σε συγκέντρωση 9,0% NaCl. Στην ελάχιστη τιμή για το στέλεχος S. enterica ser. Agona, παρουσιάστηκε σχηματισμός βιοϋμενίου στις τέσσερις από τις πέντε επαναλήψεις βάσει του κριτήριου που τέθηκε προηγουμένως για την κρίσιμη τιμή. Τα κατώτατα όρια σχηματισμού βιοϋμενίου είναι χαμηλότερα σε σχέση με αυτά που παρατηρήθηκαν σε άλλες έρευνες για την ανάπτυξη των στελεχών Salmonella, (Koutsoumanis et al., 2004b). Στη βιβλιογραφία αναφέρεται, επίσης, ότι τα στελέχη Salmonella spp. αναστέλλουν την ανάπτυξή τους σε εργαστηριακό υπόστρωμα με α w 0,94. Επιπλέον, συγκεντρώσεις άλατος πάνω από 9% έχουν βακτηριοκτόνο δράση στα στελέχη του μικροοργανισμού αυτού (Jay, 2000). Παρόλα αυτά, από έρευνες που έχουν διεξαχθεί, η παρουσία NaCl φαίνεται να αυξάνει την προσκόλληση των βακτηρίων κυττάρων και την ενίσχυση της σταθερότητας των βιοϋμενίων (Rode et al., 2007, Xu et al., 2010). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας, μπορεί να επισημανθεί ότι ο 56

57 Αποτελέσματα και Συζήτηση σχηματισμός βιοϋμενίου δρα προστατευτικά στους μικροοργανισμούς και τους επιτρέπει να αναπτύσσονται σε περιβάλλοντα που με την πλαγκτονική τους μορφή δε θα ήταν εφικτό. Πίνακας Χαμηλότερες τιμές ph και a w, σε θερμοκρασία 37 C, που παρατηρήθηκαν στους συνδυασμούς που μελετήθηκαν για το στέλεχος S. enterica ser. Newport. a w ph 0,997 3,80 0,987 3,80 0,980 3,80 0,976 3,80 0,966 4,20 0,960 4,20 0,955 4,20 0,950 4,60 0,940 4,60 0,934 5,00 0,928 5,80 Πίνακας Χαμηλότερες τιμές ph και a w, σε θερμοκρασία 37 C, που παρατηρήθηκαν στους συνδυασμούς που μελετήθηκαν για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. a w ph 0,997 3,80 0,987 3,80 0,980 3,80 0,976 3,80 0,966 3,80 0,960 4,20 0,955 4,20 0,950 4,20 57

58 Αποτελέσματα και Συζήτηση Με τη χρήση του στατιστικού προγράμματος ανάλυσης δεδομένων, MiniTab, υπολογίστηκαν οι παράμετροι των μοντέλων λογιστικής παλινδρόμησης για τα δύο στελέχη και απεικονίζονται στους πίνακες και Οι παράμετροι οι οποίες δεν έχουν επίδραση στατιστικώς σημαντική (δηλαδή έχουν P > 0,05) αφαιρέθηκαν από το μοντέλο της λογιστικής παλινδρόμησης. Ως δείκτες για την καλή προσαρμογή των μοντέλων που αναπτύχθηκαν χρησιμοποιήθηκαν ο δείκτης συμφωνίας (concordant index) και η δοκιμή Hosmer-Lemeshow. Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων του μοντέλου λογιστικής παλινδρόμησης για την επίδραση του ph και του a w στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου από το στέλεχος S. enterica ser. Newport. Παράμετροι Τιμή Σφάλμα P τιμή Σταθερός Συντελεστής 551,20 212,80 0,010 ph -226,10 60,26 0,000 a w -741,50 222,90 0,001 ph x a w 294,24 65,82 0,000 ph x ph -4,028 1,106 0,000 Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων του μοντέλου λογιστικής παλινδρόμησης για την επίδραση του ph και του a w στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου του στελέχους S. enterica ser. Agona. Παράμετροι Τιμή Σφάλμα P τιμή Σταθερός Συντελεστής 779,70 160,30 0,000 ph -224,21 41,71 0,000 a w -875,80 169,40 0,000 ph x a w 260,03 44,77 0,000 ph x ph -2,5301 0,3975 0,000 58

59 Αποτελέσματα και Συζήτηση Όσον αφορά το στέλεχος S. enterica ser. Newport όπως προσδιορίστηκε από το δείκτη συμφωνίας, ο βαθμός συμφωνίας μεταξύ των προβλεπόμενων πιθανοτήτων και των παρατηρήσεων ήταν 99,8% συμφωνία (concordant) και 0,2% ασυμφωνία (discordant). Αντίστοιχα, για το στέλεχος S. enterica ser. Agona, ο βαθμός συμφωνίας ήταν 97,7% και 2,2% ασυμφωνία. Η καλή προσαρμογή των τιμών στο μαθηματικό μοντέλο πρόβλεψης ελέγχθηκε και με τη δοκιμή Hosmer-Lemeshow. Για το πρώτο στέλεχος η τιμή ήταν 6,661 (χ 2, df=8, P=0,574) και για το δεύτερο στέλεχος ήταν 13,198 (χ 2, df=8, P=0,105). Οι τιμές P και για τα δύο στελέχη (P > 0,05) δείχνουν ότι οι τιμές του μοντέλου δεν παρουσιάζουν διαφορές με τις παρατηρούμενες τιμές. Σύμφωνα λοιπόν με τους δείκτες, οι οποίοι υπολογίστηκαν για την αξιολόγηση των μοντέλων, παρατηρήθηκε καλή προσαρμογή των δεδομένων στα μοντέλα πρόβλεψης και για τα δύο στελέχη. Για την περαιτέρω αξιολόγηση της καλής προσαρμογής του μοντέλου, οι προβλέψεις των μαθηματικών μοντέλων συγκρίθηκαν με τα δεδομένα, από τα οποία αναπτύχθηκαν τα μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης, σε πιθανότητες 0,1, 0,5 και 0,9. Στα παρακάτω σχήματα, σχήμα 4.1 και σχήμα 4.2, απεικονίζονται τα μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης που αναπτύχθηκαν σε όλα τα ζεύγη των περιβαλλοντικών παραγόντων που μελετήθηκαν. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν για το στέλεχος S. enterica ser. Newport είναι ικανοποιητικά. Σε πιθανότητα P=0,5 το μοντέλο δεν μπόρεσε να προβλέψει καλά τις συνθήκες, στις οποίες δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε όλες τις επαναλήψεις. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι από το προβλεπόμενο εύρος πιθανοτήτων από 0,1 έως 0,9 μόνο σε μία περίπτωση δεν μπόρεσε να προβλέψει καλά το μοντέλο και αυτή ανήκει στην κατηγορία που δεν σχημάτισαν όλες οι επαναλήψεις βιοϋμενίου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το μοντέλο είναι ικανοποιητικά και για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Σε πιθανότητα P=0,5 το μοντέλο δεν μπόρεσε να προβλέψει καλά μία συνθήκη, στην οποία παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμένιο και σε δύο στις οποίες δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε όλες τις επαναλήψεις. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι από το προβλεπόμενο εύρος πιθανοτήτων από 0,1 έως 0,9 το μοντέλο περιλαμβάνει όλα τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου. 59

60 Αποτελέσματα και Συζήτηση Με βάση τις προβλέψεις των μοντέλων, τα όρια ph για το σχηματισμό βιοϋμενίου σε επίπεδο πιθανότητας 0,5 για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,95, 0,93, ήταν 3,61, 3,83, 4,19, 5,22, αντίστοιχα, για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,953, ήταν 3,64, 3,69, 4,30, αντίστοιχα για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Σχήμα 4.1: Συνδυαστικά όρια ph και a w για το σχηματισμό βιοϋμενίου από τη S. enterica ser. Newport στους 37 C που προβλέπονται από το μοντέλο και σύγκρισή τους με τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του μοντέλου. (Μαύρα σύμβολα: παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε όλες τις επαναλήψεις, Γκρι σύμβολα: παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε ορισμενες επαναλήψεις, Άσπρα σύμβολα: δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου, Κάτω διακεκομμένη γραμμή: P=0,1, Ενδιάμεση κόκκινη συνεχής γραμμή: P=0,5, Επάνω διακεκομμένη γραμμή: P=0,9). 60

61 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.2: Συνδυαστικά όρια ph και a w για το σχηματισμό βιοϋμενίου από τη S. enterica ser. Agona στους 37 που προβλέπονται από το μοντέλο και σύγκρισή τους με τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του μοντέλου. (Μαύρα σύμβολα: παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε όλες τις επαναλήψεις, Γκρι σύμβολα: παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου σε ορισμένες επαναλήψεις, Άσπρα σύμβολα: δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός βιοϋμενίου, Κάτω διακεκομμένη γραμμή: P=0,1, Ενδιάμεση κόκκινη συνεχής γραμμή: P=0,5, Επάνω διακεκομμένη γραμμή: P=0,9) Στα παρακάτω σχήματα απεικονίζεται η πιθανότητα επίδρασης του ph και της ενεργότητας νερού στην πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου. Συγκεκριμένα, στα σχήματα 4.3 και 4.4, απεικονίζεται η πιθανότητα επίδρασης της ενεργότητας νερού στην πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε διαφορετικά ph. Αντίστοιχα, στα σχήματα 4.5 και 4.6 απεικονίζεται η πιθανότητα επίδρασης του ph στην πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε τέσσερις διαφορετικές ενεργότητες νερού. Στα παρακάτω σχήματα παρατηρούνται τρεις περιοχές: α) περιοχή που η πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου είναι 0, β) περιοχή που η πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου είναι 1 και γ) την 61

62 Αποτελέσματα και Συζήτηση ενδιάμεση περιοχή που η πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου βρίσκεται σε ποσοστό. Στα σχήματα αυτά, παρατηρείται μία απότομη αλλαγή στην πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου με μικρές μεταβολές του ph και του α w. Η απότομη αλλαγή μεταξύ των συνθηκών ανάπτυξης σε συνθήκες μη ανάπτυξης έχει παρατηρηθεί ότι συμβαίνει και στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών τόσο για τη Salmonella (Koutsoumanis et al., 2004a, Lanciotti et al., 2001) όσο και για άλλους παθογόνους μικροοργανισμούς, όπως το E. coli (Presser et al., 1998, Salter et al., 2000). Για να γίνει πιο αντιληπτό στο σχήμα 4.5 σε α w 0,999 δεν υπάρχει πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε ph < 3,4, ενώ σε ph > 3,6 η πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου είναι 1. Η πιθανότητα σχηματισμού αυξάνεται όσο αυξάνεται η τιμή της ενεργότητας νερού. Είναι φανερό ότι όσο μειώνεται το α w τόσο η ελάχιστη τιμή ph που επιτρέπει το σχηματισμό βιοϋμενίου αυξάνεται. Είναι επίσης εμφανές από τα παρακάτω σχήματα και η παραλλακτικότητα μεταξύ των στελεχών. Σχήμα 4.3: Πιθανότητα επίδρασης της ενεργότητας νερού (a w ) στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε διαφορετικά ph για το στέλεχος S. enterica ser. Newport. 62

63 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.4: Πιθανότητα επίδρασης της ενεργότητας νερού (a w ) στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε διαφορετικά ph για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Σχήμα 4.5: Πιθανότητα επίδρασης του ph στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε διαφορετικές ενεργότητες νερού (a w ) για το στέλεχος S. enterica ser. Newport. 63

64 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.6: Πιθανότητα επίδρασης του ph στη πιθανότητα σχηματισμού βιοϋμενίου σε διαφορετικές ενεργότητες νερού (a w ) για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Με βάση τα προηγούμενα αποτελέσματα, παρατηρήθηκε παραλλακτικότητα μεταξύ των στελεχών στα όρια σχηματισμού βιοϋμενίου. Το στέλεχος S. enterica ser. Agona παρουσίασε σχηματισμό βιοϋμενίου σε ph 3,8 και a w 0,966 (πίνακας 4.1.1), ενώ το στέλεχος S. enterica ser. Newport παρουσίασε σχηματισμό βιοϋμενίου σε περιβάλλον με a w 0,928 (πίνακας 4.1.2). Αυτό γίνεται κατανοητό και με το σχήμα 4.7 στο οποίο απεικονίζονται τα μοντέλα, που αναπτύχθηκαν προηγουμένως σε πιθανότητα 0,5. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα, για την παραλλακτικότητα μεταξύ των στελεχών, έρχονται σε συμφωνία και με άλλες έρευνες που έχουν διεξαχθεί (Agarwal, 2011, Díez-García et al., 2012, Lianou and Koutsoumanis, 2012, Stepanović et al., 2003). 64

65 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.7: Χαμηλότερα συνδυαστικά όρια ph και a w σε πιθανότητα 0,5 για το σχηματισμό βιοϋμενίου από τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona. Στη συνέχεια, συγκρίνονται τα δεδομένα που προέκυψαν για τα όρια ανάπτυξης του στελέχους S. Typhimurium από την έρευνα του Κουτσουμανή και συν. (2004) με τα όρια σχηματισμού βιοϋμενίου για τα δύο στελέχη, S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona που υπολογίστηκαν στην παρούσα μελέτη. Γίνεται αντιληπτό, όπως απεικονίζεται και στα σχήματα 4.8 και 4.9, ότι τα όρια σχηματισμού βιοϋμενίου παρουσιάζονται σε χαμηλότερες τιμές ph και ενεργότητας νερού σε σύγκριση με τα όρια ανάπτυξης του στελέχους S. Typhimurium. Τα όρια ανάπτυξης του στελέχους S. Typhimurium σε επίπεδο πιθανότητας 0,5 παρουσιάζονται σε κατώτατη τιμή ph 3,97 που αντιστοιχεί σε a w 0,99 και σε κατώτατη τιμή a w 0,942 που αντιστοιχεί σε ph 5,76. Αντίστοιχα σε επίπεδο πιθανότητας 0,5, τα όρια σχηματισμού βιοϋμενίου για το πρώτο στέλεχος (S. enterica ser. Newport) παρουσιάζονται σε κατώτατη τιμή ph 3,61 που αντιστοιχεί σε a w 0,99 και σε κατώτατη τιμή a w 0,928 που αντιστοιχεί σε ph 5,91, ενώ για το δεύτερο στέλεχος (S. enterica ser. Agona) παρουσιάζονται σε κατώτατη τιμή ph 3,64 που αντιστοιχεί σε a w 0,99 και σε κατώτατη τιμή a w 0,953 που αντιστοιχεί σε ph 5,01. Αξίζει να επισημανθεί ότι για τον σχηματισμό βιοϋμενίου δεν απαιτείται ανάπτυξη, 65

66 Αποτελέσματα και Συζήτηση δηλαδή οι μικροοργανισμοί οι οποίοι υπάρχουν στο εμβόλιο μπορεί να σχηματίζουν βιοϋμένιο χωρίς απαραίτητα να πολλαπλασιάζονται. Σχήμα 4.8: Σύγκριση πιθανών ορίων ph και a w για το σχηματισμό βιοϋμενίου από το στέλεχος S. enterica ser. Newport και τα όρια ανάπτυξης για το στέλεχος S. Typhimurium. Σχήμα 4.9: Σύγκριση πιθανών ορίων ph και a w για το σχηματισμό βιοϋμενίου από το στέλεχος S. enterica ser. Agona και τα όρια ανάπτυξης για το στέλεχος S. Typhimurium.. 66

67 Αποτελέσματα και Συζήτηση Αξιολόγηση των μοντέλων πρόβλεψης σχηματισμού βιοϋμενίου για τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Τα μοντέλα πιθανοτήτων (μοντέλα τύπου Growth/No growth) που έχουν αναπτυχθεί μέχρι τώρα αναφέρονται στα πιθανά όρια ανάπτυξης μικροοργανισμών σε διάφορες συνθήκες, στερεά ή υγρά υποστρώματα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως ph, θερμοκρασία και a w (Lanciotti et al., 2001, Presser et al., 1998, Salter et al., 2000, Yoon et al., 2012). Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκαν μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης που περιγράφουν τα πιθανά όρια σχηματισμού βιοϋμενίου για τα δύο εξεταζόμενα στελέχη Salmonella spp. Τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν για το σχηματισμό βιοϋμενίου περιγράφουν ικανοποιητικά αυτή τη διαφορετική συμπεριφορά σε σχέση με την ανάπτυξη των πλαγκτονικών κυττάρων. Με βάση αυτά τα μοντέλα αξίζει να σημειωθεί ότι τα όρια σχηματισμού αναφορικά με τα όρια ανάπτυξης είναι χαμηλότερα σε σχέση με αυτά των πλαγκτονικών κυττάρων. Συγκεκριμένα, τα όρια ph για το σχηματισμό βιοϋμενίου σε επίπεδο πιθανότητας 0,5 για τιμές ενεργότητας νερού 0,99, 0,97, 0,95 ήταν 3,61, 3,83, 4,19 ενώ τα αντίστοιχα ότι όρια ανάπτυξης που έχουν αναφερθεί για τη Salmonella στη βιβλιογραφία είναι 3,97, 4,53, 5,12. Μπορεί να διαπιστωθεί ότι η ανθεκτικότητα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις NaCl είναι άμεσα συνδεδεμένη με την παραλλακτικότητα μεταξύ των στελεχών. Αυτή η παρατήρηση πιθανόν οφείλεται στη μήτρα του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου που παρουσιάζει προστατευτική δράση στους μικροοργανισμούς. Ενδεχομένως, δίνεται η δυνατότητα στους μικροοργανισμούς να προσαρμοστούν στις ακραίες συνθήκες και να αναπτυχθούν στο εσωτερικό του βιοϋμενίου. Οι μικροβιακές αλληλεπιδράσεις, και συγκεκριμένα η κυτταρική επικοινωνία (quorum sensing), αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για το σχηματισμό βιοϋμενίων από τα βακτήρια. Συμπερασματικά, τα μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης που χρησιμοποιήθηκαν φαίνεται να περιγράφουν ικανοποιητικά το σχηματισμό βιοϋμενίου. Ωστόσο, κρίνεται απαραίτητη η διεξαγωγή περαιτέρω ερευνών και σε άλλα εκτός από τα εξεταζόμενα στελέχη, ώστε να είναι δυνατός ο προσδιορισμός των πιθανών ορίων σχηματισμού βιοϋμενίου για το συγκεκριμένο μικροοργανισμό. 67

68 Αποτελέσματα και Συζήτηση 4.2. Μελέτη της έκτασης σχηματισμού βιοϋμενίου σε σχέση με το ph και την ενεργότητα νερού Το δεύτερο σκέλος της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη της έκτασης του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου από τα ίδια στελέχη Salmonella enterica. Τα δεδομένα οπτικής πυκνότητας, που παρουσιάζονται στο παραρτήματα Π.1 και Π.2, χρησιμοποιήθηκαν για να αναπτυχθούν δευτερογενή μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης που να περιγράφουν κάθε παράγοντα ξεχωριστά. Συγκεκριμένα την περιγραφή της επίδρασης του ph και της ενεργότητας νερού που αντιστοιχούν στις άριστες συνθήκες του άλλου παράγοντα, στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Ο δείκτης σχηματισμού βιοϋμενίου είναι η αναλογία της οπτικής πυκνότητας σε μία συγκεκριμένη συνθήκη περιβάλλοντος και της μέγιστης τιμής της οπτικής πυκνότητας που δίνει ένα στέλεχος σε άριστες συνθήκες. Ο δείκτης αυτός χρησιμοποιήθηκε διότι δεν υπάρχει κάποια αντιστοιχία μεταξύ του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου και της οπτικής πυκνότητας που μετρήθηκε. Επιπλέον, αναπτύχθηκε και ένα συνδυαστικό μοντέλο που να περιγράφει και τις δύο προηγούμενες περιβαλλοντικές παραμέτρους στην έκταση του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψη για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίων από τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Ο σχηματισμός βιοϋμενίου από τα στελέχη S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona μελετήθηκε σε εργαστηριακό υγρό θρεπτικό υπόστρωμα με εύρος ph από 3,3 έως 9,25 (σε τιμή ενεργότητας νερού 0,997 και θερμοκρασία 37 C). Οι τιμές οπτικής απορρόφησης που μετρήθηκαν στα πειράματα εκφράστηκαν ως συνάρτηση του ph με τη χρήση του δευτερογενούς μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) (Rosso et al., 1995) (σχήμα 4.10 και σχήμα 4.11) για τον υπολογισμό του δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Το μοντέλο αυτό χρησιμοποιείται επιτυχώς για την μοντελοποίηση της επίδρασης διαφόρων περιβαλλοντικών παραμέτρων, με βασικό πλεονέκτημα, τις σημαντικές βιολογικές παραμέτρους του (Cuppers et al., 1997, Ratkowsky, 2004). Στο σχήμα 4.10 απεικονίζεται το μαθηματικό μοντέλο πρόβλεψης για στέλεχος S. enterica ser. Newport και στο σχήμα 4.11 για το S. enterica ser. Agona, αντίστοιχα. 68

69 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.10: Εφαρμογή του Cardinal Parameter Model για την επίδραση του ph στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) της S. enterica ser. Newport (σημεία: παρατηρήσεις, γραμμή: προσαρμογή στο μοντέλο). Σχήμα 4.11: Εφαρμογή του Cardinal Parameter Model για την επίδραση του ph στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) της S. enterica ser. Agona (σημεία: παρατηρήσεις, γραμμή: προσαρμογή στο μοντέλο). 69

70 Αποτελέσματα και Συζήτηση Οι συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) που υπολογίστηκαν για τα δύο στελέχη ήταν R 2 = 0,969 για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και R 2 = 0,943 για το S. enterica ser. Agona. Οι συντελεστές συσχέτισης έδειξαν ότι τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν μπορούν να περιγράψουν με επιτυχία την επίδραση του ph στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ). Οι παράμετροι ΔOD opt, ph min, ph max και ph opt που υπολογίστηκαν από το μοντέλο της μη γραμμικής παλινδρόμησης βρέθηκαν να είναι 2,181, 3,381, 7,803 και 6,017, για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και 1,608, 3,399, 12,613 και 7,254 για το στέλεχος S. enterica ser. Agona αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα για τις παραμέτρους του μοντέλου παρουσιάζονται στους πίνακες και Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) του μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) για το στέλεχος S. enterica ser. Newport. Παράμετροι Τιμή a 95% Όρια Εμπιστοσύνης Χαμηλότερο Υψηλότερο R 2b RMSE c ΔOD opt 2,18 ± 0,05 2,08 2,29 0,969 0,153 ph min 3,38 ± 0,03 3,31 3,45 ph max 7,80 ± 0,50 6,79 8,81 ph opt 6,02 ± 0,08 5,86 6,18 a ±: Τυπική απόκλιση b R 2 : Συντελεστής προσδιορισμού c RMSE: Root Mean Square Errors Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) του μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Παράμετροι Τιμή a 95% Όρια Εμπιστοσύνης Χαμηλότερο Υψηλότερο R 2b RMSE c ΔOD opt 1,61 ± 0,04 1,53 1,68 0,943 0,143 ph min 3,40 ± 0,04 3,32 3,48 ph max 12,61 ± 0,85 10,90 14,32 ph opt 7,25 ± 0,10 7,05 7,46 ±: Τυπική απόκλιση b R 2 : Συντελεστής προσδιορισμού c RMSE: Root Mean Square Errors 70

71 Αποτελέσματα και Συζήτηση Τα δύο μοντέλα που αναπτύχθηκαν περιγράφουν ικανοποιητικά αυτή τη συμπεριφορά των δύο στελεχών. Αυτό επιβεβαιώνεται και από τις τιμές των συντελεστών προσδιορισμού που είναι αρκετά υψηλοί, για το πρώτο στέλεχος είναι R 2 = 0,969 ενώ για το δεύτερο στέλεχος είναι R 2 = 0,943. Επιπλέον, η ικανοποιητική προσαρμογή του μοντέλου στα δεδομένα, επιβεβαιώνεται και από τα RMSE που είναι 0,153 για το πρώτο στέλεχος και 0,143 για το δεύτερο. Οι διαφορές μεταξύ των επαναλήψεων είναι μεγάλες σε ορισμένες συνθήκες. Αυτό ενδεχομένως να οφείλεται στην περίσσεια χρωστικής, η οποία δεν απομακρύνθηκε με τη μετέπειτα διαδικασία ή στο χρόνο παρουσίας της χρωστικής στα πειράματα που μπορεί να παρουσίαζε μικρές αποκλίσεις. Γενικότερα, οι διαφορές αυτές είναι αναμενόμενες, γιατί για τον υπολογισμό του δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου χρησιμοποιήθηκε η μέτρηση οπτικής πυκνότητας. Σημαντικό όμως είναι, ότι αυτή η συμπεριφορά των μικροοργανισμών μπορεί να μοντελοποιηθεί, παρά τις δυσκολίες οι οποίες μπορούν να προκύψουν εξαιτίας της ακολουθούμενης μεθόδου. Στη συνέχεια, οι τιμές οπτικής απορρόφησης που μετρήθηκαν στα πειράματα εκφράστηκαν ως συνάρτηση του a w με τη χρήση του δευτερογενούς μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) (σχήμα 4.12 και σχήμα 4.13) για τον υπολογισμό του δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Οι συνθήκες που μελετήθηκαν για την ενεργότητα νερού κυμάνθηκαν από 0,894 έως 0,997, οι οποίες αντιστοιχούν σε συγκεντρώσεις αλάτων από 0,5% έως 17%. Οι συνθήκες που μελετήθηκαν πραγματοποιήθηκαν σε ph 6,5 και θερμοκρασία 37 C. 71

72 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.12: Εφαρμογή του Cardinal Parameter Model για την επίδραση της ενεργότητας νερού (a w ) στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου της S. enterica ser. Newport (σημεία: παρατηρήσεις, γραμμή: προσαρμογή στο μοντέλο). Σχήμα 4.13: Εφαρμογή του Cardinal Parameter Model για την επίδραση της ενεργότητας νερού (a w ) στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου της S. enterica ser. Agona (σημεία: παρατηρήσεις, γραμμή: προσαρμογή στο μοντέλο). Οι συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) που υπολογίστηκαν για τα δύο στελέχη ήταν 0,969 για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και 0,943 για το S. enterica ser. Agona και έδειξαν ότι τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν περιγράφουν ικανοποιητικά την 72

73 Αποτελέσματα και Συζήτηση επίδραση του a w στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ). Οι παράμετροι ΔOD opt, a w max, a w min και a w opt που υπολογίστηκαν από το μοντέλο της μη γραμμικής παλινδρόμησης βρέθηκαν να είναι 2,067, 1,000, 0,892 και 0,994 για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και 1,608, 3,399, 12,613 κα ι 7,254 για το στέλεχος S. enterica ser. Agona αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα για παρουσιάζονται στους πίνακες και τις παραμέτρους των μοντέλων Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) του μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) για το στέλεχος S. enterica ser. Newport. Παράμετροι Τιμή a 95% Όρια Εμπιστοσύνης Χαμηλότερο Υψηλότερο R 2b R MSE c ΔOD opt 2,067± 0,130 1,807 2,327 0,972 0,120 a w min 0,892 ± 0,004 0,885 0,900 a w max 1,000 ± 0,500 0,990 1,010 a w opt 0,994 ± 0,001 0,993 0,996 a ±: Τυπική απόκλιση b R 2 : Συντελεστής προσδιορισμού c RMSE: Root Mean Square Errors Πίνακας Υπολογισμός των παραμέτρων για το δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου (ΔΣΒ) του μοντέλου Cardinal Parameter Model (CPM) για το στέλεχος S. enterica ser. Agona. Παράμετροι Τιμή a 95% Όρια Εμπιστοσύνης Χαμηλότερο Υψηλότερο R 2b R MSE c Δ OD opt 1,999 ± 0,509 0,961 3,037 0,961 0,114 a w min 0,953 ± 0,002 0,948 0,957 a w max 0,999 ± 0,003 0,993 1,005 a w opt 0,990 ± 0,003 0,984 0,996 a ±: Τυπική απόκλιση b R 2 : Συντελεστής προσδιορισμού c RMSE: Root Mean Square Errors 73

74 Αποτελέσματα και Συζήτηση Τα δύο μοντέλα που αναπτύχθηκαν για να περιγράψουν την επίδραση της ενεργότητας νερού στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου περιγράφουν ικανοποιητικά αυτή τη συμπεριφορά των δύο στελεχών. Αυτό επιβεβαιώνεται και από τις τιμές των συντελεστών προσδιορισμού που είναι αρκετά υψηλοί, για το πρώτο στέλεχος είναι R 2 = 0,972 και για το δεύτερο στέλεχος είναι R 2 = 0,961. Επιπλέον, η καλή προσαρμογή του μοντέλου στα δεδομένα, επιβεβαιώνεται και από τα RMSE που είναι 0,120 για το πρώτο στέλεχος και 0,114 για το δεύτερο. Και σε αυτά τα μοντέλα παρουσιάζονται κάποιες διαφορές μεταξύ των επαναλήψεων, που πιθανόν να οφείλονται στους λόγους που αναφέρθηκαν προηγουμένως, όσον αφορά τα μοντέλα που περιέγραψαν την επίδραση του ph στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Τα δευτερογενή μοντέλα, που περιγράφουν την επίδραση των περιβαλλοντικών παραμέτρων (ph, ενεργότητα νερού και θερμοκρασία) στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών, φαίνεται να μπορούν να περιγράψουν ικανοποιητικά και τον δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Τα παραπάνω αποτελέσματα ανοίγουν νέους ορίζοντες για την έρευνα, διότι δίνεται η δυνατότητα ανάπτυξης μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης που να περιγράφουν την επίδραση των συνθηκών στο σχηματισμό βιοϋμενίων από τους παθογόνους μικροοργανισμούς. Αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει ένα ωφέλιμο εργαλείο για τη βιομηχανία τροφίμων, καθώς καθιστά δυνατή την πρόβλεψη του σχηματισμού βιοϋμενίου από τους μικροοργανισμούς που επιμολύνουν και άρα και της πιθανής συνεχόμενης επιμόλυνσης των προϊόντων Αξιολόγηση του μοντέλου πρόβλεψης σχηματισμού βιοϋμενίου για το στέλεχος S. enterica ser. Newport και S. enterica ser. Agona Τα προηγούμενα μοντέλα που αναπτύχθηκαν, για το ph και το a w για κάθε στέλεχος, χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία ενός μοντέλου που να περιγράφει την επίδραση των δύο παραγόντων στον δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Οι συνδυασμοί, ph και a w, που πραγματοποιήθηκαν για τη δημιουργία αυτού του συνδυασμένου μοντέλου απεικονίζονται στα παρακάτω σχήματα (σχήμα 4.14 και σχήμα 4.15). 74

75 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.14: Συνδυασμοί ph και a w που πραγματοποιήθηκαν για το S. enterica ser. Newport (Γκρι σύμβολα: συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση του μοντέλου επίδρασης ph-a w, Κόκκινα σύμβολα: συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία των μοντέλων). Σχήμα 4.15: Συνδυασμοί ph και a w που πραγματοποιήθηκαν για το S. enterica ser. Agona (Γκρι σύμβολα: συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση του μοντέλου επίδρασης ph-a w, Κόκκινα σύμβολα: συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία των μοντέλων). 75

76 Αποτελέσματα και Συζήτηση Τα μοντέλα πρόβλεψης για τα δύο στελέχη αξιολογήθηκαν με βάση τις παρατηρούμενες τιμές από τα πειράματα και τις προβλεπόμενες τιμές που δόθηκαν από τα μοντέλα. Για να αναπτυχθούν τα μοντέλα αυτά, χρησιμοποιήθηκαν όλες οι παρατηρούμενες τιμές που απεικονίζονται στα παραπάνω σχήματα, εκτός από εκείνες που χρησιμοποιήθηκαν για να αναπτυχθούν τα δευτερογενή μοντέλα ph και ενεργότητας νερού. Η σύγκριση μεταξύ των παρατηρούμενων και των προβλεπόμενων τιμών παρουσιάζεται στα σχήματα 4.16 και 4.17 για κάθε στέλεχος ξεχωριστά. Στα σχήματα 4.16 και 4.17 παρατηρείται καλή προσαρμογή των μοντέλων στις παρατηρούμενες τιμές, γιατί οι τιμές επεκτείνονται σε όλο το μήκος της γραμμής τάσης. Επιπλέον, η καλή προσαρμογή επιβεβαιώνεται και από την υψηλή τιμή που λαμβάνει ο συντελεστής συσχέτισης. Ο συντελεστής συσχέτισης για το πρώτο στέλεχος, S. enterica ser. Newport, ήταν R 2 = 0,9332 και για το δεύτερο στέλεχος, S. enterica ser. Agona, ήταν R 2 = 0,835. Τα παραπάνω αποτελέσματα δείχνουν ότι τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν μπορούν να προβλέψουν με ικανοποιητική ακρίβεια τη συμπεριφορά των δύο στελεχών στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου. Οι τιμές των συντελεστών συσχέτισης - R 2 - που βρέθηκαν είναι ικανοποιητικές για την περιγραφή του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου. Σχήμα 4.14: Αξιολόγηση του μοντέλου. Σύγκριση μεταξύ των παρατηρούμενων και των προβλεπόμενων τιμών από το μοντέλο για το στέλεχος S. enterica ser. Newport (ΔΣΒ: Δείκτης Σχηματισμού Βιοϋμενίου, ΠΣΒ: Παρατηρούμενο Σχηματιζόμενο Βιοϋμένιο). 76

77 Αποτελέσματα και Συζήτηση Σχήμα 4.15: Αξιολόγηση του μοντέλου. Σύγκριση μεταξύ των παρατηρούμενων και των προβλεπόμενων τιμών από το μοντέλο για το στέλεχος S. enterica ser. Agona (ΔΣΒ: Δείκτης Σχηματισμού Βιοϋμενίου, ΠΣΒ: Παρατηρούμενο Σχηματιζόμενο Βιοϋμένιο). Τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν και περιγράφουν την επίδραση του ph και του a w καθώς και ο συνδυασμός τους, στο δείκτη σχηματισμού βιοϋμενίου από τα δύο στελέχη S. enterica προβλέπουν με ικανοποιητική ακρίβεια αυτή τη συμπεριφορά. Με βάση αυτήν την παρατήρηση γίνεται αντιληπτό ότι τα μαθηματικά μοντέλα τα οποία έχουν αναπτυχθεί για να περιγράψουν την κινητική συμπεριφορά των μικροοργανισμών μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για το σχηματισμό βιοϋμενίου. Αυτή η μελέτη αποτελεί την πρώτη απόπειρα ποσοτικής περιγραφής του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου σε συνάρτηση με περιβαλλοντικούς παράγοντες, με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων, που αξιοποιούνται για την περιγραφή της κινητικής συμπεριφοράς των μικροοργανισμών. Η Ποσοτική Μικροβιολογία χρησιμοποιεί ποσοτικούς όρους (μαθηματικά μοντέλα) για να εκφράσει την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών στις κινητικές παραμέτρους της μικροβιακής ανάπτυξης. Έχει δημιουργηθεί μία ευρεία ομάδα μαθηματικών μοντέλων, που περιγράφουν ικανοποιητικά την μικροβιακή συμπεριφορά. Ένα σημαντικό ερώτημα, που πραγματεύεται η συγκεκριμένη διατριβή, είναι αν τα 77

78 Αποτελέσματα και Συζήτηση μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη μικροβιακή συμπεριφορά, είναι ικανοποιητικά για να περιγράψουν και το σχηματισμό βιοϋμενίου από τους μικροοργανισμούς. Από τα προηγούμενα αποτελέσματα, φαίνεται να μπορεί να περιγράφεται με ικανοποιητική ακρίβεια αυτή η συμπεριφορά των μικροοργανισμών. Αυτή η μελέτη ανοίγει ένα νέο πεδίο στην έρευνα, ώστε να μπορούν να γίνουν περαιτέρω μελέτες με στόχο την ικανότητα μοντελοποίησης και την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων που να περιγράφουν όσο πιο ικανοποιητικά γίνεται αυτή τα συμπεριφορά. Η συγκεκριμένη μεταπτυχιακή διατριβή έδειξε ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν μοντέλα για την περιγραφή του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου. Παρόλα αυτά θα πρέπει να γίνουν περαιτέρω έρευνες για να μπορεί να δημιουργηθεί μία βάση δεδομένων που ανάλογα με τον μικροοργανισμό, το υλικό και τις περιβαλλοντικές συνθήκες θα διευκολύνει την πρόβλεψη σχηματισμού βιοϋμενίου καθώς και την ποσότητά του. Τα δεδομένα και τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν μπορεί να αποτελέσουν χρήσιμα εργαλεία στη βιομηχανία τροφίμων για τον έλεγχο των βιοϋμενίων στις εγκαταστάσεις και κατ επέκταση τη μείωση της μικροβιακής επιμόλυνσης και τη βελτίωση της ασφάλειας των τροφίμων. Η διαφορά του σχηματιζόμενου βιοϋμενίου με την απλή ανάπτυξη των μικροοργανισμών είναι ότι αν σχηματιστεί βιοϋμένιο θα πρέπει να γίνουν πολλές διορθωτικές ενέργειες ενώ απαιτείται δαπανηρό έργο για την απομάκρυνσή τους. Επιπλέον απαιτούνται μεγαλύτερες ποσότητες χημικών απολυμαντικών, σε σύγκριση με αυτές που χρησιμοποιούνται για τα πλαγκτονικά κύτταρα Μικροσκοπία Το συνεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης με λέιζερ (Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM), αποτελεί μία διαδεδομένη απεικονιστική τεχνική που επιτρέπει την τρισδιάστατη ψηφιακή απεικόνιση μικροοργανισμών και άλλων βιολογικών δειγμάτων. Η συνεστιακή μικροσκοπία στηρίζεται στο γεγονός ότι ο φωτισμός και η παρατήρηση είναι περιορισμένα σε ένα επίπεδο του εξεταζόμενου παρασκευάσματος με τοποθέτηση διαφραγμάτων στους οπτικούς άξονες του συγκεντρωτή και του αντικειμενικού φακού. 78

79 Αποτελέσματα και Συζήτηση Εφόσον φωτίζεται ακριβώς ένα μόνο επίπεδο του δείγματος, η ένταση του φωτισμού μειώνεται απότομα πάνω και κάτω από το επίπεδο εστίασης, και επομένως ελαχιστοποιείται το σκεδαζόμενο από άλλα επίπεδα εστίασης φως. Ανάλογα με τη ρύθμιση του επιπέδου εστίασης της δέσμης λέιζερ, κατά τη μικροσκοπική εξέταση μικροβιακών πληθυσμών είτε με τη μορφή αποικίας είτε βιοϋμενίου επιτυγχάνεται εστίαση σε ένα μόνο επίπεδο (σε ένα στρώμα κυττάρων) αλλά υπάρχει και η δυνατότητα παρατήρησης του σχηματισμού σε βάθος (πέραν του ενός στρώματος κυττάρων) καθώς και η τρισδιάστατη απεικόνισή τους. Τα κύτταρα προς παρατήρηση χρωματίζονται συχνά με φθορίζουσες ουσίες που στοχεύουν στην απεικόνιση είτε του συνόλου του κυττάρου είτε συγκεκριμένων περιοχών και οργανιδίων. Οι ουσίες αυτές έχουν την ιδιότητα να απορροφούν ενέργεια ενός καθορισμένου μήκους κύματος και να επανεκπέμπουν ενέργεια σε ένα καθορισμένο και μεγαλύτερο μήκος κύματος. Το κιτ FilmTracer LIVE/DEAD Viability, το οποίο χρησιμοποιήθηκε περιέχει δύο φθορίζουσες χρωστικές για τη δοκιμή της βακτηριακής βιωσιμότητας. Οι χρωστικές αυτές είναι οι Syto 9 και Propidium Iodide και έχουν την ικανότητα να προσδένονται και να χρωματίζουν τα νουκλεϊκά οξέα των κυττάρων. Αυτές οι χρωστικές διαφέρουν τόσο στα φασματικά χαρακτηριστικά τους όσο και στην ικανότητα τους να διεισδύουν στα υγιή βακτηριακά κύτταρα. Η χρωστική Syto 9, χρωματίζει πράσινα όλα τα κύτταρα του πληθυσμού (βακτήρια τόσο με άθικτη όσο και με κατεστραμμένη κυτταρική μεμβράνη) ενώ, το PI διεισδύει μόνο στα βακτήρια με κατεστραμμένη κυτταρική μεμβράνη, δίνοντάς τους κόκκινο χρώμα. Κατά συνέπεια, με ένα κατάλληλο μείγμα Syto 9 και PI, τα βακτήρια με ανέπαφη μεμβράνη χρωματίζονται πράσινα, ενώ τα βακτηρία με κατεστραμμένες μεμβράνες χρωματίζονται κόκκινα. Οι παρακάτω εικόνες ελήφθησαν με CLSM. Οι μορφές που αποκαλύφθηκαν ενδεχομένως αποτελούν μέρη του υπό μελέτη βιοϋμενίου μετά την καταστρεπτική μέθοδο που ακολουθήθηκε. Από τις εικόνες γίνεται αντιληπτό ότι τα κύτταρα (πράσινα και κόκκινα) είναι κατανεμημένα σε όλη τη μάζα των σχηματισμών και από τις εικόνες β και δ (οι οποίες αποτελούν τρισδιάστατη προβολή σειράς εικόνων ενός οπτικού πεδίου (x,y) σε διαφορετικό βάθος (z)) ότι τα βακτηριακά κύτταρα βρίσκονται σε διάφορα 79

80 Αποτελέσματα και Συζήτηση επίπεδα. Στην εικόνα (γ) είναι ευδιάκριτος ένας σχηματισμός ο οποίος μοιάζει με κανάλι, το οποίο έχει σχηματιστεί, και παραπλεύρως από αυτό έχουν αναπτυχθεί τα κύτταρα. Στην εικόνα (δ) απεικονίζεται η τρισδιάστατη μορφή ενός σχηματισμού τόσο με ζωντανά όσο και νεκρά κύτταρα. Θα πρέπει να αναφέρουμε ότι το παρασκεύασμα παρατηρήθηκε ταυτόχρονα και με αντίθεση διαφορικής συμβολής (Differential Interference Contrast, DIC) και τα στοιχεία στην χρωματική κλίμακα του γκρι προέρχονται από την ενσωμάτωση της εικόνας αυτής. Τέλος, θα πρέπει να σημειωθεί ότι εκτός από την κατανομή των κυττάρων στο εσωτερικό των σχηματισμών αυτών δεν είναι εφικτή η εξαγωγή άλλων συμπερασμάτων για τη δομή των βιοϋμενίων. Για να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα για τη δομή, η οποία απεικονίζεται στις φωτογραφίες, πρέπει να διερευνηθούν περαιτέρω τα συστατικά από τα οποία αποτελούνται τα μικροβιακά βιοϋμένια καθώς και τρόποι καλύτερης απεικόνισής τους. 80

81 Αποτελέσματα και Συζήτηση (α) (β) (γ) (δ) Εικόνα 4: Επικάλυψη εικόνων φθορισμού και αντίθεσης διαφορικής συμβολής. α, γ) Σχηματισμός βακτηριακών κυττάρων S. enterica ser. Agona σε ένα επίπεδο (τα ζωντανά κύτταρα εμφανίζονται πράσινα και τα νεκρά κόκκινα), β, δ) σχηματισμός βακτηριακών κυττάρων S. enterica ser. Agona τρισδιάστατη προβολή σειράς εικόνων ενός οπτικού πεδίου (x,y) σε διαφορετικό βάθος (z). 81

Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή. Κεφάλαιο 2: Η Βιολογία των Ιών

Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή. Κεφάλαιο 2: Η Βιολογία των Ιών Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 1.1 Μικροοργανισμοί, Μικροβιολογία και Μικροβιολόγοι... 19 1.1.1 Μικροοργανισμοί... 19 1.1.2 Μικροβιολογία... 20 1.1.3 Μικροβιολόγοι... 21 1.2 Σύντομη Ιστορική Εξέλιξη της Μικροβιολογίας...

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΜΠΛΟΚΑ CU KAI FE ΜΕ ΤΗΝ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΟΥΣΙΑ (EPS) ΤΟΥ PHAEOBACTER GALLAECIENSIS

ΣΥΜΠΛΟΚΑ CU KAI FE ΜΕ ΤΗΝ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΟΥΣΙΑ (EPS) ΤΟΥ PHAEOBACTER GALLAECIENSIS Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος Πτυχιακή εργασία ΣΥΜΠΛΟΚΑ CU KAI FE ΜΕ ΤΗΝ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΟΥΣΙΑ (EPS) ΤΟΥ PHAEOBACTER GALLAECIENSIS Κυριάκος Δημητρίου Λεμεσός, Μάιος 2017

Διαβάστε περισσότερα

Μικροβιολογική ποιότητα έτοιμων προς κατανάλωση σαλατών

Μικροβιολογική ποιότητα έτοιμων προς κατανάλωση σαλατών ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία Μικροβιολογική ποιότητα έτοιμων προς κατανάλωση σαλατών Σοφία Στεργίου Λεμεσός, Μάιος 2017 1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΜΕΛΕΤΗ ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΩΝ ΙΔΟΤΗΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΛΩΝ: ΔΡΑΣΗ ΕΝΑΝΤΙ Listeria monocytogenes ΚΑΙ Pseudomonas

Διαβάστε περισσότερα

Σήµερα οι εξελίξεις στην Επιστήµη και στην Τεχνολογία δίνουν τη

Σήµερα οι εξελίξεις στην Επιστήµη και στην Τεχνολογία δίνουν τη ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο: ΑΡΧΕΣ & ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Συνδυασµός ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Προσφέρει τη δυνατότητα χρησιµοποίησης των ζωντανών οργανισµών για την παραγωγή χρήσιµων προϊόντων 1 Οι ζωντανοί οργανισµοί

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΣΤΗΝ LISTERIA GRAYI ΣΤΟ ΓΑΛΑ: ΕΠΙΒΙΩΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ. Άρτεμις

Διαβάστε περισσότερα

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας. Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας. Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου Στο 3 ο κεφάλαιο του βιβλίου η συγγραφική ομάδα πραγματεύεται την ενέργεια και την σχέση που έχει αυτή με τους οργανισμούς

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ της Χαρίκλειας Βαϊκούση, Γεωπόνου με τίτλο: ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείμενο της μελέτης αποτέλεσε

Διαβάστε περισσότερα

Ο ρόλος και η σημασία των μοριακών τεχνικών στον έλεγχο των. μικροβιολογικών παραμέτρων σε περιβαλλοντικά δείγματα για την προστασία

Ο ρόλος και η σημασία των μοριακών τεχνικών στον έλεγχο των. μικροβιολογικών παραμέτρων σε περιβαλλοντικά δείγματα για την προστασία Ο ρόλος και η σημασία των μοριακών τεχνικών στον έλεγχο των μικροβιολογικών παραμέτρων σε περιβαλλοντικά δείγματα για την προστασία της Δημόσιας Υγείας Α. Βανταράκης Εργαστήριο Υγιεινής, Ιατρική Σχολή,

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:Κ.Κεραμάρης ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:Κ.Κεραμάρης ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:Κ.Κεραμάρης ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Κωνσταντίνος Ρίζος Γιάννης Ρουμπάνης Βιοτεχνολογία με την ευρεία έννοια είναι η χρήση ζωντανών

Διαβάστε περισσότερα

Από τον Δρ. Φρ. Γαΐτη* για το foodbites.eu

Από τον Δρ. Φρ. Γαΐτη* για το foodbites.eu Από τον Δρ. Φρ. Γαΐτη* για το foodbites.eu Η μικροβιακή αύξηση μπορεί να επηρεάζεται από διάφορους ενδογενείς (εσωτερικούς) και εξωγενείς (εξωτερικούς) παράγοντες. Η αξιολόγηση αυτών των παραγόντων είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΥΠΡΟ

ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΥΠΡΟ Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος Πτυχιακή εργασία ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΥΠΡΟ Χρυσόστοµος Παπασπύρου Λεµεσός, 2017 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ, ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΘΑΝΟΤΡΟΦΩΝ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΜΕΘΑΝΟΛΗ

ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ, ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΘΑΝΟΤΡΟΦΩΝ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΜΕΘΑΝΟΛΗ Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος Πτυχιακή εργασία ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ, ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΘΑΝΟΤΡΟΦΩΝ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΜΕΘΑΝΟΛΗ Ιρένα Κυπριανίδου Λεμεσός, Μάιος

Διαβάστε περισσότερα

Πηγή: ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ : ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΤΟΥ ΧΛΩΡΙΟΥ, ΘΕΟΔΩΡΑΤΟΥ ΑΓΓΕΛΙΚΗ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ, ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2005

Πηγή: ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ : ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΤΟΥ ΧΛΩΡΙΟΥ, ΘΕΟΔΩΡΑΤΟΥ ΑΓΓΕΛΙΚΗ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ, ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2005 Πηγή: ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ : ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΤΟΥ ΧΛΩΡΙΟΥ, ΘΕΟΔΩΡΑΤΟΥ ΑΓΓΕΛΙΚΗ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ, ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2005 ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι προχωρημένες τεχνικές

Διαβάστε περισσότερα

7. Βιοτεχνολογία. α) η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στο θρεπτικό υλικό, β) το ph, γ) το Ο 2 και δ) η θερμοκρασία.

7. Βιοτεχνολογία. α) η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στο θρεπτικό υλικό, β) το ph, γ) το Ο 2 και δ) η θερμοκρασία. 7. Βιοτεχνολογία Εισαγωγή Τι είναι η Βιοτεχνολογία; Η Βιοτεχνολογία αποτελεί συνδυασμό επιστήμης και τεχνολογίας. Ειδικότερα εφαρμόζει τις γνώσεις που έχουν αποκτηθεί για τις βιολογικές λειτουργίες των

Διαβάστε περισσότερα

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 1 Θρεπτικές ύλες Τι καλούµε θρεπτικές ύλες; Ποιες είναι; Τρόφιµα Τι καλούµε τρόφιµο; Χηµεία Τροφίµων Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή Προϋπόθεση για να χαρακτηριστεί ένα προϊόν τρόφιµο; 2

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Οι οργανισμοί εξασφαλίζουν ενέργεια, για τις διάφορες λειτουργίες τους, διασπώντας θρεπτικές ουσίες που περιέχονται στην τροφή τους. Όμως οι φωτοσυνθετικοί

Διαβάστε περισσότερα

αποτελούν το 96% κ.β Ποικιλία λειτουργιών

αποτελούν το 96% κ.β Ποικιλία λειτουργιών ΧΗΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΝΘΕΤΟΥΝ ΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ 92 στοιχεία στο φλοιό της Γης 27 απαραίτητα για τη ζωή H, Ο, Ν, C αποτελούν το 96% κ.β S, Ca, P, Cl, K, Na, Mg αποτελούν το 4% κ.β. Fe, I Ιχνοστοιχεία αποτελούν

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚH ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΩΠΟΥ ΑΓΕΛΑΔΙΝΟΥ ΓΑΛΑΚΤΟΣ: ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΒΟΥΣΤΑΣΙΟ Κυριακή

Διαβάστε περισσότερα

Μεταπτυχιακή Διατριβή

Μεταπτυχιακή Διατριβή Μεταπτυχιακή Διατριβή ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΒΙΟΦΙΛΜ ΣΤΙΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗΣ ΩΣΜΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗ ΛΕΜΕΣΟΥ ΚΥΠΡΟΣ ΜΙΧΑΗΛ Λεμεσός, Μάιος 2017 1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Τα χημικά στοιχεία που είναι επικρατέστερα στους οργανισμούς είναι: i..

Τα χημικά στοιχεία που είναι επικρατέστερα στους οργανισμούς είναι: i.. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ «XHMIKH ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ» ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ Α. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ 1. Όταν αναφερόμαστε στον όρο «Χημική Σύσταση του Κυττάρου», τί νομίζετε ότι

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Μαντώ Κυριακού 2015

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Μαντώ Κυριακού 2015 ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ Μαντώ Κυριακού 2015 Ενεργειακό Στα βιολογικά συστήματα η διατήρηση της ενέργειας συμπεριλαμβάνει οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις παραγωγή ATP Οξείδωση: απομάκρυνση e από ένα υπόστρωμα

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός Η Βιοενεργητική έχει ως αντικείμενο της τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι οργανισμοί χρησιμοποιούν την ενέργεια, για να υλοποιούν τις δραστηριότητες της ζωής. ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Το σύνολο των φυσικοχημικών

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων Τ.Ε.Ι. Αθήνας

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων Τ.Ε.Ι. Αθήνας ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων Τ.Ε.Ι. Αθήνας Μάθημα 15 ο Νανοσωματίδια για γονιδιακή μεταφορά Διδάσκων Δρ. Ιωάννης Δρίκος Απόφοιτος Ιατρικής Σχολής Ιωαννίνων (ΠΙ) Απόφοιτος Βιολογίας,

Διαβάστε περισσότερα

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Βιοενεργητική είναι ο κλάδος της Βιολογίας που μελετά τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ενέργεια για να επιβιώσουν και να υλοποιήσουν τις

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΖΥΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΝΖΥΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΖΥΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΩΝ ΣΕ ΔΙΑΛΥΜΑ ΕΠΕΝΕΡΓΟΥΝΤΩΝ ΣΕ ΑΔΙΑΛΥΤΑ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΑ το υπόστρωμα σε στερεά (αδιάλυτη) μορφή κλασσική περίπτωση: η υδρόλυση αδιάλυτων πολυμερών

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ Προσοµοίωση Είναι γνωστό ότι η εξάσκηση των φοιτητών σε επίπεδο εργαστηριακών ασκήσεων, µε χρήση των κατάλληλων πειραµατοζώων, οργάνων και αναλωσίµων

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τι είναι οι καλλιέργειες μικροοργανισμών; Τι είναι το θρεπτικό υλικό; Ποια είναι τα είδη του θρεπτικού υλικού και τι είναι το καθένα;

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τι είναι οι καλλιέργειες μικροοργανισμών; Τι είναι το θρεπτικό υλικό; Ποια είναι τα είδη του θρεπτικού υλικού και τι είναι το καθένα; ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τι είναι οι καλλιέργειες μικροοργανισμών; Καλλιέργεια είναι η διαδικασία ανάπτυξης μικροοργανισμών με διάφορους τεχνητούς τρόπους στο εργαστήριο ή σε βιομηχανικό επίπεδο. Με τη δημιουργία καλλιεργειών

Διαβάστε περισσότερα

και χρειάζεται μέσα στο ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. ενζύμων κύτταρο τρόπους

και χρειάζεται μέσα στο ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. ενζύμων κύτταρο τρόπους Για να εξασφαλιστεί η σωστή και αρμονική έκφραση των ενζύμων μέσα στο κύτταρο χρειάζεται ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. και Η εναρμόνιση αυτή επιτυγχάνεται με διάφορους τρόπους

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογές βιοαντιδραστήρων μεμβρανών (MBR) για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων και προβλήματα έμφραξης. Π. Σαμαράς

Εφαρμογές βιοαντιδραστήρων μεμβρανών (MBR) για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων και προβλήματα έμφραξης. Π. Σαμαράς ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Εφαρμογές βιοαντιδραστήρων μεμβρανών (MBR) για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων και προβλήματα

Διαβάστε περισσότερα

Αντιμετώπιση της έμφραξης στα συστήματα MBR - Επίδραση των εξωκυτταρικών πολυμερών (EPS) Δήμητρα Μπαντή Μ.Sc. Μηχανικός Περιβάλλοντος

Αντιμετώπιση της έμφραξης στα συστήματα MBR - Επίδραση των εξωκυτταρικών πολυμερών (EPS) Δήμητρα Μπαντή Μ.Sc. Μηχανικός Περιβάλλοντος ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ, ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Αντιμετώπιση της έμφραξης στα συστήματα MBR - Επίδραση των εξωκυτταρικών πολυμερών (EPS)

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΔΥΟΣΜΟΥ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΡΑΤΩ ΝΙΚΟΛΑΪΔΟΥ Λεμεσός 2014

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3 ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3 Το θέμα που απασχολεί το κεφάλαιο σε όλη του την έκταση είναι ο μεταβολισμός και χωρίζεται σε τέσσερις υποκατηγορίες: 3.1)Ενέργεια και οργανισμοί,

Διαβάστε περισσότερα

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Όλοι οι οργανισμοί προκειμένου να επιβιώσουν και να επιτελέσουν τις λειτουργίες τους χρειάζονται ενέργεια. Οι φυτικοί οργανισμοί μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια με τη διαδικασία

Διαβάστε περισσότερα

Θέματα πριν τις εξετάσεις. Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία

Θέματα πριν τις εξετάσεις. Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία Θέματα πριν τις εξετάσεις Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία 2013-2014 Θέματα πολλαπλής επιλογής Μετουσίωση είναι το φαινόμενο α. κατά το οποίο συνδέονται δύο αμινοξέα για τον σχηματισμό μιας πρωτεΐνης β. κατά

Διαβάστε περισσότερα

KΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Χημική σύσταση του κυττάρου. Να απαντήσετε σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις με μια πρόταση:

KΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Χημική σύσταση του κυττάρου. Να απαντήσετε σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις με μια πρόταση: KΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Χημική σύσταση του κυττάρου Ενότητα 1.1: Χημεία της ζωής Ενότητα 2.1: Μακρομόρια Να απαντήσετε σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις με μια πρόταση: 1. Για ποιο λόγο θεωρείται αναγκαία η σταθερότητα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφαλαίο 3 ο. Μεταβολισμός. Ενέργεια και οργανισμοί

Κεφαλαίο 3 ο. Μεταβολισμός. Ενέργεια και οργανισμοί Κεφαλαίο 3 ο Μεταβολισμός Ενέργεια και οργανισμοί Η ενέργεια είναι απαρέτητη σε όλους τους οργανισμούς και την εξασφαλίζουν από το περιβάλλον τους.παρόλα αυτά, συνήθως δεν μπορούν να την χρησιμοποιήσουν

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΘΝΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΡΙΦΙΩΝ ΤΗΣ ΦΥΛΗΣ ΔΑΜΑΣΚΟΥ ΜΕΧΡΙ ΤΟΝ ΑΠΟΓΑΛΑΚΤΙΣΜΟ ΣΟΦΟΚΛΕΟΥΣ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Ενότητα 2: Στοιχεία Μικροβιολογίας και Βιοχημείας των Βιομηχανικών Ζυμώσεων(1/5), 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Διδάσκων: Δρ. Σεραφείμ Παπανικολαου Μαθησιακοί

Διαβάστε περισσότερα

Επιστημονικά Δεδομένα για τη βιοχημική δράση της αντιοξειδωτικής Βιταμίνης C.

Επιστημονικά Δεδομένα για τη βιοχημική δράση της αντιοξειδωτικής Βιταμίνης C. Βιταμίνη C - Ενισχύει το ανοσοποιητικό με 20 διαφορετικούς τρόπους - ΚΑΛΑΜΠΑΚΑ CITY KALAMP Επιστημονικά Δεδομένα για τη βιοχημική δράση της αντιοξειδωτικής Βιταμίνης C. Η βιταμίνη C, γνωστή και ως ασκορβικό

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΑΠΟΘΕΙΩΣΗ ΔΙΒΕΝΖΟΘΕΙΟΦΑΙΝΙΟΥ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΑΠΟ ΝΕΟ ΑΠΟΜΟΝΩΜΕΝΟ ΣΤΕΛΕΧΟΣ KLEBSIELLA SP. LAB

ΒΙΟΑΠΟΘΕΙΩΣΗ ΔΙΒΕΝΖΟΘΕΙΟΦΑΙΝΙΟΥ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΑΠΟ ΝΕΟ ΑΠΟΜΟΝΩΜΕΝΟ ΣΤΕΛΕΧΟΣ KLEBSIELLA SP. LAB Σχολή Γεωτεχνικών Επιστήμων και Διαχείρισης Περιβάλλοντος Μεταπτυχιακή διατριβή ΒΙΟΑΠΟΘΕΙΩΣΗ ΔΙΒΕΝΖΟΘΕΙΟΦΑΙΝΙΟΥ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΑΠΟ ΝΕΟ ΑΠΟΜΟΝΩΜΕΝΟ ΣΤΕΛΕΧΟΣ KLEBSIELLA SP. LAB Ραφαέλα Κωνσταντίνου Λεμεσός,

Διαβάστε περισσότερα

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ Απαντήσεις του κριτηρίου αξιολόγησης στη βιολογία γενικής παιδείας 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΘΕΜΑ 1 ο Να γράψετε τον αριθμό καθεμίας από τις ημιτελείς προτάσεις 1 έως και 5, και δίπλα σε αυτόν το γράμμα που αντιστοιχεί

Διαβάστε περισσότερα

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα 2 3.2 Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα 4 3.3 Φωτοσύνθεση..σελίδα 5 3.4 Κυτταρική αναπνοή.

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα 2 3.2 Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα 4 3.3 Φωτοσύνθεση..σελίδα 5 3.4 Κυτταρική αναπνοή. 5ο ΓΕΛ ΧΑΛΑΝΔΡΙΟΥ Μ. ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΑ 2/4/2014 Β 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα 2 3.2 Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα 4 3.3 Φωτοσύνθεση..σελίδα 5 3.4 Κυτταρική

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πετρολιάγκης Σταμάτης Τμήμα Γ4

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πετρολιάγκης Σταμάτης Τμήμα Γ4 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Πετρολιάγκης Σταμάτης Τμήμα Γ4 ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Η κυτταρική μεμβράνη ή πλασματική μεμβράνη είναι η εξωτερική μεμβράνη που περιβάλλει το κύτταρο

Διαβάστε περισσότερα

«Η επιτραπέζια ελιά ως λειτουργικό προϊόν- Μια νέα προσέγγιση»

«Η επιτραπέζια ελιά ως λειτουργικό προϊόν- Μια νέα προσέγγιση» «Η επιτραπέζια ελιά ως λειτουργικό προϊόν- Μια νέα προσέγγιση» Ευστάθιος Ζ. Πανάγου - Σταµατούλα Μπονάτσου Τµήµα Επιστήµης Τροφίµων & Διατροφής του Ανθρώπου Τι είναι τα λειτουργικά τρόφιµα; «Λειτουργικό

Διαβάστε περισσότερα

τα βιβλία των επιτυχιών

τα βιβλία των επιτυχιών Τα βιβλία των Εκδόσεων Πουκαμισάς συμπυκνώνουν την πολύχρονη διδακτική εμπειρία των συγγραφέων μας και αποτελούν το βασικό εκπαιδευτικό υλικό που χρησιμοποιούν οι μαθητές των φροντιστηρίων μας. Μέσα από

Διαβάστε περισσότερα

BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 13 Μικροβια και Ανθρωπος

BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 13 Μικροβια και Ανθρωπος BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 13 Μικροβια και Ανθρωπος Ετσι αρχισε η Ζωη? To δεντρο της Ζωης Και τι µας νοιαζει αν υπαρχουν µικροοργανισµοι η οχι? H ανυπολόγιστη αξία της Mικροβιολογίας για τη Βιολογια Το

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΙΟΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ & ΥΓΙΕΙΝΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΠΟΤΩΝ Π.Μ.Σ. «ΕΠΙΣΤΗΜΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ & ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ» Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι Μικροβιολογία Τροφίμων Ι Ενότητα 11: Εξωγενείς Παράγοντες Θερμοκρασία, 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Διδάσκοντες: Γεώργιος - Ιωάννης Νύχας Ευστάθιος Πανάγου Μαθησιακοί Στόχοι

Διαβάστε περισσότερα

❷ Η εµφάνιση και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τροφίµων. ❸ Η θρεπτική αξία των τροφίµων. ❻ Η προσαρµογή στο νέο προφίλ των τροφίµων

❷ Η εµφάνιση και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τροφίµων. ❸ Η θρεπτική αξία των τροφίµων. ❻ Η προσαρµογή στο νέο προφίλ των τροφίµων Ποιότητα Ορισµός Η έννοια της ποιότητας όπως αυτή ορίζεται από τον ιεθνή Οργανισµό Τυποποίησης (ISO) αναφέρεται στο σύνολο των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών ενός προϊόντος τα οποία του προσδίδουν τη

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ 3.1 Ενέργεια και οργανισμοί Όλοι οι οργανισμοί, εκτός από αυτούς από αυτούς που έχουν την ικανότητα να φωτοσυνθέτουν, εξασφαλίζουν ενέργεια διασπώντας τις θρεπτικές ουσιές που περιέχονται

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία ΑΓΧΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΜΕ ΚΑΡΚΙΝΟΥ ΤΟΥ ΜΑΣΤΟΥ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΜΑΣΤΕΚΤΟΜΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία ΑΓΧΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΜΕ ΚΑΡΚΙΝΟΥ ΤΟΥ ΜΑΣΤΟΥ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΜΑΣΤΕΚΤΟΜΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ Πτυχιακή εργασία ΑΓΧΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΜΕ ΚΑΡΚΙΝΟΥ ΤΟΥ ΜΑΣΤΟΥ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΜΑΣΤΕΚΤΟΜΗ ΧΡΥΣΟΒΑΛΑΝΤΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΛΕΜΕΣΟΣ 2014 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ Ι) ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ. της. Συνέπεια βακτηρίων αύξησή τους Η. της. αναπαραγωγής είναι η πληθυσμιακή. απλή. διαίρεση διχοτόμηση.

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ Ι) ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ. της. Συνέπεια βακτηρίων αύξησή τους Η. της. αναπαραγωγής είναι η πληθυσμιακή. απλή. διαίρεση διχοτόμηση. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ Ευγενία Μπεζιρτζόγλου Καθηγήτρια Μικροβιολογίας Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Συνέπεια βακτηρίων αύξησή τους Η Ι) ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ διαίρεση διχοτόμηση. της αναπαραγωγής είναι η πληθυσμιακή

Διαβάστε περισσότερα

Μικροβιολογία Ι. Ενότητα 7: Ενδογενείς Παράγοντες ph, 2ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου. Διδάσκοντες: Γεώργιος - Ιωάννης Νύχας

Μικροβιολογία Ι. Ενότητα 7: Ενδογενείς Παράγοντες ph, 2ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου. Διδάσκοντες: Γεώργιος - Ιωάννης Νύχας Μικροβιολογία Ι Ενότητα 7: Ενδογενείς Παράγοντες ph, 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Διδάσκοντες: Γεώργιος - Ιωάννης Νύχας Ευστάθιος Πανάγου Μαθησιακοί Στόχοι Οι μαθησιακοί στόχοι

Διαβάστε περισσότερα

Υγειονομικά προϊόντα Stalosan

Υγειονομικά προϊόντα Stalosan Υγειονομικά προϊόντα Stalosan Τρία προϊόντα με αυξανόμενη αποτελεσματικότητα STALOSAN DRY Η απορρόφηση υγρασίας/αφύγρανση είναι η κύρια δράση του Stalosan Dry. Με την απορρόφηση υγρασίας οι μικροοργανισμοί

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία ΟΛΙΣΘΗΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΥΦΗ ΤΩΝ ΟΔΟΔΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία ΟΛΙΣΘΗΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΥΦΗ ΤΩΝ ΟΔΟΔΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Πτυχιακή εργασία ΟΛΙΣΘΗΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΥΦΗ ΤΩΝ ΟΔΟΔΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ Χριστοδούλου Αντρέας Λεμεσός 2014 2 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Ενότητα 3: Εφαρμογές Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας(1/3), 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Διδάσκων: Δρ. Σεραφείμ Παπανικολαου Μαθησιακοί Στόχοι Βιοτεχνολογικά Προϊόντα

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία Η ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΕΦΗΒΟΥΣ ΜΕ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ ΤΥΠΟΥ 1

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία Η ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΕΦΗΒΟΥΣ ΜΕ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ ΤΥΠΟΥ 1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ Πτυχιακή εργασία Η ΚΑΤΑΘΛΙΨΗ ΣΕ ΕΦΗΒΟΥΣ ΜΕ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ ΤΥΠΟΥ 1 ΑΝΔΡΕΑΣ ΑΝΔΡΕΟΥ Φ.Τ:2008670839 Λεμεσός 2014 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ

ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ Η αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας συναντά ορισμένα τεχνικά προβλήματα, Τα προβλήματα αυτά είναι: (α) ο σχηματισμός επικαθίσεων (ή καθαλατώσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή διατριβή ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΕΛΕΩΝ ΠΡΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ Ανδρέας Φράγκου Λεμεσός 2015

Διαβάστε περισσότερα

Υγιεινή τροφίμων. Καθαρισμός και Απολύμανση χώρων, επιφανειών, συσκευών που σχετίζονται με τρόφιμα. Καθαρισμός & απολύμανση: στόχοι

Υγιεινή τροφίμων. Καθαρισμός και Απολύμανση χώρων, επιφανειών, συσκευών που σχετίζονται με τρόφιμα. Καθαρισμός & απολύμανση: στόχοι Υγιεινή τροφίμων Καθαρισμός και Απολύμανση χώρων, επιφανειών, συσκευών που σχετίζονται με τρόφιμα Καθαρισμός & απολύμανση: στόχοι Καταστροφή επικίνδυνων και αλλοιογόνων μικροοργανισμών Απομάκρυνση υπολειμμάτων

Διαβάστε περισσότερα

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος Δολαπτσόγλου Χριστίνα ΤΕΙ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΟΙΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΟΤΩΝ ΔΡΑΜΑ 2019 Chr. Dolaptsoglou Οργανική ουσία είναι όλα τα οργανικά υπολείμματα

Διαβάστε περισσότερα

πρωτεϊνες νουκλεϊκά οξέα Βιολογικά Μακρομόρια υδατάνθρακες λιπίδια

πρωτεϊνες νουκλεϊκά οξέα Βιολογικά Μακρομόρια υδατάνθρακες λιπίδια πρωτεϊνες νουκλεϊκά οξέα Βιολογικά Μακρομόρια υδατάνθρακες λιπίδια Περιγραφή μαθήματος Επανάληψη σημαντικών εννοιών από την Οργανική Χημεία Χημική σύσταση των κυττάρων Μονοσακχαρίτες Αμινοξέα Νουκλεοτίδια

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο 1. Με ποιο μηχανισμό αντιγράφεται το DNA σύμφωνα με τους Watson και Crick; 2. Ένα κύτταρο που περιέχει ένα μόνο χρωμόσωμα τοποθετείται σε θρεπτικό υλικό που περιέχει ραδιενεργό

Διαβάστε περισσότερα

Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό. Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του

Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό. Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του 1)ελεύθερο Pi (inorganic phosphate) 2)προσαρτηµένο ως φωσφορική οµάδα πάνω σε κάποιο µόριο το συµβολίζουµε ως

Διαβάστε περισσότερα

Πτυχιακή εργασία. Ελένη Κυριάκου

Πτυχιακή εργασία. Ελένη Κυριάκου Σχολή Γεωπονικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος Πτυχιακή εργασία Βιοδιάσπαση Ιοντικών Υγρών σε Διαφορετικές Θερμοκρασίες από τον Sphingomonas sp. VITPTHJ Ελένη Κυριάκου Λεμεσός, Μάιος 2017 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή διατριβή Η ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΤΩΝ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΣΤΟ ΕΔΑΦΟΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥΣ Μιχαήλ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή εργασία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή εργασία ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΦΩΤΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ (UV) ΓΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Δημήτρης Δημητρίου Λεμεσός 2015

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Ενότητα 1: Εισαγωγικές Έννοιες Μικροβιολογίας, Βιοχημείας και Μικροοργανισμών Βιομηχανικών Ζυμώσεων: Έννοιες Μικροβιολογίας(3/3), 1.5ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων

Διαβάστε περισσότερα

Β. ΚΑΜΙΝΕΛΛΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ. Είναι η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς. (Αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα).

Β. ΚΑΜΙΝΕΛΛΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ. Είναι η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς. (Αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα). ΒΙΟΛΟΓΙΑ Είναι η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς. (Αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα). Είδη οργανισμών Υπάρχουν δύο είδη οργανισμών: 1. Οι μονοκύτταροι, που ονομάζονται μικροοργανισμοί

Διαβάστε περισσότερα

Μικροβιολογία Τροφίμων ΙΙΙ

Μικροβιολογία Τροφίμων ΙΙΙ Μικροβιολογία Τροφίμων ΙΙΙ Ενότητα 11: Υγιεινή Εργοστασίων(2/2), 1.5 ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Διδάσκοντες: Καμιναρίδης Στέλιος, Καθηγητής Ακτύπης Αναστάσιος, Λέκτορας Μαθησιακοί

Διαβάστε περισσότερα

Λέξεις ευρετηρίασης: βιο-υµένια, σαλµονέλα, ανοξείδωτος χάλυβας, µεσεπιφάνειες, θρεπτική διαθεσιµότητα, quorum sensing.

Λέξεις ευρετηρίασης: βιο-υµένια, σαλµονέλα, ανοξείδωτος χάλυβας, µεσεπιφάνειες, θρεπτική διαθεσιµότητα, quorum sensing. ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗ ΣΕ ΑΝΟΞΕΙ ΩΤΟ ΧΑΛΥΒΑ ΑΠΟ ΤΗ Salmonella Enteritidis ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΣΕ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ: ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΕΣΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΥΓΡΟΥ- ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΤΗΣ ΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυµάτων

Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυµάτων Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυµάτων µπορούν να καταταχθούν σε τρεις κατηγορίες: Φυσικά Χηµικά Βιολογικά. Πολλές από τις παραµέτρους που ανήκουν στις κατηγορίες αυτές αλληλεξαρτώνται π.χ. η θερµοκρασία που

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή διατριβή ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΟΥ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΘΗΛΑΣΜΟΥ ΣΤΗ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΑΜΝΩΝ ΦΥΛΗΣ ΧΙΟΥ ΓΙΑΝΝΟΣ ΜΑΚΡΗΣ Λεμεσός 2014 ii

Διαβάστε περισσότερα

Βιολογία Β Λυκείου θέματα

Βιολογία Β Λυκείου θέματα Ι. Οι υδατάνθρακες διακρίνονται σε μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες. α) Να αναφέρετε από δύο παραδείγματα μονοσακχαριτών, δισακχαριτών και πολυσακχαριτών. (6μ) β) Σε ένα κύτταρο συναντώνται

Διαβάστε περισσότερα

Καραπέτσας Θανάσης. Διπλωματική Εργασία:

Καραπέτσας Θανάσης. Διπλωματική Εργασία: Διαπανεπιστημιακό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Κλινική Φαρμακολογία & Θεραπευτική» Επιβλέπων: Δρ. Αλ. Γαλάνης, Λέκτορας Μορ. Βιολογίας, «Σχεδιασμός Ειδικών Πεπτιδίων Αναστολέων της Αλληλεπίδρασης του

Διαβάστε περισσότερα

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Εργασία Βιολογίας Καθηγητής: Πιτσιλαδής Β. Μαθητής: Μ. Νεκτάριος Τάξη: Β'2 Υλικό: Κεφάλαιο 3 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Την ενέργεια και τα υλικά που οι οργανισμοί εξασφαλίζουν από το περιβάλλον

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων Ανόργανη Χημεία Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων Οκτώβριος 2018 Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής Πολικοί Ομοιοπολικοί Δεσμοί & Διπολικές Ροπές 2 Όπως έχει

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Βιοχημική εξέλιξη

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Βιοχημική εξέλιξη ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Βιοχημική εξέλιξη ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΤΑ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΑ Τι είναι ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ DNA ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΑΛΛΑ ΣΥΝΔΕΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ (Δεσμοί, ενέργεια, δομή) ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ Υπάρχει μια συνεχή εξελικτική

Διαβάστε περισσότερα

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Σχολή Mηχανικής και Τεχνολογίας Πτυχιακή εργασία ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Στέλιος Καράσαββας Λεμεσός, Μάιος 2017

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ. 1. (α) Ποιο μόριο απεικονίζεται στο σχεδιάγραμμα; (β) Ποια είναι η απλούστερη μορφή του R;

ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ. 1. (α) Ποιο μόριο απεικονίζεται στο σχεδιάγραμμα; (β) Ποια είναι η απλούστερη μορφή του R; ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ 1. (α) Ποιο μόριο απεικονίζεται στο σχεδιάγραμμα; (β) Ποια είναι η απλούστερη μορφή του R; (γ) Ποιο μέρος του μορίου προσδίδει σε αυτό όξινες ιδιότητες; (δ) Ποιο μέρος του μορίου προσδίδει

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ, ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Διαβάστε περισσότερα

Πρόλογος Το περιβάλλον Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20

Πρόλογος Το περιβάλλον Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20 Πίνακας περιεχομένων Πρόλογος... 7 1. Το περιβάλλον... 19 1.1 Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία... 19 1.2 Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20 2. Οι μικροοργανισμοί... 22 2.1 Γενικά... 22 2.2 Ταξινόμηση

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή διατριβή. Ονοματεπώνυμο: Αργυρώ Ιωάννου. Επιβλέπων καθηγητής: Δρ. Αντρέας Χαραλάμπους

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ. Πτυχιακή διατριβή. Ονοματεπώνυμο: Αργυρώ Ιωάννου. Επιβλέπων καθηγητής: Δρ. Αντρέας Χαραλάμπους ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ Πτυχιακή διατριβή Διερεύνηση της αποτελεσματικότητας εναλλακτικών και συμπληρωματικών τεχνικών στη βελτίωση της ποιότητας της ζωής σε άτομα με καρκίνο

Διαβάστε περισσότερα

Περιγραφή Χρηματοδοτούμενων Ερευνητικών Έργων 1η Προκήρυξη Ερευνητικών Έργων ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/Τριών

Περιγραφή Χρηματοδοτούμενων Ερευνητικών Έργων 1η Προκήρυξη Ερευνητικών Έργων ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/Τριών Περιγραφή Χρηματοδοτούμενων Ερευνητικών Έργων 1η Προκήρυξη Ερευνητικών Έργων ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/Τριών Τίτλος Ερευνητικού Έργου «Ενσωμάτωση της πειραματικής έρευνας και

Διαβάστε περισσότερα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ Καθώς η επιστημονική γνώση και κατανόηση αναπτύσσονται, ο μελλοντικός σχεδιασμός βιοτεχνολογικών προϊόντων περιορίζεται μόνο από τη φαντασία μας Βιοτεχνολογία

Διαβάστε περισσότερα

Εύη Καραγιαννίδου Χημικός Α.Π.Θ. ΟΙ ΕΠΟΞΕΙΔΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ ΣΤΗΝ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΗΣ ΑΠΟ ΓΥΑΛΙ ή ΚΕΡΑΜΙΚΟ

Εύη Καραγιαννίδου Χημικός Α.Π.Θ. ΟΙ ΕΠΟΞΕΙΔΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ ΣΤΗΝ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΗΣ ΑΠΟ ΓΥΑΛΙ ή ΚΕΡΑΜΙΚΟ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Εύη Καραγιαννίδου Χημικός Α.Π.Θ. ΟΙ ΕΠΟΞΕΙΔΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ ΣΤΗΝ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΗΣ ΑΠΟ ΓΥΑΛΙ ή ΚΕΡΑΜΙΚΟ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός. Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες

KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός. Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες Να συμπληρώσετε με τους κατάλληλους όρους τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: 1. Ο καταβολισμός περιλαμβάνει

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή Διατριβή Η ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΤΟΥ CΗ 4 ΣΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Πτυχιακή διατριβή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή διατριβή Ανθεκτικότητα του κοινού τετράνυχου Tetranychus urticae Koch (Acari : Tetranychidae) στα εντοµοκτόνα/ακαρεοκτόνα

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΗΛΗ Α Αντιβιοτικό Αντισώματα ιντερφερόνες Τ- Τ- (αντιγόνα) κυτταροτοξικά βοηθητικά Τοξίνες Vibrio cholera

ΣΤΗΛΗ Α Αντιβιοτικό Αντισώματα ιντερφερόνες Τ- Τ- (αντιγόνα) κυτταροτοξικά βοηθητικά Τοξίνες Vibrio cholera Α1. 1. β Βιολογία ΘΕΜΑ Α γενιικής παιιδείίας 2. γ 3. γ 4. γ 5. δ Α2. ΣΤΗΛΗ Α Αντιβιοτικό Αντισώματα ιντερφερόνες Τ- Τ- (αντιγόνα) κυτταροτοξικά βοηθητικά Τοξίνες Vibrio cholera Ηπατίτιδα C + Candida albicans

Διαβάστε περισσότερα

ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΘΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ ΕΚΤΑΣΕΩΝ

ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΘΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ ΕΚΤΑΣΕΩΝ Σχολή Μηχανικής & Τεχνολογίας Τμήμα Πολιτικών & Μηχανικών Γεωπληροφορικής Μεταπτυχιακή διατριβή ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΘΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Δομή και λειτουργία προκαρυωτικού κυττάρου

Δομή και λειτουργία προκαρυωτικού κυττάρου Δομή και λειτουργία προκαρυωτικού κυττάρου Ιωσήφ Παπαπαρασκευάς Βιοπαθολόγος, Επ. Καθηγητής ΕΚΠΑ Εργαστήριο Μικροβιολογίας, Ιατρική Σχολή ipapapar@med.uoa.gr Γιατί πρέπει να γνωρίζουμε την δομή και τη

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 3: : Ασφάλεια Βιολογικών Τροφίμων

Ενότητα 3: : Ασφάλεια Βιολογικών Τροφίμων Ενότητα 3: : Ασφάλεια Βιολογικών Τροφίμων Διάλεξη 3.7: Κρίσιμα σημεία ελέγχου και ιχνηλασιμότητα στην αλυσίδα παραγωγής και διάθεσης βιολογικών προϊόντων Εργαστήριο Πληροφορικής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο

Διαβάστε περισσότερα

Ορισμός το. φλψ Στάδια επεξεργασίας λυμάτων ΘΕΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΚΩ ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ?

Ορισμός το. φλψ Στάδια επεξεργασίας λυμάτων ΘΕΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΚΩ ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ? ΘΕΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΚΩ ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ? Ο βιολογικος καθαρισμος αφορα την επεξεργασια λυματων, δηλαδη τη διαδικασια μεσω της οποιας διαχωριζονται οι μολυσματικες ουσιες από

Διαβάστε περισσότερα

Εργασία Βιολογίας. Β. Γιώργος. Εισαγωγή 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ. Μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα

Εργασία Βιολογίας. Β. Γιώργος. Εισαγωγή 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ. Μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα Εργασία Βιολογίας Β. Γιώργος Εισαγωγή Η ενεργεια εχει πολυ μεγαλη σημασια για εναν οργανισμο, γιατι για να κανει οτιδηποτε ενας οργανισμος ειναι απαραιτητη. Ειναι απαραιτητη ακομη και οταν δεν κανουμε

Διαβάστε περισσότερα

BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 1. ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 2. BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ Ι. ΑΤΟΜΑ ΚΑΙ ΜΟΡΙΑ ΙΙ. ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ ΙΙΙ. ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΑ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΤΩΝ ΣΠΕΡΜΑΤΩΝ

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΤΩΝ ΣΠΕΡΜΑΤΩΝ ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΤΩΝ ΣΠΕΡΜΑΤΩΝ Θερινό εξάμηνο 2011 ΣΠΕΡΜΑΤΟΦΥΤΑ Τα πιο διαδεδομένα είδη της γήινης βλάστησης βάση διατροφής

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ Χημεία της ζωής 1 2.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Η Βιολογία μπορεί να μελετηθεί μέσα από πολλά και διαφορετικά επίπεδα. Οι βιοχημικοί, για παράδειγμα, ενδιαφέρονται περισσότερο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Στο φλοιό της Γης απαντώνται 92 χημικά στοιχεία, από τα οποία 27 μόνο είναι απαραίτητα για τη ζωή. ΠΟΣΟΣΤΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 96% ο άνθρακας (C), το υδρογόνο (H), το οξυγόνο (O) και

Διαβάστε περισσότερα