Mikrobiologiczne zanieczyszczenia kosmetyków drobnoustrojami niespecyficznymi – cz. II. Przegląd wybranych gatunków bakterii Gram-ujemnych.

W pierwszej części zostały opisane gram-dodatnie drobnoustroje niespecyficzne, sprawiające problemy w produkcji kosmetyków, izolowane przez ostatnie dwa lata z różnych matryc w badaniach własnych. W badaniach tych izolowano również drobnoustroje gram-ujemne. Podobnie jak w przypadku bakterii gram-dodatnich, proces ich identyfikacji przeprowadzano zgodnie z normą PN-EN -ISO 18415: 2017 [10], poprzez określenie morfologii komórek w preparacie mikroskopowym, barwienie metodą Grama, oznaczenie aktywności oksydazy oraz użycie odpowiednio dobranego panelu biochemicznego lub spektometrii mas w technice MALDI TOF. Wynik wyrażany był jako Obecny (nazwa gatunku i/ lub podstawowa charakterystyka morfologiczna) w próbce S.

Drobnoustroje gram-ujemne to zróżnicowana grupa mikroorganizmów obejmująca zarówno ziarniaki np. Moraxella catarhalis, jak i pałeczki fermentujące glukozę z rodziny Enterobacteriacea, Yersiniacea, Morganellaceae oraz Hafniacea, a także pałeczki i ziarniako-pałeczki niefermentujące glukozy z rodziny Burholderiacea, Pseudomonadaceae, Pasteurellaceae, Moraxellaceae, Flavobacteriaceae, Alcaligenaceae, Erwiniaceace. Wśród nich znajdują się zarówno saprofity, drobnoustroje oportunistyczne, jak i bezwzględnie chorobotwórcze. W mikrobiologii kosmetyków mogą być izolowane drobnoustroje z każdej z tych rodzin. Wśród izolatów wyodrębnionych w badaniach własnych zauważono powtarzające się gatunki bakterii, szczególnie warte uwagi ze względu na zdolność tworzenia biofilmu, odporność na środki dezynfekcyjne oraz antybiotyki, powodujące narastający problem z oportunistycznymi zakażeniami u ludzi. Przykładem tego rodzaju bakterii gram-ujemnych są drobnoustroje należące do grupy Burkholdera cepacia complex oraz gatunku Pluralibacter gergoviae. Dane literaturowe oraz badania własne potwierdzają coraz większy problem z ich obecnością zarówno w środowisku produkcji, jak i w produkcie gotowym. Szersza charakterystyka tych pałeczek została przedstawiona w publikacji w ŚPK 1/21 [4] oraz ŚPK 2/21 [6].

Oprócz omawianych w poprzednich publikacjach gatunków bakterii gram-ujemnych zauważono powracające przypadki występowania kilku innych drobnoustrojów, które może nie są szeroko znane, ale mogą również powodować nawracające problemy z czystością mikrobiologiczną produktów.

Serratia marcescens

Należąca do rodziny Enterobacteriacea pałeczka, urzęsiona perytrychalnie, oksydazo- ujemna, katalazo-dodatnia, względnie beztlenowa. Nie fermentuje laktozy (na pożywce MacConkey agar wyrasta w postaci żółtych kolonii). Rozkłada mocznik oraz hydrolizuje lipidy, żelatynę i DNA.

W 250C wytwarza barwnik karotenoidowy – prodigiozynę, zabarwiając się na krwisto-czerwono. Powszechność występowania szczepów S. marcescens jest w dużej mierze uwarunkowana ich zdolnością do adhezji, zarówno do powierzchni ożywionych, jak i nieożywionych oraz odpornością na środki dezynfekcyjne. Bywa obecna w surowcach roślinnych (jako endofit) stosowanych w produkcji – np. w ryżu.

S. marcescens wchodzi w skład naturalnej flory jelitowej, ale może być przyczyną oportunistycznych zakażeń u pacjentów z obniżoną odpornością, po wielokierunkowej antybiotykoterapii, zwłaszcza u noworodków i ludzi starszych. Zaliczana jest do drobnoustrojów opornych na liczne grupy antybiotyków. Stanowi narastający problem zakażeń szpitalnych na oddziałach neonatologicznych i pediatrycznych. [1]

W badaniach własnych izolowana m.in. z masła do ciała.

Franconibacter helveticus

Prowadzone w ostatnich latach zaawansowane badania genetyczne przekwalifikowały gatunek Enterobacter helveticus najpierw do rodzaju Cronobacter spp., a następnie do nowego rodzaju Franconibacter spp., również będącego członkiem rodziny Enterobacteriacea [11]. Stąd też w starszych danych literaturowych można spotkać synonimy Franconibacter helveticus takie jak Enterobacter Helvetius lub Cronobacter helveticus.

Franconibacter helveticus to ruchliwa, względnie beztlenowa, mezofilna ziarniako-pałeczka o wymiarach 1,5-3,0 μm x 1 μm. Może występować pojedynczo lub w parach. Katalazo-dodatnia i oksydazo-ujemna lub słabo dodatnia. Po 24 godzinnej inkubacji w warunkach tlenowych na pożywce TSA kolonie mają żółte zabarwienie w wyniku wytwarzania pigmentu. Po raz pierwszy została wyizolowana z suszu owocowego [3]. Występują w środowisku produkcji, w surowcach roślinnych, szczególnie w nasionach owoców.

Należy pamiętać, że F.helveticus ma wiele cech fenotypowych i metabolicznych wspólnych z członkami rodzaju Cronobacter spp., np. odporność na wysuszenie, produkcję karoteinowego żółtego pigmentu oraz konstytutywny metabolizm 5-bromo-4-chloro-3-indolilo- α-d-glukopiranozydu, który jest stosowany w chromogennych pożywkach selektywno-różnicujących przeznaczonych do izolacji Cronobacter z żywności i środowiska [11].

Ze względu na bliskie pokrewieństwo z rodzajem Cronobacter spp. identyfikowanie do gatunku szczepów Franconibacter za pomocą testów biochemicznych jest bardzo zawodne. Sekwencjonowanie genu fusA w technice MLST jest dokładne, ale pozostaje nadal drogie i czasochłonne. Najwygodniejszym sposobem potwierdzeń Franconibacter spp. jest stosowanie techniki Maldi Tof MS [12].

Obecnie nie ma udokumentowanych danych co do zdolności tego drobnoustroju do wywoływania zakażeń u ludzi, a w szczególności u noworodków i niemowląt, co jest znanym zagrożeniem ze strony jego bliskiego krewnego z rodziny Cronobacter- Cronobacter sakazakii. Natomiast ich obecność w surowcach roślinnych i środowisku może być przyczyną wysokiej ogólnej liczby drobnoustrojów w produkcie gotowym, szczególnie zawierającym w składzie susze owocowe i nasiona owoców itp.

Izolowany w badaniach własnych z galaretki do kąpieli z inkluzjami suszu i nasion.

Providencia alcalifaciens

Prosta pałeczka należąca do rodziny Enterobacteriaceae, zazwyczaj o wymiarach 0,6-0.8 x 1,5-2,5 μm, względnie beztlenowa, chemoorganotroficzna. Posiada zarówno metabolizm tlenowy jak i fermentacyjny. Fermentuje D-glukozę z wytworzeniem gazu. Oksydazo-ujemna, katalazo-dodatnia, ruchliwa dzięki perytrychalnemu urzęsieniu. Nie fermentuje mannitolu, ksylozy i galaktozy [2]. Na pożywkach selektywnych takich jak EMB czy SS tworzy stosunkowo duże, matowo szare lub bezbarwne kolonie [13]. Jest dość trudna do odróżnienia od innych nie-fermentujących laktozy gatunków Enterobacteriacea, np. Salmonella czy Shigella. Charakterystyczny wzrost w postaci czerwonych kolonii uzyskuje się na dedykowanej temu drobnoustrojowi pożywce selektywnej PMXMP [7].

P. alcalifaciens występuje zarówno w glebie jak i wodzie oraz ściekach. Izolowana była od ludzi i zwierząt, zwłaszcza drobiu i prosiąt. Zwykle bytuje w przewodzie pokarmowym. P. alcalifaciens jest wiązana z występowaniem biegunki podróżnej w krajach rozwijających się, chociaż może być również izolowana w kale niebiegunkowym, szczególnie u małych dzieci i osób starszych. Kilka ognisk epidemicznych ostatnio wykrytych w różnych krajach, wskazuje na jej rolę jako patogenu przenoszonego przez żywność produkowaną w złych warunkach higienicznych [7].

W związku z tym, że szczepy Providencia zdolne są do wytwarzania β-laktamaz, które hydrolizują penicyliny i cefalosporyny, mogą stanowić problem terapeutyczny i powinny być monitorowane pod względem ich oporności na antybiotyki. [8].

Izolowana w badaniach własnych z preparatu z enzymu z owoców papai.

Mixta calida

Mixta calida należy do rzędu Enterobacterales, rodziny Erwiniaceace i rodzaju Mixta spp. wyodrębnionego z rodzaju Pantoea spp. w 2018 roku. W literaturze można znaleźć również synonim: Pantoea calida. W obrazie mikroskopowym to ruchliwa ziarniakopałeczka o wymiarach 1,5-2 x 1 μm, mogąca tworzyć łańcuszki. Jest mezofilna, o optimum wzrostu 37-440C , względnie beztlenowa, oksydazo-ujemna, katalazo-dodatnia. Między innymi fermentuje D-glukozę oraz D-mannitol. Hydrolizuje eskulinę i żelatynę, a w odróżnieniu od Pantoea nie wytwarza żółtego pigmentu [3]. Szczepy M. calida izolowane były z roślin, żywności w tym odżywek dla dzieci, jak i od ludzi. Podobnie jak wielu innych przedstawicieli rodziny Erwiniaceace, jest izolatem pochodzącym z upraw roślin oraz izolatem klinicznym [9]. Ze względu na niedawne wyodrębnienie rodzaju Mixta spp., istnieją ograniczone dane literaturowe na temat jej cech patogennych.

Izolowana w badaniach własnych z węgla aktywnego.

Oprócz wymienionych powyżej bakterii gram-ujemnych izolowane były również gatunki należące do rodzaju Pseudomonas spp. (inne niż aeruginosa), Klebsiella spp., Citrobacter spp., zarówno z produktów kosmetycznych, jak i ze środowiska produkcji.

Różnorodność przedstawionych w tym cyklu publikacji drobnoustrojów występujących w środowisku produkcji, jak i będących przyczyną zanieczyszczenia mikrobiologicznego kosmetyków potwierdza, jak ważną rolę pełni uzyskanie dokładnych danych co do charakterystyki izolowanych zanieczyszczeń mikrobiologicznych zarówno z monitoringu surowców, produktów oraz środowiska produkcji. Odpowiednio wcześnie zauważony problem umożliwia podejmowanie kroków zaradczych przed wystąpieniem zakażenia w produkcie. Dzięki wiedzy o charakterze zanieczyszczeń środowiska można podjąć skuteczne działania naprawcze.

Najważniejszą zasadą w mikrobiologicznej kontroli jakości jest: ZAPOBIEGANIE ZAGROŻENIOM, A NIE ICH USUWANIE! 

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 1/2022