Skażenia mikrobiologiczne wynikające z obecności mikroorganizmów w surowcach używanych do produkcji a także urządzeniach produkcyjnych oraz ich obecność w gotowych produktach kosmetycznych może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych. Surowce są najczęściej zanieczyszczone mikroflorą pochodzącą z gleby, powietrza, wody i innych organizmów żywych. Organizmy glebowe zanieczyszczające należą głównie do bakterii z rodzaju Bacillus i Clostridium , promieniowców , drożdży i pleśni.

Oprócz saprofitów mogą się także znajdować bakterie chorobotwórcze dla człowieka takie jak: Listeria monocytogenes , Clostridium botulinum, Yersinia enterocilitica oraz niektóre szczepy enteropatogenne E.coli.

Stanowią one potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Nadmierne namnożenie flory bakteryjnej powoduje obniżenie jakości produktu -np.- zmianę konsystencji, zmianę barwy, nieprzyjemny zapach, a metabolity zawarte w kosmetykach mogą spowodować reakcje alergiczne, czy stany zapalne skóry. A kontakt z bakteriami chorobotwórczymi może spowodować wystąpienie określonej choroby. Np uszkodzenie wzroku będące konsekwencją zastosowania tuszu do rzęs zawierającego Pseudomonas aeruginosa, owrzodzenie rogówki wywołane brudną szczoteczką. Miejscowe zapalenie skóry wywołane przez Klebsiella pneumoniae, zawartą w kremie do rąk. To zmusza producentów do bardzo rygorystycznych warunków produkcji szczególnie czystości mikrobiologicznej.

KONSEKWENCJE SKAŻENIA MIKROBIOLOGICZNEGO KOSMETYKÓW

Efektem namnażania się bakterii i wzrostu aktywności metabolicznej jest zmiana właściwości skażonego produktu. Bakterie wydzielają egzokomórkowe enzymy takie jak : lipazy , proteazy czy lecytynazy (Bacillus cereus)powodują rozkład składników odżywczych zawartych w kremach , balsamach.Największe zagrożenie stwarza Staphylococcus aureus , który stanowi naszą naturalną mikroflorę skóry i błon śluzowych , a spotykamy go często w używanych kosmetykach.
Gronkowiec ze względu na wytwarzane toksyny może spowodować wnikanie do uszkodzonej skóry lub na powierzchnię oka (np. z tuszem do rzęs).Może spowodować zespół wstrząsu toksycznego –TSS toxic shock syndrome , lub zespół oparzonej skóry noworodków-wywołany użyciem kremu do ciała. Choroba objawia się pojawieniem pęcherzy, złuszczaniem się nabłonka i odsłonięciem skóry właściwej- zespół Rittera. Inne gronkowce- koagulazoujemne również mogą być przyczyną zmian skórnych-St.varnerii, St.epidermidis mogą występować w mydłach ,płynach do kąpieli, szamponach i mogą stanowić wtórne zakażenie kosmetyku podczas produkcji w zakładzie wytwórczym .Bakterie te wytwarzają biofilm –trudny do usunięcia w maszynach produkcyjnych Psedomonas putida cienie do powiek – wykryto obecność – Micrococcus sp,,Corynebacterium sp,.Acinetobacter sp, Moraxella sp .Neisseria sp .Seratia marcescens, Citrobacter freundii , Enterobacter sp, Klebsiella neumoniae -często występują w szamponach.

Obserwuje się, że znaczna część nie otwieranych fabrycznie opakowań kosmetyków zawiera m.in.. E.coli , czy Pseudomonas aeruginosa , to wraz z używaniem tych produktów odsetek skażonych produktów wzrasta. Ważny jest rodzaj opakowania, produkty z dozownikami i takie, z którymi nie mamy kontaktu są dużo bezpieczniejsze i mniej podatne na skażenie.

ZANIECZYSZCZENIA MIKROBIOLOGICZNE SUROWCÓW

Surowce używane do produkcji m. in .kosmetyków to mieszanina związków org. I nieorg. białka, tłuszcze , witaminy , kwasy organiczne, alkohole , estry, ketony ,związki cykliczne, aromatyczne i niearomatyczne. Związki te nadają odpowiednią konsystencję, zapach, oraz barwę. Część tych związków łatwo ulega rozkładowi przez różne mikroorganizmy co prowadzi do zepsucia się kosmetyku. W surowcach występują drobnoustroje saprofityczne stanowiące mikroflorę rodzimą oraz mikroflorę naniesioną pochodzącą z zanieczyszczonego środowiska zewnętrznego.

SUROWCE ROŚLINNE

Ziarna zbóż i produkty zbożowe

Nasiona roślin zbożowych są często wykorzystywane w procesie produkcji różnych kremów, balsamów itp. jako dodatek wzbogacający w sole mineralne, witaminy czy enzymy. Mikroflora zbóż obejmuje 2 podstawowe grupy drobnoustrojów – pierwotne-epifityczne to bakterie fermentacji mlekowej –rodzaj Pseudomonas , oraz pleśnie z rodzaju Alternaria, Cladosporium , Trichoderma , Fusarium ,Geotrichum Rhizopus i drożdże z rodzaju Candida. Ziarna mogą być dodatkowo zanieczyszczonr mikroflorą wtórną w czasie żniw czy młócenia.- takimi bakteriami jak :Bacillus , bakterie z grupy coli, , ziarniaki : Staphylococcus , Streptococcus , sarcina , oraz pleśnie z rodzaju :Aspergillus Penicillum, Fusariumi Alternaria. Pleśnie mają tez zdolność do wytwarzania mikotoksyn. Do produkcji stosuje się też różnego rodzaju mączki zbożowe jako dodatek wzbogacający – należy zwrócić uwagę na możliwość zanieczyszczenia przy produkcji mikroflorą pochodzącą ze zbóż. Np..choroba ziemniaczana – wywołana przez bakterie przetrwalnikującą - Bacillus subtilis , Bacillus cereus, rozkładającą zawartą skrobię – towarzyszą temu wyraźna zmiana barwy i zapachu kosmetyku.

Owoce i warzywa

Mikroflora owoców jest bardzo zróżnicowana: są to drożdże z rodzaju :Saccharomyces, Candida, Cryptococcus, oraz pleśnie : Penicillum, Mucor i Rhizopus., oraz bakterie z rodzaju Clostridium i Bacillus, Micrococcus , Flavobacterium. Przy intensywnym nawożeniu naturalnym mikroflorę zanieczyszczającą stanowią również saprofityczne bakterie pochodzenia jelitowego oraz bakterie chorobotwórcze np.: Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica i patogenne szczepy E.coli. Wykorzystanie melasy do produkcji kosmetyków może spowodować wzrost bakterii przetrwalnikujących :Bacillus subtilis ,B. megaterium , B. coagulans Leuconostoc , czy bakterii gnilnych jak : Proteus , czy Pseudomonas i dzikich drożdży Candida i Pichia.

HIGIENA PRODUKCJI

Odpowiednio zaprojektowana i wykonana instalacja oraz operacja czyszczenia powinny zapewnić higieniczne warunki do prowadzenia procesu wytwórczego kosmetyków. Potencjalnym źródłem zanieczyszczeń mikrobiologicznych przetwarzanego surowca we wszystkich maszynach i aparatach przemysłu np. kosmetycznego są takie elementy urządzeń, których niewłaściwe działanie może doprowadzić do utraty szczelności aparatu, a w konsekwencji do utraty sterylności. Są to: Połączenia nierozłączne Połączenia rozłączne Inne elementy instalacji

Otrzymanie produktów najwyższej jakości zależy nie tylko od odpowiednich surowców i stosowanej technologii, lecz także od zachowania warunków higienicznych w całym procesie wytwórczym. Zasadniczą rolę spełnia też proces mycia i dezynfekcji. Połączenie mycia i dezynfekcji w jeden proces jest bardzo korzystny. Dezynfekcji poddawana jest także woda i powietrze przestrzeni produkcyjnej, która musi odpowiadać warunkom wody przeznaczonej do picia i celów gospodarczych. Konieczny jest także monitoring mikrobiologicznego stanu powietrza i dezynfekcja odpowiednią metodą.

Mycie urządzeń produkcyjnych

W procesie mycia podstawowe znaczenie ma usunięcie zanieczyszczeń szczególnie tzw. biofilmów .W warstwie rozwijają się drobnoustroje, które często są niewrażliwe na działanie środków myjących i dezynfekcyjnych stanowiąc zagrożenie dla czystości produkcji.Nieodwracalny etap tworzenia biofilmu rozpoczyna się już po 8 h , w temperaturze 100°C , pozostawienie nie umytych powierzchni osłabia efekt mycia i dezynfekcji

BADANIE AKTYWNOŚCI PREPARATÓW O WŁAŚCIWOŚCIACH ANTYBAKTERYJNYCH I PRZECIWGRZYBICZYCH.

W warunkach laboratoryjnych aktywność preparatów o właściwościach antybakteryjnych lub przeciwgrzybiczych ocenia się metodami dyfuzyjnymi i zawiesinowymi.

Metoda dyfuzyjno- krążkowa i jej modyfikacje

Do oznaczenia wykorzystuje się płytki Petriego zawierające 20 cm³ zestalonej pożywki dla bakterii –TSA, dla grzybów – np. agar SAB-D, oraz badany preparat o deklarowanych własnościach. Na pożywkę wysiewa się zawiesinę ( szczep z kolekcji ATCC, oraz szczepy pochodzące od probantów), o gęstości komórek 107 / cm³. Nakłada krążki bibułowe nasączone danym preparatem. Można również wyciąć w pożywce studzienki i wypełnić je preparatem ( rodzaj metody jest uzależniony od rodzaju preparatu). Po 18-48 h inkubacji w temp. 37 °C – bakterie lub 30°C – grzyby wyznacza się strefę zahamowania wzrostu badanych drobnoustrojów wg wzoru:

X= ( a-b)/2

X- wielkość strefy zahamowania wzrostu (mm)
a- średnica strefy zahamowania wzrostu (mm)
b- średnica krążka ( otworu)

Najmniejsze stężenie preparatu, przy którym występuje jeszcze strefa zahamowania wzrostu określa wartość MIC.

Metoda zawiesinowa

Polega na przygotowaniu szeregu rozcieńczeń badanego preparatu w jałowej wodzie destylowanej wprowadzenie go po 1 cm ³ do probówek zawierających 8,9 cm³ odpowiedniej pożywki i 0,1 cm³ zawiesiny badanego drobnoustroju. Stężenie preparatu w pożywce będzie 10- krotnie mniejsze. Próby inkubuje się przez 72 h w temperaturze 37°C. Następnie kontroluje się wzrost drobnoustroju w kolejnych probówkach oraz żywotność komórek, Przesiewając hodowle płynne na zestalona pożywkę – TSA dla bakterii, lub SAB-D dla grzybów. Po 48 h inkubacji określa się wzrost na płytkach Petriego Najmniejsze stężenie preparatu hamujące wzrost drobnoustroju w hodowli płynnej (drobnoustrój rośnie na pożywce zestalonej) określa wartość MIC. Najmniejsze stężenie preparatu, przy którym drobnoustrój nie wykazuje wzrostu na pożywce zestalonej określa minimalne stężenie bójcze -czyli MBC

Ryzyko mikrobiologicznego zanieczyszczenia produktu podczas pakowania

Źródłem mikrobiologicznego skażenia produktu od wewnętrznej powierzchni opakowania są drobnoustroje pozostające na niej od chwili wytworzenia lub po procesie jego przygotowania do napełnienia. Opakowania nie są produkowane sterylnie i dlatego nie są pozbawione drobnoustrojów. Opakowania przed ich napełnieniem nie zawsze przechodzą przez pomieszczenia jałowe mikrobiologicznie. Tworzywa sztuczne po wytworzeniu są często jałowe ale już we wczesnej fazie pakowania mogą być zanieczyszczane. Zagrożeniem zanieczyszczenie mikrobiologicznego opakowań są również wszelkiego rodzaju nieszczelności obudowy maszyn pakujących czy samego opakowania-czasami tak niewielkie, że niewidoczne gołym okiem. Istotne znaczenie ma także stan sanitarny środków transportu, magazynów oraz miejsc sprzedaży.

BADANIE STANU HIGIENICZNEGO WARUNKÓW PRODUKCJI

Stan higieniczny warunków wytwarzania wpływa na bezpieczeństwo produkowanych wyrobów. Producent jest zobowiązany do kontroli zarówno surowców używanych do produkcji, dodatków oraz produktu końcowego. Należy wdrażać i stosować zasady Dobrej Praktyki Higienicznej.- GHP Kontrola stanu higienicznego warunków produkcji obejmuje: Środowisko produkcyjne – wewnętrzne i zewnętrzne Wodę stosowaną do produkcji Powietrze hal produkcyjnych Pracowników mających bezpośredni kontakt z produktem

Powierzchnie produkcyjne

Stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego powierzchni jest ważnym wskaźnikiem czystości urządzeń oraz prawidłowości procesów mycia i dezynfekcji. Ocenia się ogólną liczbę drobnoustrojów, obecność bakterii chorobotwórczych. Istotny jest też sposób poboru materiału do analizy mikrobiologicznej. Do oceny mikrobiologicznego zanieczyszczenia powierzchni stosuje się metody klasyczne i alternatywne.

Metody klasyczne

Materiałem do analizy są wymazy pobrane z określonych powierzchni obiektów lub urządzeń, dłoni, odzieży pracowników, lub tez próby pobrane metodą kontaktową. Sposób pobrania próby zależy od rodzaju badanej powierzchni

Metoda wymazów – tamponowa

Stosuje się do oceny zanieczyszczenia mikroorganizmami powierzchni płaskich lub wypukłych – beczki, kadzie fermentacyjne, kontenery, powierzchnie zaworów, uszczelek, ręce pracowników. Wykonuje się wymaz z badanej powierzchni. Do pobierania próbek z powierzchni płaskich lub słabo wygiętych stosuje się szablon wykonany z blachy w postaci kwadratu o znanej powierzchni, zwykle 25 lub 100 cm². Próbę przenosi się do jałowego płynu i wytrząsa w celu zawieszenia drobnoustrojów. Uzyskaną zawiesinę posiewa się na płytki z pożywka agarową.

Metoda odciskowa- kontaktowa

Stosuje się do oznaczania stopnia zanieczyszczenia mikrobiologicznego gładkich płaskich oraz drobnych powierzchni. Dostępne są płytki kontaktowe o określonej powierzchni przeznaczone do oznaczania ogólnej liczby bakterii, liczby drożdży i pleśni. Metoda odciskowa i metoda wymazów – są metodami referencyjnymi – norma PN- ISO 18593.

Metoda wypłukiwania

Służy do oceny czystości mikrobiologicznej opakowań jednostkowych szklanych lub metalowych –butelki, słoje, konwie. Badane opakowanie wypłukuje się określoną objętością jałowego płynu izotonicznego, z którego wykonuje się posiew na odpowiednie pożywki odżywcze i selektywne

Metoda bezpośrednia Richter

Polega na wprowadzeniu do badanego naczynia upłynnionej –( 50°C)pożywki agarowej i równomiernym rozprowadzeniu. Po zastygnięciu opakowanie przykrywa się sterylnie i inkubuje, a następnie liczy się wyrosłe kolonie. Wynik podaje się w jtk/ pow. wewn. lub w przeliczeniu na jednostkę .

Metody alternatywne

Szybkie metody biochemiczne do oznaczania poziomu zanieczyszczeń pochodzenia drobnoustrojowego oparte na oznaczaniu białek, lub glukozy i laktozy, czy określonych enzymów. Te systemy umożliwiają ocenę w krótkim czasie. Gotowe testy do wykrywania drobnoustrojów. Po pobraniu wymazu z badanej powierzchni próba jest wprowadzana do pożywki zawierającej indykator umożliwiającej wykrycie enzymu lub metabolitu. Po inkubacji zmiana zabarwienia pożywki wskazuje na obecność określonego mikroorganizmu. ( wykrycie np.. E.coli , czy Listeria monocytogenes).

Powietrze

Obecność mikroorganizmów w powietrzu ma wpływ ma jakość i trwałość wytwarzanych produktów. Skład ilościowy i jakościowy mikroflory powietrza w pomieszczeniach produkcyjnych jest istotnym elementem wpływającym na warunki sanitarne produkcji. Powietrze styka się z gotowymi produktami, surowcami, aparaturą, personelem i opakowaniami. Metody oceny zanieczyszczenia mikrobiologicznego powietrza można podzielić na:

Metody hodowlane

Polegają na oddzieleniu drobnoustrojów z określonej objętości powietrza i przeniesieniu ich na pożywkę.

Metoda sedymentacyjna

Metoda płytkowa Kocha, polega na grawitacyjnym osiadaniu pod wpływem siły ciężkości mikroorganizmów na powierzchni zestalonych płytek. Przyjmuje się, że w ciągu 5 minut na płytce o powierzchni 100 cm² osiada tyle drobnoustrojów, ile znajduje się w 10 dm³ powietrza. Liczbę drobnoustrojów w 1 m³ powietrza oblicza się wg wzoru:
L= a x 1000/ Π r²x k

L- liczba drobnoustrojów 1 m³ powietrza ( jtk/m³),
a- średnia liczba kolonii na płytkach ( z trzech powtórzeń) r - promień płytki Petriego ( cm)
k- współczynnik czasu ekspozycji płytki , k= t x 1/5 , gdzie t – czas ekspozycji ( min)

Metoda zderzeniowa

impakcyjna, polega na zderzeniu strumienia zassanego przez próbnik powietrza wraz z drobnoustrojami z powierzchnią zestalonej pożywki umieszczonej w głowicy urządzenia.

Metoda filtracyjna
najdokładniejsza z metod polega na przepuszczeniu określonej objętości powietrza przez jałowy filtr membranowy lub inne środowisko, np., piasek, węgiel aktywny, płyn Ringera, bulion, roztwór soli fizjologicznej oraz wysiew na pożywki hodowlane.

Metody chemiczne
Są oparte na ocenie ilościowej i jakościowej występujących w powietrzu składników budulcowych komórek mikroorganizmów lub metabolitów wydzielanych do środowiska. Ważne dla oznaczenia narażenia na alergeny grzybowe. Zaleta tych metod jest krótki czas analizy( 2- 3 h).

Higiena pracowników produkcji
Człowiek jako nosiciel różnorodnej mikroflory Ręce jako główne źródło zanieczyszczeń mikrobiologicznych Prawidłowa technika mycia rąk: higieniczne mycie chirurgiczne mycie Odzież ochronna- obuwie, rękawice ochronne, jałowe maseczki. Noszenie biżuterii itp.

Beata Użarowska-Bargieł