Frühzeitige Erkennung von Biofilmbildung in Papierfabriken

Die Bildung von Biofilmen in Papierfabriken konnte bisher nur reaktiv und semi-präventiv behandelt werden. Das vollständige Fehlen von speziellen Frühwarnsystemen auf mikrobiologischer Ebene machte die frühzeitige Erkennung während des Entstehungsprozesses bisher nahezu unmöglich. Im Rahmen des EU-geförderten Forschungsprojekt AquaFit4Use, wurden nun von der vermicon AG erste in die Praxis übertragbare Resultate für eine frühzeitige Erkennung erzielt.

Das von der Europäischen Union unterstützte Forschungsprojekt AquaFit4Use – für den nachhaltigen Gebrauch von betriebsfähigem Wasser in der Chemie-, Papier-, Lebensmittel- und Textilindustrie – beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie Wasser von Industriebetrieben bedarfsgerechter und nachhaltiger genutzt werden kann. In einem Verbund aus 40 z. T. hochkarätigen Partnern analysiert die vermicon AG als einziges auf die Mikrobiologie spezialisiertes Unternehmen mit ihren innovativen Technologien die Mikroorganismen direkt in den Prozessströmen.

Die Jagd nach den Biofilmbildnern

Im Rahmen der Untersuchungen von Wasser und Biofilmen aus Papierfabriken stellte die vermicon AG zunächst mit allgemeinen Gensonden immer wieder die gleichen Bakteriengruppen fest, die sich nach einem Produktionsstop und Reinigung als erste im System niederließen. Im Folgenden ebnen diese Bakterien dann sozusagen den Boden für weitere Bakterien, die sich daran anlagern und dann erst den Biofilm bilden. Technologisch ist dies insofern interessant, da für eine nachhaltige Kontrolle der Biofilmbildung gerade diese ersten Organismen der Hauptangriffspunkt sein sollten, da ohne diese Bakteriengrundlage sich die nachfolgenden nicht anlagern können und die Biofilmbildung behindert wird.

Die molekulare Analyse dieser ersten Bakteriengruppen brachte dann den Durchbruch und die Organismen konnten identifiziert werden. Das Überraschende daran: Im Wesentlichen handelte es sich bei diesen ersten Bakterien nicht um bekannte Indikatorbakterien, sondern um 2 bestimmte Bakteriengattungen, nämlich Tepidimonas und Cloacibacterium, Diese Bakterien spielen aber nur in Papierfakriken mit alkalischem bis neutralem pH-Wert des Produktionsprozesses eine Rolle. Im saurem Milieu sind andere Bakterien für die frühe Biofilmbildung verantwortlich.

Tepidimonas und Cloacibacterium können über die normale Kultivierung auf Nährmedien so gut wie nicht nachgewiesen werden, sondern ausschließlich über molekulare Methoden, wie der Gensondentechnologie. Die vermicon AG hat im Rahmen des Forschungsprojektes nun spezifiche Gensonden entwickelt, mit denen das Wachstum dieser Bakterien sehr einfach und schnell überprüft werden kann.

Die Überführung der Gensonden in einfach zu handhabende Schnelltests macht es nun möglich, in Papierfabriken mit alkalischem bis neutralem Milieu die für die frühe Biofilmbildung verantwortlichen Bakterien kontinuierlich in Wasserkreisläufen und Prozessproben zu überwachen. Auch die Wirksamkeit von entsprechenden Maßnahmen zur Bekämpfung von Biofilmen können damit überwacht und die Produktion entsprechend optimiert werden.

Das Testkit VIT-Tepidimonas wird der Papierindustrie und entsprechenden Zulieferern helfen, die Entstehung von Biofilmbildung rechtzeitig nachzuweisen und zu unterbinden.

Das Nachweissystem VIT-Tepidimonas ist in Kürze verfügbar. Ebenfalls kann in Kürze die Untersuchung auf das Vorhandensein von Tepidimonas und Cloacibacterium in Papierfabriksproben als Dienstleistung beauftragt werden.