Myter og fallgruver i forbindelse med bakterie- og soppsporer

Enhver dyktig mikrobiolog kan bekrefte at det er en ting å drepe vegetative mikrober, men noe helt annet å utslette sporer. Hvorfor har det seg slik? Kan alle sporer behandles på samme måte? Denne artikkelen tar sikte på å forklare hvorfor mikrobiologiske sporer og sporer fra bakterier, spesielt, kan være problematisk innenfor bransjen.

Photo of Fungal spores which can be seen as ‘offspring’ of the main organism.

Figur 1: En soppspore Et fruktbærende legeme


Hva er en mikrobiologisk spore og hva er det ikke? I bredt perspektiv er sporer en overlevelsesmekanisme som brukes av mikroorganismen i perioder med stress, lite mat eller angrep utenfra. Frø og pollen fra planteriket er en grei sammenligning her. Mens frøene fra en plante både kan og vil legge fundament for en ny plante, forblir de i hvile inntil forholdene for spiring er fordelaktige. Frøene har to grunnfunksjoner å gjennomføre for å lykkes. Den ene er å beskytte genmaterialet som er lagret i frøet og det neste er å bistå spredningen av morplanten. En bakteriell spore har mye samme oppgave.

Det er ikke bare bakterier som demonstrerer sporespredning. Når det er rikelig med næringsstoffer opptrer sopp som en trevlete masse (mycelium). Individuelle strenger av sopp, kjent som hyfer sprer fordøyende enzymer i omkringliggende næring. Disse absorberer næringsstoffene fra miljøer som har rikelig mat. Når næringsstoffene er få eller andre stressfaktorer dukker opp (for eksempel manglende fuktighet) oppstår det en endring i hvordan soppen vokser. I stressområder begynner hyfer å danne fruktlegemer på mycelet, som vokser opp i dagen. Fremtredende eksempler på fruktlegemer er spisbare sopper som sjampinjong og giftsopper. Disse fruktlegemene er alle laget for samme formål. Disse produserer titusenvis av soppsporer som sprer seg gjennom luften. Noen av dem skaper endatil egne værforhold for å bistå spredningen – for eksempel sprer sopper vanndamp, som igjen kjøler den omkringliggende luften, noe som trekker sporer som er sluppet av soppen ned og bort fra seg for å muliggjøre spredning.

Soppsporer har utviklet seg for å bistå spredning av organismen til områder uten konkurranse, eller hvor det er rikelig med næring. Soppsporer er, på lignende måter som plantefrø og bakterielle sporer, robuste og er utformet for å overleve i miljøet i lang tid. Soppsporer kan ofte ses på som avkom av mororganismen. [Se figur 1]

Et begrenset antall bakterielle arter er også i stand til å danne sporer ved miljømessig stress. Det finnes to typer bakterielle sporer, eksosporer og endosporer. Eksosporer er også kjent som mikrobiologiske cyster og er ikke like motstandsdyktige som endosporer, som denne artikkelen fokuserer på. Ikke alle bakterier kan danne endosporer, kun de fra rekken Firmikuter kan, for eksempel Bacillus og Clostridia.

I motsetning til soppsporer som kommer fra spesifikke store strukturer, fruktlegemene, dannes endosporene i en bakteriecelle (eksosporer danner seg utenfor bakteriecellen). Dannelsen av en endospore skjer vanligvis som følge av manglende næringsmidler i miljøet og dette utløser cellens overlevelsesmekanisme. I motsetning til soppsporer, er ikke dannelse av endosporer et middel for å produsere avkom, men en mekanisme for å beskytte den individuelle bakteriecellen.

Bakterielle endosporer er, straks de er dannet, utrolig levedyktige. Vitenskapelige publikasjoner nevner at vitenskapen rutinemessig har isolert og gjenvunnet mer enn ti tusen år gamle levedyktige sporer. Mer uvanlig er gjenvinning av levedyktige sporer som er over 40 millioner år gamle (dette betyr 32 millioner år før menneskene først begynte å utvikle seg på jorden). Det fins en vitenskapelig rapport når det gjelder gjenvinning av levedyktige Bacillus-sporer fra utrolige 250 million år siden – dette er endatil før dinosaurene regjerte jordens overflate.


A chart showing that a spore is made up of an Exosporium, Spore Coats, Cortex and Core

Figur 2: En spore


Bakterielle endosporer er, av natur, motstandsdyktige mot angrep fra sitt ytre miljø. I vår moderne tid omfatter dette steriliseringsmetoder og kjemisk desinfisering. Endosporer er mer motstandsdyktige overfor kjemikalier og andre prosesser som med letthet kan drepe vegetative celler.


Chart stating that endospores are more resistant to chemicals or other processes that can easily kill vegetative cells

Figur 3: Sporenes motstandsdyktighet


Sporer fra både sopp og basiller er i stand til å spre seg eller overleve i svært fiendtlige miljøer, en forvirringsgrad som ofte ses når man forsøker å håndtere disse kontaminantene ved bruk av desinfiseringsmidler. Dette har i tur gitt grunnlag for noe forvirring innenfor farmasøytisk bransje når det er snakk om å utrydde mikrobiologisk biobyrde fra overflater.

De følgende fire punktene kan være nyttige 'mytesprengere' for å veilede deg til riktig desinfisering:

  1. Soppsporer, som nok er mer motstandsdyktige enn vegetative celler er betydelig mindre motstandsdyktige enn bakterielle endosporer. Et betydelig antall bredspektrede bakteridrepende midler er mer enn i stand til å utslette soppsporer. Derfor er det ikke alltid nødvendig å bruke sporedrepende midler når man trenger å kontrollere eller utslette soppsporer fra et renrom.
  2. Det finnes ulike motstandsprofiler for ulike arter av bakterier som produserer endosporer. Innen mat- og helsebransjen er Clostridia spp (bakterie) en betydelig patogen mikroorganisme. Nærværet deres i disse miljøene er en vesentlig årsak for fare og de bør utslettes. I farmakologisk bransje er det mer relevant å teste Bacillus spp. fordi disse er mer motstandsdyktige enn Clostridia. Et sporedrepende desinfiseringsmiddel bør brukes for å utslette bakterielle endosporer fra Bacillus spp. og dersom du kan utslette disse er du også dekket av Clostridium.
  3. En sporadisk observasjon opplevd fra kunder er mangel på et sporedrepende desinfiseringsmiddel som brukes som en del av deres rutinemessige rotasjonsstrategi. En av grunnene til dette er troen på at det i en gitt populasjon av sporedannende bakterier, dannes sporer samtidig, som respons på endrende miljømessige faktorer. Mens vegetative celler som er utsatt for disse bredspektrede bakteriedrepende midlene blir utslettet, kommer endosporisk dannelse til å inntreffe innenfor den bakterielle populasjonen til ulike tider. Dette skjer grunnet en rekke ulike faktorer som cellenes alder, hvor eksponert de er for stress eller endatil posisjon i populasjonen. Det betyr igjen at selv om et bakteriedrepende desinfiseringsmiddel blir jevnlig brukt, kommer sporene til å fortsette å dannes og bestå i et renrom-miljø.
  4. Et siste feilskjær som en til tider møter i bransjen er den sjeldne bruken av sporedrepende midler, hvor bruken kommer først etter at sporedannende bakterier har blitt oppdaget (så reaktivt snarere enn forebyggende). Det finnes en rekke grunner til dette, hovedsakelig gjelder det helse- og trygghetsrisikoer for mennesker og potensiell skade på anlegg fra aggressive kjemikalier. Ved å anta en reaktiv tilnærming når det gjelder gjenvinning av sporedannende bakterier lar dere dem utvikle seg på kritiske områder, og bidrar dermed til økt risiko ved å la dem trenge inn i produktet. Ved å på forebyggende vis rotere sporedrepende midler med rutinemessige bredspektrede desinfiseringsmidler reduserer dere risikoen for at sporedannende bakterier kan forårsake kontaminering.

Konklusjonen er at bakterier og sopparter har utviklet mekanismer for å bistå spredning og overlevelse som svar på fiendtlige omstendigheter. Det er nødvendig å forstå denne motstandsdyktigheten når et anlegg vurderer hvilke desinfiseringsmidler de skal bruke. En nøye evaluering må gjøres når det gjelder utvalget av organismer som brukes ved validering av desinfisering samt valget av desinfiseringsmidler som rutinemessig brukes på anlegget. Vi er her for å besørge teknisk veiledning.

Ecolab Life Sciences logo

Life Sciences

Ecolabs livsvitenskapsavdeling er dedikert til å utvikle best mulig produkter og tjenester for å hjelpe våre kunder i både farmasøytiske og personlig pleie-industrier.

Relaterte artikler