CC BY
82
ТЕМА
безопасность сырья и
технологических процессов основа качества продукции
— НОМЕРА
УДК 663.4+579.63
Микроскопические мицелиальные грибы в производственных помещениях
предприятий пиво-безалкогольной промышленности
Т. Н. Волкова,
канд. биол. наук;
И. В. Селина;
М. С. Созинова
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности -филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН
Присутствие микроскопических мицелиальных грибов (плесневых грибов) в жилых и производственных помещениях должно вызывать озабоченность в связи с их отрицательным воздействием как на обитателей помещений и внутренний вид помещений, так и на качество производимой в этих условиях пищевой продукции. Плесени в помещениях — главная причина косметической и структурной порчи зданий. Наличие плесневых грибов на пищевом предприятии — это, безусловно, признак неудовлетворительного санитарного состояния.
Существует термин «синдром больного здания» («sick building syndrome»), который означает помещения, поврежденные водой (протечки, стихийные бедствия и т. п.) и пораженные плесневыми грибами. За последние 20-30 лет изучение многочисленных подобных случаев показало, что люди, живущие или работающие в сырых или поврежденных плесенью помещениях, находятся в зоне риска ухудшения здоровья. Микробный рост может стать результатом увеличения в воздухе помещений количества грибных спор, клеточных фрагментов, аллергенов, микотокси-нов, эндотоксинов, р-глюканов (компонентов клеточной стенки грибов, усиливающих воздействие грибных аллергенов) и летучих органических соединений. Возможно появление инфекций дыхательных путей, в том числе, хронических, бронхитов, астмы, снижение иммунитета, утомление, ал-
лергические реакции [1-3]. Многие исследования указывают на воздействие плесеней как на причину этих явлений, хотя этот факт до сих пор остается предметом активнык дебатов.
Другая сторона проблемы повреждения плесенью производственны« помещений, особенно если это касается пищевых производств, состоит в том, что наличие поврежденный участков на стенах, потолках, поверхностях рабочего оборудования и т. п. становится постоянным источником инфицирования продукции. Споры и мельчайшие кусочки мицелия грибов попадают в воздух, с потоками которого переносятся и распространяются [2, 4].
Специфическая группа грибов — дрожжеподобные грибы и сами дрожжи определенный видов — способны вызывать обрастания (биопленки) внутренних и наружны поверхностей трубопроводов, емкостей и другого оборудования на пищевых предприятиях, в том числе, при производстве напитков [5-8]. Среди микроорганизмов, участвующих в образовании биопленки, определенную долю составляют грибы, имеющие черную окраску благодаря присутствию в клетках мелани-новык пигментов. Их часто объединяют в группу под условным названием «черные дрожжи». Ряд представителей чернык дрожжей, реально выщеляемык из биопленок как в производственных помещениях, так и в домашних условиях (бани, сауны, ванные комнаты, стиральные и посудомоечные машины,
20 ПИВО и НАПИТКИ 4•2018
БЕЗОПАСНОСТЬ СЫРЬЯ и ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ОСНОВА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИ
кофеварки и т. п.), например, ExopЫala dermatitidis и другие виды этого рода, известны как условно патогенные грибы-возбудители микозов у человека и животных, что вызывает особую озабоченность [9-15].
Таким образом, проблему плесени в производственных помещениях необходимо рассматривать, по крайней мере, в двух аспектах: с точки зрения воздействия на здоровье человека и с точки зрения экономических потерь. Медицинскому аспекту посвящено большое количество работ [1, 2]. В настоящем обзоре больше внимания уделено урону, наносимому в производстве.
Главное условие появления плесневых грибов в помещениях — это наличие свободной воды на тех или иных поверхностях [1, 2]. Значение активности воды (аш) и равновесной ей относительной влажности (ОВ) — наиболее важный фактор, определяющий, будет ли плесень расти на данном субстрате. Если в жилых помещениях причиной появления плесеней могут быть последствия стихийных бедствий, протечек, заливов, плохой вентиляции в ванной, кухне, то на пищевых предприятиях перепады температуры и влажности — это неизбежное сопутствие определенным процессам, предусмотренным технологией: нагреванию, кипячению, охлаждению, поддержанию низкотемпературных режимов в отделениях брожения и дображивания пива.
На предприятиях по производству напитков нередко появление повышенной влажности и водного конденсата, образующегося из-за перепада температур в окружающем воздухе и на поверхностях оборудования, стен, потолков, оконных рам и т. п. Этому могут способствовать недостаточная теплоизоляция, наличие теплопроводных участков, наличие охлаждающихся частей кондиционеров, водопроводов с холодной водой и др., когда температура поверхностей оказывается ниже точки росы в воздухе, и появляется конденсат. Очень важна эффективная вентиляция в помещениях и отсутствие застойных зон воздуха.
Важно отметить, что из-за локальных различий в температуре воздуха помещения и температуре поверхности могут возникать микрозоны с очень высокими значениями а в помещениях, где в целом низкая относительная влажность. В качестве примера можно привести рамы пластиковых
окон при их неправильной установке, покрывающиеся в холодное время года конденсатом, а затем и ростом черных грибов при достаточно сухом воздухе в квартирах.
С точки зрения питательных потребностей грибы, колонизующие помещения, — олиготрофы, то есть довольствуются очень малым количеством питательных веществ, и фактор питания никогда не служит для них лимитирующим. Некоторое количество пыли и грязи, практически всегда присутствующее в большинстве мест в помещениях, может оказаться вполне достаточным. Температура тоже не критична, в диапазоне температур, существующих обычно в помещениях, от 10 до 35 °С, грибы чувствуют себя отлично.
Грибы, развивающиеся в помещениях, — аэробы, то есть нуждаются в кислороде.
Плесени могут расти практически на любых материалах [2, 3]. Многие из них обладают целлюлолитически-ми ферментами и охотно используют субстраты, содержащие целлюлозу (бумажные обои, картон, оргалит, дерево, древесно-стружечные материалы).
Индикаторами неблагополучия в помещениях служат: наличие конденсата на поверхностях, видимый рост плесени, ощутимый плесневый запах, история протечек и повреждений водой [1].
Здания (помещения) могут рассматриваться как «новые», созданные человеком, экосистемы, где, как и в других условиях окружающей среды, доминирует ограниченное число видов грибов, в зависимости от влажности и доступности питательных веществ.
Из обрастаний внутри помещений были выделены разными авторами и идентифицированы свыше 225 видов грибов (данные на 2007 г.) [4]. Однако, обычно мы сталкиваемся лишь с небольшим числом из них. Виды, обнаруживаемые в помещениях, — это те же самые виды, которые встречаются и снаружи, в окружающей природе, хотя, безусловно, есть и определенная специфика в их подборе.
Грибы, обитающие в помещениях, принято разделять на группы в зависимости от их потребностей в уровне влажности, измеряемом величиной активности воды, аш [1-3] (табл. 1). Активность воды, аш, отражает ее доступность для клеток микроорганизмов и выражается в долях единицы, от 0 до 1. Уровни влажности, требуемые для роста плесневых грибов на различных
поверхностях внутри помещений, представлены в табл. 1 [1, 2].
Внутри помещений субстраты с показателями активности воды ниже 0,80 не поддерживают рост грибов [4].
В зависимости от величины а , требуемой каждому виду грибов для роста и развития, в разных экологических нишах возникают разные по видовому составу микробные сообщества. Безусловно, у разных видов грибов и дрожжей есть определенные предпочтения по отношению к разным субстратам в зависимости от уровня и режима изменения влажности, температуры, наличия питательных веществ, физических свойств поверхности и ее химического состава.
Так, при наличии свободной воды (аш=1) развиваются биопленки, состоящие из бактерий и дрожжей, в том числе, из так называемых «черных дрожжей» Aureobasidium, Exophiala, Pha-eococcomyces spp., и др., а также красных дрожжей Rhodotorula mucilaginosa. На бумажных обоях, картоне, другом целлюлозосодержащем сырье и при более низких значениях аш предпочитают развиваться Chaetomium chartarum, Chaetomium globosum, Stachybotrys chartarum, Pythomyces chartarum (chartarum, лат. — бумажный). На том же субстрате, но при меньшей влажности растут ксе-ротолерантные и ксерофильные грибы пенициллы и аспергиллы.
Грибы никогда не встречаются в обрастаниях в виде монокультуры. Всякое обрастание, всякая биопленка — всегда ассоциация из ряда видов грибов, дрожжей и бактерий, в которой несколько видов доминируют.
Рассмотрим две ситуации, наиболее важные в условиях пищевых предприятий и представляющие две разные экологические ниши с разными значениями влажности: обрастания на стенах, потолках помещений, на наружных поверхностях емкостей и т. п. (аш <0,80-0,95); и так называемые биопленки, образующиеся на внутренних и наружных поверхностях оборудования и трубопроводов (аш > 0,90-0,95 или равно 1, то есть присутствует свободная вода).
В случае биопленок в таких местах часто существует циклическая смена наличия и отсутствия доступной воды. В быту это наблюдается, например, в ванных комнатах, в стиральных и посудомоечных машинах, в системах воздушного кондиционирования.
Обрастания на стенах, потолках помещений, оконных переплетах
4•2018
ПИВО и НАПИТКИ 21
BE30nACH0CTb СЫрЬЯ и TEXН0Л0ГИЧECKИX nр0ЦECC0B - 0CH0BA KA4eCTBA Пр0ДуКЦИИ'
ä Ш
2 0
1
<
2 ш I-
Таблица l
Уровень влажности, а Равновесная относительная влажность воздуха, % Микроорганизм
Гидрофилы (грибы филлопланы) I
>90-95 Alternaría alternata
Aspergillus fumigatus
Epicoccum nigrum
Exophiala dermatitidis
Fusarium verticillioides
Mucor plumbeus
Phoma glomerata
Высокий, Phialophora verrucosa
> 0,90-0,95 Rhizopus stolonifer
Stachybotrys chartarum
Trichoderma spp.
Ulocladium chartarum
Rhodotorula mucilaginosa
Sporobolomyces roseus
Актиномицеты
Грамотрицательные бактерии (Pseudomonas)
Умеренные
85-90 Aspergillus flavus
Aspergillus versicolor"
Промежуточный, Cladosporium cladosporioides
0,90-0,85 Cladosporium herbarum
Cladosporium sphaerospermum
Mucor spp.
Ксерофилы
< 85 Aspergillus penicillioides
Aspergillus restrictus
Aspergillus versicolor'
Eurotium amstelodami
Eurotium chevalieri
Eurotium herbariorum
Низкий, < 0,85 Paecilomyces variotii
Penicillium aurantiogriseum
Penicillium 'revicompactum
Penicillium chrisogenum
Penicillium commune
Penicillium expansum
Penicillium griseofulvum
Wallemia sebi \
Выделены индикаторные организмы для соответствующих условий влажности.
и т. п. (рис. 1). Инфекция попадает на влажные поверхности внутри помещений из воздуха. Процесс прикрепления (адгезии) грибных спор к поверхности разных субстратов и дальнейшей колонизации поверхности — двухступенчатый процесс [4]. На первом этапе гидрофильность и электростатическое взаимодействие позволяют грибу прикрепиться к поверхности. Такое прикрепление неспецифично, обратимо и зависит от размеров грибных пропагул (частиц). Вторая стадия необратима и специфична. В ней большую роль играют гидрофобины и гликопротеи-ны, находящиеся на наружной стороне клеточной стенки гриба и действующие как клей [11].
Гидрофобины относятся к числу наиболее сильных поверхностно-ак-
тивных веществ. Это короткие протеины, состоящие приблизительно из 100 аминокислот. Благодаря своей ам-фипатической структуре, они используются клеткой гриба, чтобы сделать гидрофильную поверхность гидрофобной, а гидрофобную — гидрофильной, таким образом участвуя в процессе прикрепления к поверхности. Успешная колонизация субстрата завершается образованием микроколоний.
Многие грибы, развивающиеся в помещениях, содержат в своей оболочке черные пигменты меланины. Меланины обладают уникальными для грибов свойствами: они защищают их от УФ-излучения, высушивания, замораживания, высоких концентраций солей, тяжелых металлов и радионуклидов, поддерживают в клетках гри-
Рис. 1. Плесневые обрастания в подвале старого пивоваренного завода (в настоящее время не существующего) были представлены, главным образом, кладоспориумом
бов тургорное давление, модулируют иммунную систему гриба [4].
В окружающем нас воздухе снаружи помещений всегда присутствуют и доминируют грибы родов Aspergillus, Penicillium и Cladosporium. Эти же виды доминируют и в условиях внутри помещений, указывая на строгую корреляцию в видовом составе грибов в воздухе снаружи и внутри помещений [12]. Среди этих трех родов значительно преобладает род Кладоспориум (Cladosporium) (рис. 2). Вообще виды кладоспориума — широко распространенные грибы, в природе их обнаруживают на отмершем растительном материале и на поверхности живых растений.
В наружных пробах воздуха наиболее часто встречается Cladosporium cladosporioides. Однако внутри помещений доминирующим оказался вид Cladosporium sphaerospermum [12]. При этом обнаружилось, что виды C. sphaerospermum в воздухе составляли 23,1 %, а в составе поверхностных обрастаний — 58,2 %. Виды C. sphaerospermum оказались более ксеротолерантными, чем C herbarum и C. cladosporioides. Они могли расти при значениях активности воды aw > 0,82, тогда как C. cladosporioides и C. herbarum — только при aw > 0,85. Именно ксеротолерантность C. sphaerospermum обеспечивает преимущества в колонизации поверхностей внутри помещений [12].
Помимо кладоспориума в обрастаниях встречаются также представители и других родов, часто ксерофильные. Как и кладоспориум, многие из них относятся к группе черных грибов. Это, например, Ulocladium, Alternaria, Stem-phylium, Pythomyces, Memnoniella, Stachy-botrys, Humicola и многие другие (рис. 3).
Некоторые из грибов, обитающих в помещениях, известны как токсино-
22 ПИВО и НАПИТКИ
4•2018
генные и условно-патогенные. Наиболее значимые из них — это аспергиллы Aspergillus flavus, A fumigatus, A versicolor, а также Chaetomium globosum, Stachybotrys chartarum и близкородственная ему Memnoniella echinata [1-3]. Однако, исследования показали, что в реальных условиях только Chaetomium globosum и Stachybotrys chartarum (предпочитающие развиваться на субстратах, содержащих целлюлозу) действительно образуют токсины, попадающие в воздух [2-3] (табл. 2). Установлено [3], что образование микотоксинов в помещениях становится возможным только в условиях достаточно высокой влажности, при aw > 0,9, причем существенный синтез токсинов начинается только при достижении aw > 0,95.
Биопленки на оборудовании. Пути образования сообществ в биопленках. В условиях предприятий по производству напитков эта экологическая ниша имеет большее значение. В производственных помещениях на поверхностях оборудования при наличии влаги, кислорода и незначительных количеств питательных веществ появляется рост микроорганизмов, образующих так называемые биопленки. В их состав, особенно на начальных этапах, входят бактерии, позднее к ним добавляются дрожжи окислительного типа и дрожжеподобные грибы.
На заводах пиво-безалкогольной промышленности наиболее уязвимы в этом отношении отделения розлива. На линиях розлива во многих местах существуют микроусловия, благоприятные для контаминации микроорганизмами. Здесь были обнаружены эн-теробактерии, колиформные бактерии, уксуснокислые бактерии, аэробные дикие дрожжи, другие устойчивые к кислороду вредители пивоварения [7, 8].
Биопленка — это функциональный консорциум микроорганизмов, прикрепленных к поверхности и погруженных в экстрацеллюлярную полимерную субстанцию (ЭПС), продуцируемую микроорганизмами [8, 13, 14]. Экстрацеллюлярные полимеры хорошо знакомы микробиологу как слизь и капсулы бактерий. Они состоят из волокон полисахаридов и(или) глобул гликопротеинов. ЭПС биопленок очень важны для включенных в них микроорганизмов, так как они помогают улавливать питательные вещества и защищать от неблагоприятных внешних агентов, в том числе, от дезинфектантов, повышают адгезию к поверхностям.
Рис. 2. Колонии Cladosporium sphaerospermum (сусло-агар, 7 сут). Выделен с резиновой прокладки дверцы бытового холодильника
Рис. 3. Конидии чёрного гриба Ulocladium spec. х500. Из обрастания на пластиковых окнах
Таблица 2
Плесневые грибы Способность расти на стройматериалах Образование токсинов на стройматериалах
Alternaria spp. Да Токсинов не обнаружено
Aspergillus flavus Да, но при очень высокой влажности Афлатоксинов не обнаружено
Aspergillus niger То же Токсинов не обнаружено
Aspergillus versicolor Да Стеригматоцистин, но он не образуется при аш < 0,9
Aspergillus calidoustus Да, но рост скуден Токсинов не обнаружено
Chaetomium globosum Да Хетомины и хетоглобины
Cladosporium spp. » Токсинов не обнаружено
Penicillium chrysogenum » То же
Stachybotrys chartarum Да, но во влажных условиях Трихотецены, сатратоксины
Ulocladium spp. То же Токсинов не обнаружено
В процессе прикрепления участвуют гидрофобины так же, как это описано выше для обрастаний стен. Пять стадий образования и созревания биопленки изложены в работах [13, 14].
Внутри биопленок часто наблюдается градиент по кислороду и по рН, причем как по вертикали, так и по горизонтали. Внутри слоя аэробов могут создаваться анаэробные условия, позволяющие развиваться анаэробным бактериям, например, Ре&паи spp. [5-8].
Образуются биопленки в местах, труднодоступных для мойки и дезинфекции: теплообменниках, трубопроводах и т. п. Биопленки находят на поверхностях из разных материалов, используемых на пивоваренном производстве: на резине; на нитрильном каучуке, применяемом для уплотни-тельных колец; на тефлоне; нержавеющей стали; поливинилхлориде (ПВХ); политене и нейлоне [7, 14].
В цехах розлива пивоваренных предприятий наиболее сильно загрязненные зоны — это конвейерные ленты, в частности, около наливных устройств. Биопленки находили также на различных частях блока розлива, обшивке конвейеров, конвейерных
цепях и направляющих, шнеке загрузки бутылок, на рельсах, несущих полозьях, внутренних и наружных поверхностях конвейерных кареток, на каплесборниках и других частях оборудования [7, 15]. Микроорганизмы, присутствующие в биопленках, образующихся на лентах конвейеров, — это обычно бактерии родов Pseudomonas, Enterobacter, Klebsiella, Alcaligenes, Fla-vobacterium, Lactobacillus, Bacillus и Ar-throbacter. Также обнаруживали там дрожжи родов Saccharomyces, Candida, Rhodotorula и плесени родов Trichos-poron, Cladosporium, Penicillium, Geotri-chum, Trichoderma, Mucor, Hormoconis, Aureobasidium и Paecilomyces [7, 8].
Биопленки и обрастания, образующиеся как в производственных, так и в жилых помещениях (ванные, кухни, комнаты, системы подачи водопроводной воды и т. п.) (рис. 4), часто бывают темного или даже черного цвета, так как в их состав входят представители черных грибов (Cladosporium, Alternaria, Ulocladium, Stemphylium, Pithomyces, Stachybotrys, Chaetomium и др.) и(или) черных дрожжей (Aureobasidium pullu-lans, Exophiala sp., Phialophora fastigiata, Phoma glomerata и др.) [2].
4 • 2018 ПИВО и НАПИТКИ
23
БЕЗОПАСНОСТЬ СЫРЬЯ и ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ - ОСНОВА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ'
Между тем, отдельные виды черных дрожжей — условно-патогенные микроорганизмы, например, виды рода Экзофиала (ЕхорЫа1а dermatitidis, ЕхорЫа1а phaeomuriformis и др.) (рис. 5). Гриб ЕхорЫа1а (Ц?ап&еИа) dermatitidis — нейротропный гриб, вызывающий феогифомикозы у пациентов с иммунодефицитом, а также в странах Юго-Восточной Азии — заболевания мозга, иногда со смертельным исходом. Сравнительно недавно обнаружилось, что этот гриб также широко встречается по всему миру в среде обитания человека, например, в банях и саунах [16], в ванных комнатах, в стиральных и посудомоечных машинах [10], то есть в местах, где поддерживается высокая температура и высокие концентрации щелочи. В водопроводных системах и системах подачи питьевой воды в частных домах в Германии обнаруживали другие виды экзофиалы (Е. 1есапи-сот1) [9].
Все эти факты насторожили исследователей и побудили их к дальнейше-
Рис. 4. Лоток стиральной машины.
Центральная ванночка предназначена для кондиционера, гелеобразная консистенция которого чрезвычайно способствует адгезии черных дрожжей и других микроорганизмов к ее внутренней поверхности
Рис. 5. Колонии «черных дрожжей» ЕхорЫа1а jeanselmei, среда Сабуро, 3 суток (480x360-wikmov.ro). Экзофиала -частый компонент биопленок в производственных и бытовых помещениях и на оборудовании
му подробному изучению свойств этих дрожжей, условий их попадания непосредственно в среду обитания человека, оценке потенциальной угрозы с их стороны для здоровья людей. Мнение компетентных исследователей свелось к тому, что риск, связанный с черными грибными пленками, в обычных жилых помещениях низок, однако очень важен контроль за грибными обрастаниями в больницах, где возможно присутствие пациентов со сниженным иммунным статусом [1-3, 9].
Меры по предотвращению обрастаний и биопленок в производственных помещениях. На пищевых производствах применяли и применяют различные стратегии для предотвращения роста плесени — контроль физических показателей (температуры, рН, влажности), использование химических дезинфектантов и фунгицидов, механическое удаление обрастаний. Были удачные попытки применения озона для обработки помещений, пораженных плесенью. Однако, согласно Руководству ВОЗ «Качество воздуха внутри помещений: влажность и плесень» [1], лучший способ борьбы с плесенью — это предотвращение ее появления за счет создания условий, при которых она не может расти и развиваться. Это конструктивные и инженерные решения зданий, помещений, оборудования, обеспечивающие отсутствие конденсата; контроль влажности (ОВ и аш); вентиляция.
Далее следуют химические методы уничтожения плесени. Из химических средств в первую очередь рекомендуют соединения хлора (гипохлорит К, Са), другие фунгициды и фунги-статики [14]. Среди недостатков химических средств указывают на их вредность для человека, высокую стоимость, неполную эффективность.
При выборе моющего средства для удаления биопленок следует руководствоваться следующими соображениями: средство должно обеспечивать гидролиз ЭПС-материала биопленок, а это, прежде всего, соединения хлора; растворять органические кислоты в составе загрязнений; проникать в царапины, трещины, щели на поверхности оборудования, где могут укрываться микроорганизмы. Одновременно следует осуществлять контроль жесткости воды и ее минерального состава. Предпочтительны хлорсодержащие и щелочные моющие средства [14]. Желательно моющее и дезинфицирующее средство подбирать для каждого
конкретного случая, так как биопленки бывают разные. Следует помнить, что у микроорганизмов может вырабатываться устойчивость по отношению к часто употребляемым ЧАС и амфотер-ным дезинфицирующим средствам.
С точки зрения эффективности моющие средства можно расположить в такой последовательности, начиная с наиболее действенных: надкислоты; йодсо-держащие вещества; диоксиды хлора; хлор; амфотерные соединения; четвертичные аммонийные соединения [14].
Для эффективного поддержания чистоты оборудования очень важен также его гигиенический дизайн, обеспечивающий удобство мойки и дезинфекции, отсутствие труднодоступных мест, слепых концов трубопроводов, качество поверхностей и т. п. [14].
Для определенных деталей и частей оборудования (фитингов, кранов, прокладок, шлангов и др.) требуется ручная мойка, в ряде случаев с полной разборкой узлов и замачиванием деталей в моющих и дезинфицирующих растворах [14].
ЛИТЕРАТУРА
1. WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Dampness and Mould [Electronic resource]. — Geneva: World Health Organization, 2009.—URL: https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23785740 (дата обращения: 05.08.18).
2. Houbraken, J. Indoor fungi [Electronic resource] / J. Houbraken // CBS-KNAW. Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, 2009. — URL: https://Www.westerdijkinstitute.n]/.../Jos%20 Houbraken-Indoor%20 (дата обращения: 15.08.18).
3. Nielsen, K. F. Mycotoxin production by indoor molds. Review [Electronic resource] / K. F. Nielsen // The Fungal Genetics and Biology. — 2003. — Vol. 39. — P. 103-117. — URL: https://www.sciencedirect.com/sci-ence/article/pii/S1087184503000264 (дата обращения: 05.08.18).
4. McGinnis, M.R. Indoor mould development and dispersal [Electronic resource] / M.R. McGinnis // Medical Mycology. — 2007. — Vol. 45. — P. 1-9. — URL: https://academic.oup.com/ mmy/article/45/1/1/993620 (дата обращения: 05.08.18).
5. Back, W. Secondary contaminations in the filling area / W. Back // Brauwelt Int. — 1994. — Vol. 12. — Pp. 326-333.
6. Back, W. Biofilme in der Brauerei und Getränkeindustrie — 15 Jahre Praxiserfahrung / W. Back // Brauwelt online. — 2003. — Vol. 24/25. — Pp. 1-5.
7. Storgârds, E. Process hygiene control in beer production and dispensing. Acad. Diss. [Electronic resource] / E. Storgârds;
24 ПИВО и НАПИТКИ 4 • 2018
^БЕЗОПАСНОСТЬ СЫРЬЯ и ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ - ОСНОВА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИ
Technical Research Centre of Finland. — VTT. Espoo, 2000. — 105 p. — URL: https:// www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2000/P410. pdf (дата обращения: 05.08.18).
8. Timke, M. Analysis of Biofilm Communities in Breweries. Diss. Dr. rer. nat. [Electronic resource] / M. Timke. — Osnabrück, 2004. — 126 p. — URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/... /E-Diss385_thes (дата обращения: 05.08.18).
9. Heinrichs, G. Analysis of Black Fungal Biofilms Occurring at Domestic Water Taps (II): Potential Routes of Entry / G. Heinrichs [et al.] // My-copathologia. — 2013. — Vol. 175. — Pp. 399412. DOI: 10.1007/s11046-013-9619-2.
10. Zalar, P. Dishwashers — a man-made ecological niche accommodating human opportunistic fungal pathogens [Electronic resource] / P. Zalar [et al.] // Fungal Biol. — 2011. —
Vol. 115. — P. 997-1007. — URL: https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21944212 (дата обращения: 05.08.18).
11. Wösten, H.A. Hydrophobins, the fungal coat unravelled [Electronic resource] / H. A. Wösten, M. L. de Vocht // Biochim. Biophys. Acta. — 2000. — Vol. 1469 (2). — P. 79-86. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S0304415700000022?via%3Dihub (дата обращения: 05.08.18).
12. Segers, F. J. J. Xerotolerant Cladosporium spha-erospermum Are Predominant on Indoor Surfaces Compared to Other Cladosporium Species [Electronic resource] / F.J. J. Segers [et al.] // PLoS ONE. — 2015. — Vol. 10 (12):e0145415. — URL: https://doi.org/10.1371/journal.pone. 0145415.
13. Monroe, D. Looking for chinks in the armor
of bacterial biofilms / D. Monroe // PloS Biology. - 2007. - Vol. 5 (11). - P. 2458-2461. D0I:10.1371/journal. pbio. 0050307PDF.
14. An Introduction to Beer Spoilage Organisms and Flavour Taints in Beer [Electronic resource] // IBD Hygiene Symposia ECOLAB, 2011. — Spoilage Beer Presentation. — URL: https://www.beerandbrewer.com/ibd_brew-ery_hygiene_clea (дата обращения: 05.08.18.).
15. Кунце, В. Технология солода и пива / В. Кун-це. — СПб: Профессия, 2003. — С. 576.
16. Matos, T. High prevalence of the neurotrope Exophiala dermatitidis and related oligotrophy black yeasts in sauna facilities [Electronic resource]/ T. Matos [et al.] // Mycoses. — 2002. — Vol. 45. — P. 373-377. — URL: https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12421284 (дата обращения: 05.08.18). <Э
ä Ш
2 0
I
<
I ш Ь
Микроскопические мицелиальные грибы в производственных помещениях предприятий пиво-безалкогольной промышленности
Ключевые слова
активность воды; биопленки; гидрофобины; меланины; относительная влажность; плесневые грибы в помещениях; предотвращение грибного поражения; условно-патогенные грибы; «черные дрожжи».
Реферат
Микроскопические мицелиальные грибы (плесневые грибы), нередко обнаруживаемые в жилых и производственных помещениях, могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье людей, портят внешний вид помещений, приводят к разрушению покрытий и поверхностей. На пищевых предприятиях они становятся источником заражения продукции, Главное условие появления плесневых грибов в помещениях и последующего биоразрушения строительных материалов - повышенная влажность и наличие свободной воды на рабочих поверхностях, В жилых домах это может быть результатом заливов, протечек, нарушения вентиляции, последствием наводнений, стихийных бедствий. На пищевых предприятиях, в частности, при производстве пива и напитков, избыточная влажность и конденсат могут возникать как следствие производственных процессов, создающих разницутемператур на рабочих поверхностях и в окружающем воздухе, В настоящем обзоре рассматриваются разные по показателям влажности ситуации на производстве и сообщества грибов, развивающиеся в этих разных экологических нишах. Подробно описаны механизмы прикрепления мицелиальных грибов, дрожжей и бактерий к поверхностям и постадийное образование ими биопленок и обрастаний, Описана роль белков гидрофобинов в процессе адгезии грибных пропагул к поверхностям, а также роль черных пигментов меланинов в защите клеток грибов от неблагоприятных условий. Обсуждается патогенный потенциал обрастаний и биопленок, образованных черными дрожжами, отдельные виды которых считаются условно-патогенными и могут вызывать заболевания у людей с иммунодефицитом. Приведены рекомендации ВОЗ по предотвращению контаминации помещений плесневыми грибами, Описаны мероприятия по устранению биопленок на поверхностях оборудования в помещениях пищевых производств.
Авторы
Волкова Татьяна Николаевна, канд, биол. наук; Селина Ирина Васильевна; Созинова Марина Сергеевна
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности -филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М, Горбатова РАН, 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 7,
tatyana.volkova41@gmail.com, iriselina@yandex.ru, mssozinova@gmail.com
Microscopic Filamentous Fungi (Indoor Moulds) in Breweries and Beverages Plants
Key words
water activity; biofilms; hydrophobins; melanins; related humidity; indoor moulds; prevention of mould contamination; opportunistic fungi; «black yeast».
Abstract
Microscopic filamentous fungi (moulds) are often found in residential and industrial buildings. People living and working in mouldy buildings have an increased risk of adverse health effects. Fungal growth within buildings is a major cause of spoils the appearance of the premises and leads to the destruction of surfaces and coatings. Indoor moulds in food industrial factories are a source of the final product contamination. The high humidity and accumulation of free water on the surfaces is the critical predisposing factor for indoor fungal colonization and subsequent biodeterioration of building materials. In residential buildings this may be the result of water damage caused for instance by flooding or leakage, disturbed ventilation, or may be the consequence of hurricane. In the food processing industry, in particular, in breweries and beverage industry properties, the excess moisture and condensation can occur as a result of processing that create a temperature difference on the working surfaces and in the ambient air. In this review, we consider different situations in terms of humidity in beverage industry properties, and fungal communities developing in these ecological niches. The mechanisms of attachment of filamentous fungi, yeast and bacteria to surfaces and formation of biofilms and foulings are described in details. The role of proteins hydrophobins in the process of adhesion of fungal propagules to surfaces, and the role of black pigments melanins in protecting of fungal cells from adverse environments are described. The pathogenic potential of foulings and biofilms formed by black yeasts is discussed, some of which are considered opportunistic and can cause diseases in people with immunodeficiency. The recommendations of the WHO on the prevention of contamination of premises with mould fungi are given. Measures for the elimination of biofilms on the surfaces of equipment in food production facilities are described.
Authors
Volkova Tatyana Nikolaevna. Candidate of Biological Science; Selina Irina Vasilevna; Sozinova Marina Sergeevna
All-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry -Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, 7 Rossolimo Str., Moscow, 119021, Russia,
tatyana.volkova41@gmail.com, iriselina@yandex.ru, mssozinova@gmail.com
4•2018 ПИВО и НАПИТКИ 25
