Oddziaływanie mikroorganizmów na strukturę artykułów przemysłowych może prowadzić do zmian w ich strukturze i konstrukcji. Do drobnoustrojów mających związek z procesem biodeterioracji możemy zaliczyć: bakterie, wirusy, grzyby, glony oraz niektóre pierwotniaki. Niektórzy naukowcy zauważają, że także owady mogą przejawiać zdolność do wywoływania tego zjawiska. Jednak najczęściej korozję mikrobiologiczną wywołują bakterie i grzyby mikroskopowe.Materiały przemysłowe mogą podlegać różnym mechanizmom biodeterioracji. W związku z tym możemy wyodrębnić następujące typy biodeterioracji:

• fizyczną
• estetyczną
• biochemiczną asymilacyjną
• biochemiczną dysymilacyjną

Biodeterioracja fizyczna oparta jest na wzroście i rozwoju mikroorganizmów na powierzchni danego materiałów. Powoduje to zazwyczaj ich zniekształcenie i dezorganizację struktury. Biokorozja estetyczna to zanieczyszczenia i zabrudzenia, które obniżają wartości estetyczne i funkcjonalne tworzyw. W przypadku biodeterioracji asymilacyjnej mikroorganizmy wykorzystują dane materiały jako źródło energii i pożywienie. Deterioracja asymilacyjna często stwarza poważne problemy, które wynikają przede wszystkim z nieświadomości społeczeństwa w temacie szeroko rozumianych zagrożeń mikrobiologicznych. Biodeterioracja dysymilacyjna polega natomiast na chemicznym niszczeniu i zniekształceniu materiałów przez wtórne metabolity tworzone przez drobnoustroje. Ten typ deterioracji ściśle związany jest z biodeterioracją estetyczną i asymilacją. Utrudnia to ocenę mechanizmu biodeterioracyjnego zachodzącego na określonym materiale.

Przebieg biodeterioracji można łatwo śledzić, na podstawie pomiarów wytwarzanych metabolitów wtórnych oraz tworzenia kolonii mikroorganizmów na powierzchniach danych materiałów. Warstwowe struktury drobnoustrojów na materiałach przemysłowych określa się mianem biofilmu. Podczas tworzenia biofilmu dochodzi  do akumulowania się żywych komórek mikroorganizmów. Jeżeli komórki te są w ścisłym kontakcie z materiałem obserwuje się większe zniszczenie tego tworzywa oraz obniżenie aktywności komórkowej. Biofilm jest istotnym czynnikiem odpowiedzialnym za degradację naturalnych surowców. Naturalne polimery, metale i nieorganiczne minerały są szczególnie podatne na tworzenie biofilmu w wilgotnym środowisku. Udowodniono, że biofilm może powodować zmiany właściwości zarówno całego opakowania, jak i materiału z którego wykonane jest to opakowanie.

Jak wynika z powyższych informacji istotny wpływ na proces biodeterioracji mają czynniki środowiskowe. Zalicza się do nich głównie: wilgotność, światło, temperaturę, skład chemiczny i warunki klimatyczne. Mają one wpływ na wielkość strat i szybkość rozkładu materiałów, w tym szczególnie ważnych w życiu codziennym człowieka opakowań spożywczych. Materiały te są narażone na działanie mikroorganizmów, poprzez kontakt np. z zanieczyszczonym powietrzem. Literatura podaje, że do drobnoustrojów stanowiących największe zagrożenie zalicza się: bakterie i ich przetrwalniki, konidia i zarodniki grzybowe.

Grzyby mikroskopowe, w tym szczególnie grzyby z rodzaju Penicillium stanowią największą składową bioaerozolu zewnętrznego i wewnętrznego. Zarodniki grzybów mają zdolność do przenikania z powietrza zewnętrznego do wnętrza pomieszczeń budynków. Źródłem mikrogrzybów jest kurz i pył, które osadzają się na różnych materiałach w pomieszczeniach i mogą skażać materiały opakowaniowe lub gotowe opakowania. Mogą one oddziaływać na wiele surowców, zarówno naturalnych, jak i syntetycznych. Do materiałów naturalnych podlegających procesowi korozji biologicznej należą: skóra, papier, włókna i drewno. Natomiast do wyrobów syntetycznych można zaliczyć różne środki zielarskie, farmaceutyki i wyroby kosmetyczne. Procesowi biodeterioracji mogą ulegać także farby, kleje, tworzywa sztuczne, lakiery, mydła, tłuszcze, wyroby z gumy, produkty rafinerii ropy naftowej, aparatura elektryczna i maszyny. Ponadto grzyby pleśniowe wykazują zdolność do wytwarzania enzymów zewnątrzkomórkowych, które mogą przyczyniać się do rozkładu: białek, lipidów, wielocukrów, soli krzemu, wapnia i glinu.

Michał Szlis

Bibliografia:

1. Abdel-Kareem O. 2010. Monitoring, controlling and prevention of the fungal deterioration of textile artifacts in the museum of jordanian heritage. Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 2: 85‐96
2. Anczykowska A., 2012. Biodeterioracja opakowań spożywczych przez wybrane grzyby z rodzaju Penicillium; UWM
3. Battin T., Kaplan L., Newbold J., Cheng X., Hansen C., 2003. Effects of Current Velocity on the Nascent Architecture of Stream Microbial Biofilms. Appl Environ Microbiol., 9: 5443-5452.
4. Baur X., Fruchmann G., Haug B., Rasche B., Reiher W., Weiss W.1986. Role of Aspergillus amylase in baker’s asthma. The Lancet, 327(8471): 43. 
5. Brzezińska - Wcisło L.2008. Choroby zawodowe wywołane przez grzyby. Charakterystyka ogólna i epidemiologiczna. W: Baran E. (red.). Mikologia - co nowego. Wydawnictwo Medyczne Cornetis, 58 - 65.
6. Cwalina B., Dzierżewicz Z. 2007. Czynniki sprzyjające biologicznej korozji konstrukcji żelbetowych. Przegląd budowlany, 7-8: 52-59.
7. Gilliam M., Prest D., Lorenz B. 1989. Microbiology of pollen and bee bread: taxonomy and enzymology of molds. Apidology, 53-68.
8. Gu J.2003. Microbiological deterioration and degradation of synthetic polymeric materials: recent research advances. International Biodeterioration & Biodegradation, 52: 69 – 91.
9. Kręgiel D. 2006. Zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza hali technologicznej a jakość produkowanych opakowań. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 1 (46): 52 - 58.
10. Łaniewska - Trokenheim Ł., Warmińska - Radyko I., Kłębukowska L., Zadernowska A. 2007. Mikrobiologia w towaroznawstwie żywności.Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn. 201ss.
11. Miller J., Laflamme A., Sobol Y.,Lafontaine P., Greenhalgh M. 1988. Fungi and fungal products in some Canadian houses. InternationalBiodeterioration & Biodegradation, 24: 103 - 120.
12. Piontek M. 2004. Grzyby pleśniowe i ocena zagrożenia mikotoksycznego w budownictwie mieszkaniowym. Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra. 174ss.
13. Ritschkoff A., Viitanen H., Koskela K. 2000. Theresponse of building materials to the mould exposure atdifferent humidity and temperature conditions. Proceedings of Healthy Buildings, 1: 317–322.