Biofilm dan Pembentukannya dalam Sistem Pengolahan Air Farmasi Industri

Biofilm dalam air farmasi

Biofilm merupakan masalah yang paling mungkin terjadi dalam Sistem Pengolahan Air (SPA). Biofilm terjadi karena adanya perkembangan bakteri, perkembangan bakteri ini bisa terjadi karena adanya dead legs atau permukaan pipa distribusi yang tidak halus.

Biofilm dan dead legs adalah concern utama dalam CPOB sehingga sistem pengolahan air harus dicegah dan sistem harus dapat menggulangi bila terjadi. Biofilm dapat menimbulkan berbagai masalah pada air farmasi (purified water) yang digunakan untuk pengolahan produk obat. Danya biofilm pada pipa distribusi air farmasi maka sewaktu dilakukan sampling pemeriksaan mikroba maka akan teredeteksi adanya koloni bakteri. Koloni bakteri ini bila terlalu banyak akan menyebabkan tidak masuk syaratnya hasil mikrobiologi. Syarat koloni mikroba pada air murni farmasi maksimal 100 CFU. Untuk melihat syarat air murni dapat dilihat pada tulisan saya sebelumnya disini.

Penjelasan Dead Legs bisa dibaca pada artikel saya sebelumnya disini : https://farmasiindustri.com/cpob/dead-legs-dalam-sistem-pengolahan-air.html

Bakteria atau mikroba lainnya menempel pada permukaan dalam pipa disribusi SPA dan berkembang menjadi koloni bakteri.

Pembentukan Biofilm

Pembetukan biofilm dalam SPA dimulai dengan penempelan bakteria mengambang pada permukaan dalam didalam pipa distribusi. Bakteria mengeluarkan Polimukosakarida yang membantu akteri menempel pada permukaan dan tidak bisa dibersihkan dengan pembersihan biasa. Bila pembentukan permukaan biofilm awal ini tidak segera dihilangkan bakteri akan semakin berkembang membentuk koloni yang lebih besar dan permanen melekat pada permukaan pipa distribusi.

Setelah biofilm matang maka akan mulai mengeluarkan miroorganisme ke air yang menyebabkan kontaminasi terus menerus pada SPA. Kebanyakan biofilm tidak bisa dihilangkan dengan disinfektan seperti klorin dan ozon.

Biofilm adalah komunitas alami bakteri dan sangat umum di alam. Biofilm adalah populasi bakteri di mana bakteri tersebut melekat satu sama lain dan / atau pada antarmuka permukaan. Di sini biofilm berbeda dengan mikroorganisme yang ditemukan dalam keadaan planktonik. Kepatuhan ditingkatkan oleh banyak spesies dalam komunitas yang mengeluarkan lapisan polisakarida yang ‘seperti lendir’ dan sangat lengket. Fungsi pelapis adalah untuk mendorong perlekatan bakteri lain; untuk menjebak nutrisi; dan untuk memberikan tingkat perlindungan. Sebagaimana dibahas kemudian, mekanisme perlindungan ini membuat biofilm sulit dihancurkan. Organisme dalam biofilm mengalami perubahan fisiologis dan melakukan berbagai bentuk penginderaan dalam hubungannya dengan lingkungan dan satu sama lain (serta berbagai bentuk komunikasi, bakteri juga dapat berbagi informasi genetik dalam komunitas). Seiring waktu, biofilm dapat berjumlah cukup banyak.

Pembentukan biofilm melalui beberapa tahapan. Awalnya bakteri yang tertarik ditahan dalam keadaan pelekatan yang dapat dibalik. Ini, seiring waktu (menit daripada berjam-jam) menjadi keterikatan yang tidak dapat diubah. Dalam beberapa hari mikro-koloni terbentuk, yang mengarah ke pembesaran massa dan pembentukan komunitas biofilm dewasa. Secara umum, kelompok morfologi bakteri Gram-negatif membentuk biofilm lebih mudah; salah satu alasannya adalah karena pelengkap pada sel bakteri yang memungkinkan bakteri tersebut menempel ke permukaan dengan lebih mudah. Alasan kedua yang dapat menyebabkan keterikatan bakteri dalam sistem air adalah muatan permukaan.

Adanya biofilm ini sangat berbahaya terutama untuk obat dengan produksi steril seperti injeksi dan vaksin. Adanya bakteri pada air yang digunakan untuk produksi obat maka akan memperbesar risiko masuk ke dalam produk dan berbahaya karena masuk ke dalam darah manusia. Adanya bakteri pada darah manusia berdampak fatal karena akan menyebabkan infeksi yang menuju pada kematian.

Menghilangkan Biofilm dalam SPA:

Menghilangkan biofilm dalam SPA bukan perkara mudah, akan lebih baik mencegah pembentukan biofilm dalam SPA daripada penghilangan biofilm. Bila tetap terjadi penghilangan pertama dapat dengan asam kuat seperti asam nitrat dilanjutkan dengan basa kuat seperti NaOH. Penggunaan UV dalam SPA juga merupakan cara efektif dalam pencegahan pembentukan biofilm.

sumber : http://www.pharmaguideline.com/2013/08/biofilm-formation-in-water-distribution-system.html

https://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/345440-The-Problem-of-Biofilms-and-Pharmaceutical-Water-Systems/