بررسي اتصال و تشکيل بيوفيلم باکتريايي بر روي - دانلود رایگان
دانلود رایگان از جنبه هاي اكولوژيكي، جمعيت‌هاي باكتري هاي حاصل از يك سلول و جمعيت‌هاي مشابه از نظر متابوليكي يك مجموعه را تشكيل مي‌دهند. مجموعه‌ي اين تجمع ها (براي مثال
دانلود رایگان
| بررسي اتصال و تشکيل بيوفيلم باکتريايي بر روي سطوح و اثر عوامل ضد ميکروبي بر روي آن
Micrococcus با ساير باكتري هاي جدا شده از بيوفيلم........................ 56 2O2 در غلظت هاي مختلف روي بيوفيلم باکتري ها به طور جداگانه و روي بيوفيلم مخلوط باکتري ها(سويه هاي اسينتوباکتر، باسيلوس و ميکروکوکوس با هم) 95 از جنبه ها ي اكولوژيكي، جمعيت هاي باكتري هاي حاصل از يك سلول و جمعيت هاي مشابه از نظر متابوليكي يك مجموعه را تشكيل مي دهند. مجموعه ي اين تجمع ها (براي مثال باكتري هاي متانوژنيك، احياء كننده هاي سولفات و سولفور و تخمير كننده ها) فرآيندهاي فيزيولوژيكي مرتبط با هم را انجام مي دهند(24). در اصل، بيوفيلم[1] بيانگر يك جامعه است كه در آن ارتباطات دروني بين گروه هاي متفاوت وجود دارد. بيوفيلم مي تواند از يك گونه[2] و يا گونه هاي مختلف ميكروبي تشكيل شود. آنها مي توانند بر روي سطوح متفاوتي از زنده تا غير زنده تشكيل شوند. ميكروارگانيسم ها همچنين مي توانند اجتماعات طبيعي را در فضاي مابين آب و هوا تشكيل بدهند. در حقيقت، تعريف اصلي بيوفيلم به صورت زير مي باشد: اجتماعات ميكروارگانيسم ها و محصولات خارج سلولي در ارتباط با آنها و در فضاي مابين آنها كه به يک سطح متصل شده اند. در ابتدا Claude Zobell مشاهده كرد كه باكتري ها زندگي بر روي يك سطح را به حالت آزاد ترجيح مي دهند و سپس در سال 1987 اين فرآيند را در سيستم هاي آب شيرين و اكوسيستم هاي متنوع ديگر مورد بررسي قرار داد(64). 1-2- رفتارهاي جمعي رفتارهاي جمعي و تمايزي پيچيده در تعدادي از ميکروارگانيسم ها نشان داده شده است. به عنوان مثال باکتري Myxococcus در هنگام گرسنگي اجسام ميوه اي[3] تشكيل داده وBacillus subtilis در طول تغيير شکل آن به اسپور تمايز بيوشيميايي و مورفولوژيکي نشان مي دهد. يا Streptomyces coelicolor در پاسخ به شرايط تغذيه اي دچار تمايز مورفولوژيک مي شود. اين مثال ها نشان مي دهد كه ميكروارگانيسم ها توانايي به كار گرفتن ميان كنش هاي بين سلولي براي سازگاري خود با تغيير پارامترهاي محيطي را دارند. همچنين گسترش و تكامل بيوفيلم هاي تك گونه اي يا چند گونه اي، يك فرايند پيچيده است كه نيازمند رفتار جمعي باكتري ها مي باشد. تشكيل بيوفيلم نيز نيازمند همكاري ميان كنش ها و ارتباطات بين گونه هاي باكتري هاي متفاوت مي باشد. در حقيقت، بيوفيلم ها سيستم هاي بيولوژيكي با سطح بالايي از سازماندهي هستند(27). 1-3- ساختار و تمايز در بيوفيلم ها بيوفيلم هاي حاصل از يك گونه و يا چند گونه، يك ساختار مشابه با يكديگر را نشان مي دهند. اكثر بيوفيلم ها داراي يك ناهمگوني[4] از سلول ها، چند لايه ي احاطه شده در يك ماتريكس پلي ساكاريدي با تراكم متفاوت و داراي كانال هاي آب هستند. ميكروكلني هايي كه در ساختار بيوفيلم شركت دارند، مي توانند از جمعيت هاي يك گونه يا چند گونه از باكتري ها تشكيل شده باشند كه اين وابسته به پارامترهاي محيطي مي باشدكه در آن بيوفيلم تشكيل مي شود. شرايط متفاوتي مثل سطوح و خصوصيات آنها، وجود مواد غذايي، تركيب جمعيت ميكروبي و شرايط هيدروديناميكي{جريان هاي لامينار[5] و يا توربولانت[6] } مي توانند ساختار بيوفيلم را تحت تأثير قرار دهند. نشان داده شده كه بيوفيلم پلي مورفيك مي باشد و از نظر ساختاري با تغيير در مواد غذايي سازگار مي شود. از اين رو، ساختار بيوفيلم هم تحت تأثير بيولوژي ميكروب ها و هم شرايط محيطي مي باشد(64). كانال هاي آبي داراي جريان آب مي باشند، بنابراين، اين كانال ها خطوط حياتي اين سيستم را تشكيل مي دهند. به اين صورت كه چرخش مواد غذايي و اكسيژن و تعويض محصولات متابوليكي را با لايه هاي بيروني بيوفيلم امكان پذير مي سازند. در بيوفيلم هاي تجزيه كننده ي تولوئن(چند گونه اي)، تولوئن در عمق بيوفيلم يافت مي شود كه اينمورد، انتقال آن را توسط كانال ها به داخل بيوفيلم نشان مي دهد. در اين صورت، كانال ها يك بخش حياتي از ساختار بيوفيلم مي باشند. سلول هاي باكتريايي در ميكروكلني هاي بيوفيلم توسط يك ماتريكس پلي ساکاريدي[7] احاطه شده اند. شيمي اين ماتريکس پيچيده است و شامل پلي ساكاريد، اسيد نوكلئيك و پروتئين مي باشد(2). اين پلي ساكاريدها در باكتري هاي متفاوت، فرق مي كنند؛ مثلاً در Pseudomonas aeruginosa پلي مر آلژينات، در Vibrio cholerae غني از گلوكز و گالاكتوز و در Escherichia coli از اسيد كولانيك [8] مي باشند. هنوز در مورد پروتئين ها مشخص نشده كه ايا آنها يك نقش ساختاري دارند يا از تجزيه و ليز قطعات سلول به دست آمده اند. پس بررسي خصوصيات مكانيكي پلي ساکاريد خارج سلولي و دستكاري آنها از طريق روش هاي آنزيماتيك مي تواند در حذف و يا پايداري بيوفيلم مؤثر باشد(17). 1-4- فوائد اكولوژيكي؛ چرا يك بيوفيلم تشكيل مي شود؟ 1-4-1- حفاظت در برابر محيط اطراف يكي از تركيبات اصلي درون بيوفيلم، مواد پلي مري خارج سلولي مي باشند كه باكتري ها را احاطه كرده اند. در حقيقت، اكثر باكتري ها قادرند پلي ساكاريد توليد كنند، كه اين مي تواند به صورت پلي ساكاريدهاي ديواره(كپسول) يا به صورت ترشحات خارج سلولي به محيط اطراف باشد. ماتريكس پلي ساکاريدي توانايي جلوگيري از دسترسي مواد ضد ميكروبي مشخص را به بيوفيلم، همانند يك سيستم تعويض يون را دارد. از اين رو، انتشار تركيبات را از فضاي اطراف به بيوفيلم مهار مي كند. در حقيقت، اين عمل بستگي به خصوصيت پلي ساکاريد و تركيب مورد نظر دارد. همچنين اين پلي ساکاريد نقش محافظت سلول هاي باكتريايي را از استرس هاي محيطي متفاوت مثل اشعه ي UV، تغييرات pH، شوك اسمزي و خشكي را بر عهده دارد. ماتريكس پلي ساکاريدي، سلول ها را در مقابل اثر مخرب اشعه ي UV محافظت مي كند و از تخريب DNA جلوگيري مي كند(51). 1-4-2- محافظت در برابر مواد ضد عفوني كننده بيوفيلم باكتري ها نسبت به سلول هاي پلانكتونيك[9] يا باكتري هاي شناور[10] ، در حدود 150 تا 3000 برابر مقاومت بيشتري دارد. به منظور تخريب و حذف سلول هاي بيوفيلم، مواد ضد عفوني كننده[11] در ابتدا بايد با شبكه ي پلي ساكاريدي احاطه كننده ي سلول ها واكنش بدهند. در حقيقت، افزايش مقاومت به اين مواد مربوط به اين پلي ساكاريدها مي باشد؛ به اين صورت كه قدرت اكسيد كنندگي اين ضد عفوني كننده ها قبل از رسيدن به سلول ها توسط پلي ساکاريد خارج سلولي گرفته مي شود. همچنين بيوفيلم باكتريايي بعد از تيمار با بيوسايد براي محافظت از خود، پلي مر خارج سلولي بيشتري توليد مي كند(32). 1-4-3- كسب مواد غذايي و همكاري هاي متابوليكي 1-4-3-1- كسب مواد غذايي كانال هاي آب با قابليت نفوذ بالا در تمام ساختمان بيوفيلم پراكنده هستند و ميكروكلني ها را احاطه كرده اند. اين كانال ها نقش انتقال مواد غذايي و متابوليت ها را از فضاي آبي به داخل بيوفيلم بر عهده دارند و در مقابل، متابوليت هاي سمي را از بيوفيلم خارج مي كنند(19). مواد آلي كه به ميزان كمي در بعضي آب ها وجود دارند در سطح بيوفيلم توسط پلي ساکاريد خارج سلولي به دام مي افتند و در آن جا تجمع پيدا مي كنند و سپس توسط كانال ها به باكتري هاي درون بيوفيلم انتقال داده مي شوند(67). 1-4-3-2- همكاري هاي متابوليكي خصوصيات متابوليكي باكتري هاي درون بيوفيلم بسيار متفاوت از همتاهاي پلانكتونيك خود مي باشند و ساختمان بيوفيلم فرصتي را براي همكاري هاي متابوليك بين باکتري هاي درون بيوفيلم فراهم مي كند. كلوني هاي موجود در بيوفيلم هر كدام يك محيط زندگي خاص خود را دارند كه از محيط هاي ديگر كلني ها جدا و مجزا است. اين كلني ها مي توانند محصولات فرعي توليد شده توسط كلني هاي ديگر(كلني هاي مجاور) را مورد استفاده قرار دهند. همچنين چندين گونه از باكتري ها كه داراي آنزيم هاي متفاوتي هستند مي توانند مواد غذايي را بشكنند و مورد استفاده قرار بدهند كه اين مورد توسط يك گونه باكتري، به تنهايي، قابل انجام نيست(24). انتقال افقي ژن براي تكامل و تنوع ژنتيكي جمعيت هاي ميكروبي مهم مي باشد. اهميت مطالعه ي انتقال ژن در محيط هاي طبيعي با ظهور باكتري هاي مقاوم به چند دارو مشخص شد. وجود پلاسميدها[12] در باكتري ها اثبات شده و انتقال ژن توسط كونجوگاسيون[13] يكي از بهترين مكانيسم هاي شناخته شده براي انتقال اطلاعات ژنتيكي مي باشد. از آن جايي كه باكتري ها در طبيعت بيوفيلم تشكيل مي دهند، كونجوگاسيون سبب انتقال ژن درون يا بين جمعيت هاي بيوفيلم مي شود. براي مثال پلاسميد Tol كه حامل يك ژن تجزيه كننده ي تولوئن[14] و بنزيل الكل[15] است. بين باكتري هاي يك بيوفيلم در حال رشد روي بنزيل الكل به عنوان تنها منبع كربن و انرژي گزارش شده است(89). ساختار جمعيتي متراكم در بيوفيلم ها پراكندگي پلاسميدها را توسط كونجوگاسيون افزايش مي دهد و اين مكانيسم خود مي تواند تكامل بيوفيلم را سبب شود. به همين صورت به نظر مي رسد که رهاسازي DNA و ترانسفورماسيون[16] بخشي از چرخه ي زندگي بيوفيلم باشد و در نتيجه ساختار بيوفيلم را پايدار مي كند. اين فرايندهاي ژنتيكي مي توانند سبب افزايش كارآيي فيزيولوژيكي بيوفيلم، توانايي تجزيه ي مواد زنوبيوتيك و يا افزايش پايداري ساختار بيوفيلم شوند(89). هم اكنون مشخص شده كه يك نوع از شيوه ي زندگي اكثر باكتري ها، به صورت متصل به سطوح يا همان بيوفيلم مي باشد؛ جايي كه جمعيت هاي باكتريايي در يك ساختار پيچيده و با تقسيم كردن مواد غذايي زندگي مي كنند. به اين دلايل، درك بيشتر از كيفيت سازشي باكتري ها در شرايط تغييرات محيطي با بررسي نحوه ي زندگي باكتري ها به صورت بيوفيلم بهتر صورت مي گيرد. در حقيقت، امكان دارد كه تنظيم ژن هاي اصلي به طور مستقيم توسط سيگنال هاي محيطي صورت بگيرد كه اين مي تواند همانند حالت كنترل احساس آستانه[17] ژن هاي متفاوت در بيوفيلم باشد؛ جايي كه غلظت و ميزان اين سيگنال هاي خارجي ممكن است نسبت به سوسپانسيون طبيعي سلول هاي پلانكتونيك بسيار بالاتر باشد. به طور مشابه، انتقال ژن توسط كونجوگاسيون پلاسميد و ترانسفورماسيون DNA با فركانس و کارآيي بالا در بسياري از بيوفيلم هاي باكتريايي ديده شده است. بنابراين، پديده هاي مربوط به فيزيولوژي باكتري ها، تنظيم آن و تنظيم ژن ها با اثر آنها بر روي پتانسيل يك جمعيت براي تجمع و به دست آوردن خصوصيات جديد با كيفيت بالا در بيوفيلم به انجام مي رسند و اين سازش سبب پايداري و تثبيت شرايطي اپتيمم براي زنده ماندن باكتري ها مي شود. القاء تنظيم شده ي بيان ژن هاي خاص در بيوفيلم(شامل القاء سيگنال هايي كه سبب گسترش بيشتر بيوفيلم مي شوند) باعث به راه انداختن يك سري از وقايع مؤثر در تشكيل بيوفيلم مي شوند. اين نوع از القاء ممكن است به طور زيادي در ارتباط با تغيير حالت و شيوه ي زندگي باشد. در مقابل، پاسخ هاي سازشي شامل انتقال ژن، ممكن است در ارتباط با تغييرات ژنتيكي مورد نياز براي مقابله با فاژها، توكسين ها و آنتي بيوتيك هاي مفيد باشند. ترانسفورماسيون DNA و نوتركيبي بر پايه ي ادغام ژنومي، در ارتباط با ارگانيسم هاي بسيار نزديك به هم مي باشد؛ از آن جايي كه انتقال پلاسميد مي تواند بين ارگانيسم هايي كه رابطه ي خويشاوندي دوري از هم دارند صورت بگيرد. يافته هاي اخير نشان داده است كه فرايندهاي انتقال DNA يك اثر مثبت بر روي پايداري و گسترش بيوفيلم دارد. اين مورد پيشنهاد مي كند كه انتقال ژن نتيجه ي گسترش بيوفيلم مي باشد و تحت شرايط محيطي خاص انجام مي پذيرد(89). 5-1- فرايندهاي اوليه در تشكيل بيوفيلم و تمايز ساختاري حاصل از آنها 1-5-1- تمايز ساختاري تشكيل بيوفيلم مي تواند حداقل توسط سه مكانيسم صورت بگيرد؛ يكي از اين موارد پراكندگي مجدد سلول هاي متصل به سطح توسط جابجايي در سطح مورد نظر مي باشد. نتايج حاصل از كار O’Toole و Kolter بر روي جهش يافته هاي Pseudomonas aeruginosa پيشنهاد مي كند كه حركت غلطيدن وابسته به پيلي نوع IV يك نقش را در تجمع روي سطوح براي اين ميكروارگانيسم بازي مي كند. مكانيسم دوم، تقسيم دوتايي سلول هاي متصل به سطح مي باشد(36). در هنگام تقسيم سلول ها، سلول هاي دختري در جهت بيرون و بالاي سطح مورد نظر قرار مي گيرند. در حقيقت، اين روش همانند تشكيل كلوني بر روي پليت آگار مي باشد. نقش هر كدام از اين مكانيسم ها بستگي به ارگانيسم مورد نظر، نوع سطح مورد نظر براي تشكيل كلني و شرايط فيزيكي و شيميايي محيط دارد. در Pseudomonas putida و Escherichia coli نشان داده شده است كه فعاليت سلول ها در مركز اجتماعات سلولي در هنگام رشد زياد آنها، كم شده است اما فعاليت آنها مي تواند به وسيله ي اضافه كردن منبع كربن مورد استفاده دوباره بازگردانده شود كه اين خود نشان مي دهد كه فعاليت سلول ها در داخل اين ساختار به وسيله ي وجود مواد غذايي كنترل مي شود. نشان داده شده است كه كانال هاي احاطه كننده ي اجتماعات سلولي مي توانند مقدار اكسيژن و ديگر مواد غذايي را به باكتري هاي درون بيوفيلم افزايش بدهند. بنابراين، ارتباط بين ساختار و عمل در اين اجتماعات سلولي وجود دارد. به نظر مي رسد كه ساختار بيوفيلم به طور زيادي توسط توليد ماتريكس پلي مري خارج سلولي تعيين مي شود(23). اين ماتريکس از پلي ساكاريد، پروتئين و اسيد نوكلئيك تشكيل شده است. Nivens و همكاران يافتند كه سويه ي موكوئيدي Ps. aeruginosa يك بيوفيلم متفاوت از نظر ساختاري نسبت به سويه ي غير موكوئيدي توليد مي كند و خصوصاً آلژينات(يك تركيب اصلي از پلي ساکاريد اين سويه) در اين ساختار ديده مي شود. همچنين مشخص شده است كه القاء بيان ژن آلژينات در سويه ي غير موكوئيدي مي تواند سبب ايجاد يك ساختار پيچيده شود(26، 30). 1-5-2- تمايز فنوتيپي و اتصال اوليه همانند فرايندهاي تمايزي در بسياري از سيستم هاي ديگر، فرايند تمايزي كه گروه كوچكي از باكتري هاي متصل را به يك جمعيت بيوفيلمي احاطه شده در يك ماتريكس بر روي يك سطح تبديل مي كند، در ابتدا به صورت يك سري از تغييرات مورفولوژيكي ديده مي شود. سلول هاي اتصال يافته ي تنها و تك كه تشكيل بيوفيلم را بر روي يك سطح به راه مي اندازند در ابتدا فقط توسط ميزان كمي از مواد پلي مري احاطه شده اند و بسياري از آنها قادر به تحرك و جابجايي هستند. در اين سلول هاي متصل، هنوز فرايندهاي تمايزي كه منجر به تشكيل بيوفيلم شود وجود ندارد و ممكن است بسياري از آنها از سطح جدا شده و به حالت پلانكتونيك درآيند. در طول اين مرحله از اتصال برگشت پذير باكتري ها رفتارهاي خاص گونه اي را نشان مي دهند كه شامل غلطيدن[18] ،خزيدن[19]و تشكيل توده[20] مي باشد. اين رفتارها قبل از توليد زياد پلي ساكاريد خارج سلولي و اتصال غير قابل برگشت صورت مي گيرند(64). همزمان با بلوغ بيوفيلم، تكامل و گسترش ميكروكلني ها و كانال هاي آبي صورت مي گيرد. همچنين در بسياري از سلول ها تغييرات فيزيولوژيكي در پاسخ به شرايط خاص محل زندگي جديد صورت مي گيرد. همچنين ميكروكلني هاي مجزا ممكن است از سطح، كنده شوند و به حالت پلانكتونيك و شناور درآيند. 1-5-3- اتصال برگشت ناپذير از آن جايي كه اتصالات برگشت پذير روي چسبيدن باكتري به سطوح اثر مي گذارند، باكتري بايد در هنگام رشد به منظور تشكيل يك بيوفيلم بالغ در تماس با سطح باشد. اين تغيير از حالت اتصال برگشت پذير به حالت برگشت ناپذير در سال 1943 توسط Zobell به عنوان انتقال از حالت واكنش ضعيف سلول با ماده به يك اتصال دائم به واسطه ي توليد پلي مرهاي خارج سلولي مورد توجه قرار گرفت. البته تحقيقات اخير، تغييرات فيزيولوژيكي را مسبب اين اتصال مي دانند. يكي از مكانيسم هاي اين انتقال پيلي نوع IV مي باشد. همچنين توليد پلي ساكاريدهاي چسبنده ي بين سلولي نيز از موارد ديگر در Staphylococcus epidermis مي باشد كه تشكيل ميكروكلني ها را آسان مي كند(64). مرحله ي بعدي از تكامل بيوفيلم، بلوغ آن مي باشد كه حاصل گسترش ساختمان پيچيده، كانال ها، منافذ و پراكندگي مجدد باكتري ها مي باشد. در يك بررسي، بيوفيلم هاي بالغ Ps. aeruginosa نشان داده است كه بيوفيلم اين باکتري الگويProfile پروتئيني متفاوتي از سلول هاي پلانكتونيك دارد. نزديك به 50% از پروتئين هاي قابل شناسايي(بيشتر از 800 پروتئين) نشان داده شده است كه در بيان آنها شش برابر يا بيشتر تفاوت وجود دارد. علاوه بر اين، بيش از 300 پروتئين قابل شناسايي در بيوفيلم وجود دارد كه در سلول هاي پلانكتونيك قابل شناسايي نيستند، پروتئين هاي قابل شناسايي در 5 گروه اصلي قرار مي گيرند: متابوليسم، بيوسنتز LPS و فسفوليپيد، ناقلين غشايي و ترشحي. در مطالعه ي ديگري با استفاده از تكنولوژي DNA microaaray براي سنجش بيوفيلم بالغ و مقايسه ي آن با كشت كموستات Ps. aeruginosa نشان داده شد كه فقط 70 ژن در بيوفيلم تغيير بيان داشتند. از ميان اين ژن ها كه بيان بالايي در بيوفيلم بالغ دارند مي توان به ژن هاي كد كننده ي پروتئين هاي شركت كننده در ترجمه، متابوليسم، انتقال غشايي يا ترشح و تنظيم ژن اشاره كرد. اين تحقيقات همچنين بيان بالاي فاكتور سيگماي rpoH و بيان پايين فاكتور سيگماي rpoS در بيوفيلم بالغ را نشان مي دادند(65). 1- 7-كنده شدن به عنوان يك بخش از تكامل بيوفيلم همان طور كه گفته شد تكامل بيوفيلم مي تواند حداقل به چهار مرحله تقسيم بندي شود؛ اين مراحل عبارتند از: 1) اتصال برگشت پذير[21] 2) اتصال غير برگشت پذير[22] 3) بلوغ[23] 4) كنده شدن[24] سلول هاي كنده شده به حالت پلانكتونيك در مي آيند. بنابراين، سيكل زندگي بيوفيلم در اين جا بسته مي شود. كنده شدن يك لغت عمومي براي توصيف رها شدن سلول ها به صورت تك و يا يك گروه از بيوفيلم يا سطح مي باشد. كنده شدن فعال، يك رخداد فيزيولوژيكي تنظيم شده مي باشد كه در اين موارد بسيار كم مطالعه شده است(76). نشان داده شده است كه به دنبال انكوباسيون طولاني بيوفيلم هاي Ps. fluresence، كنده شدن صورت مي گيرد كه اين همراه با كاهش در پلي ساکاريد خارج سلولي بيوفيلم مي باشد. مرحله ي سكون زندگي باكتري Clostridium thermocellum همراه با افزايش كنده شدن از سطح مواد مي باشد. مشخص شده كه گرسنگي ممكن است منجر به فرايند كنده شدن باكتري ها از طريق مكانيسمي نامعلوم شود كه سبب رها شدن باكتري ها براي جستجوي محيطي با مواد غذايي بيشتر مي شود. حدس زده مي شود افزايش در غلظت يك مولكول القاء كننده مسئول توليد و رهاسازي آنزيم هاي تجزيه كننده ي ماتريكس پلي مري مي باشد كه سبب كنده شدن سلول ها از بيوفيلم مي شود. مثلاً باكتري گرم مثبت Streptococcus mutans يك آنزيم آزاد كننده ي پروتئين سطحي[25]توليد مي كند كه سبب رهاسازي سلول ها از بيوفيلم مي شود. نشان داده شده است كه بيان بالاي ژن آلژينات لياز[26] سبب تجزيه ي آلژينات مي شود و سبب ايجاد بيوفيلم هايي مي شود كه مي توانند با يك تكان شديد از سطح كنده شوند. همچنين هنگامي كه تراكم سلول ها در بيوفيلم به يك حد بسيار بالا مي رسد، رهاسازي آنزيم هاي تجزيه كننده ي ماتريكس صورت مي گيرد كه اين خود منجر به كنده شدن سلول ها از بيوفيلم مي شود. شکل 1 مراحل تشکيل بيوفيلم را بصورت کلي نشان مي دهد(64). 1- 8- تشكيل بيوفيلم به عنوان يك فرايند تكاملي همان طور كه گفته شد تشكيل بيوفيلم حداقل به 4 مرحله تقسيم مي شود؛ 1- اتصال برگشت پذير، 2- اتصال برگشت ناپذير، 3- بلوغ و 4- كنده شدن. سلول هاي كنده شده به صورت پلانكتونيك در مي آيند و بنابراين سيكل زندگي بيوفيلم در اين جا كامل مي شود. اين چهار مرحله نسبت به يكديگر تفاوت هاي اساسي دارند. سلول هاي باكتري درون هر كدام از اين مراحل از نظر فيزيولوژيكي با مراحل ديگر كاملاً متفاوت هستند. در يك مطالعه، بيوفيلم Ps. aeruginosa در هر مرحله توسط الكتروفورز ژل پلي آكريل آميد دو بعدي مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرار گرفت و مشخص شد كه ميانگين توليد پروتئين هاي قابل تشخيص توسط اين روش برابر 35% مي باشد. انتقال از حالت پلانكتونيك به مرحله ي غير برگشت پذير نتيجه ي تغيير در 29% از پروتئين هاي سلولي مي باشد. به همين ترتيب، انتقال از اين مرحله به مرحله ي بعد سبب تغيير 40% از پروتئين ها مي باشد ولي در مرحله ي آخر، يك كاهش در حدود 35% در پروتئين هاي قابل تشخيص ديده مي شود. سلول ها در طول اين مرحله از تكامل، يك الگوي پروتئيني دارند كه بسيار شبيه به سلول هاي پلانكتونيك مي باشد. بيشترين تفاوت نيز هنگامي مشاهده شد كه سلول هاي پلانكتونيك با سلول هاي بيوفيلم بالغ مقايسه شدند. به طور كلي مي توان ذكر كرد كه سلول ها در هر مرحله از تشكيل بيوفيلم از نظر فيزيولوژيكي تفاوت هاي زيادي با سلول ها در مراحل ديگر دارند كه اين تفاوت ها بيانگر همان فرايند تكاملي مي باشد. 1-9- ارتباطات سلول-سلول در طول تشكيل بيوفيلم نشان داده شده است كه القا گر آسيل- هموسرين لاکتون در بيوفيلم ها قابل شناسايي است و اين پيشنهاد مي كند كه بيوفيلم ها در طبيعت داراي جمعيت هايي هستند كه قادرند بسته به تراكم سلول ها، ژن هاي خود را تنظيم كنند. در سال 1998، Davies و همكاران(26) نشان دادند كه Ps. aeruginosa PAO1 نيازمند محصول ژن lasI يعني هموسرين لاکتون است تا يك بيوفيلم بالغ را تشكيل دهد. آنها نشان دادند كه باكتري هايي داراي نقص در ژن lasI هستند، بيوفيلمي توليد مي كنند كه ضخامت آن فقط 20% بيوفيلم طبيعي مي باشد. همچنين بيوفيلم اين موتانت ها بر خلاف بيوفيلم طبيعي فاقد پلي مر و كانال هاي آبي مي باشد. هنگامي كه اين القاگر به محيط كشت اين باكتري هاي موتانت اضافه شد، همانند باكتري هاي وحشي تشكيل بيوفيلم بالغ دادند. اين نتايج نشان مي دهد كه اين القاگر عامل اصلي ساختار پيچيده ي بيوفيلم هاي بالغ مي باشد. از آنجايي كه ساختار بيوفيلم وابستگي زيادي به ماتريكس پلي مري دارد گمان مي رود كه ژن هاي مسئول سنتز آلژينات به وسيله ي هموسرين لاکتون القاء مي شوند. اين مشاهدات نقش تحريک آستانه را به عنوان يك سيستم انتقال سيگنال براي شروع توليد آلژينات و احتمالاً ديگر انواع پلي ساکاريد خارج سلولي مشخص مي كند. اين يافته ها نشان مي دهد كه كنترل تشکيل بيوفيلم توسط تحريک آستانه در Ps. aeruginosa بسيار پيچيده است و ارتباطات سلول-سلول پيچيده تر از آن مي باشد 1- 10- خصوصيات بارز بيوفيلم 1-10-1- بيوفيلم به عنوان جوامع ميكروبي مرتبط از نظر فيزيولوژيكي با بررسي بيوفيلم ها مشخص مي گرددكه اين ساختارها در حقيقت بيوفيلم هاي چند گونه اي بسيار پيچيده هستند. بيوفيلم مي تواند هنگامي به رشد مطلوب خود برسد كه همكاري هاي فيزيولوژيكي براي تجزيه و مصرف مواد غذايي بين باكتري هاي موجود در آن به خوبي انجام شود. همانند بيوفيلم هايي كه در معده ي گاو بر روي فيبرهاي سلولزي تشكيل مي شوند و با همكاري هاي فيزيولوژيكي، اين ماده را تجزيه مي كنند. براي مثال در يک نوع بيوفيلم ممکن است ميكروكلني هاي متفاوتي ديده مي شود.مثلا" کلني هايي كه هيدروژن را هم توليد و هم مصرف مي كنند، ميكروارگانيسم هايي که با هم رابطه ي سينتروفي[27] دارند، ميكروارگانيسم هاي تخمير كننده ، و توليد کننده اسيدهاي آلي كه اين اسيد ها توسط توليد كننده هاي هيدروژن مورد مصرف قرار مي گيرند و غيره مي توانند در يک بيوفيلم ديده شوند. علاوه بر اين، پتانسيل واكنش هاي متابوليكي بين ميكروارگانيسم ها و مولكول هاي سيگنال ممكن است به ارتباطات بين و درون گونه اي كمك كند(64). 1-10-2- بيوفيلم به عنوان جوامع ميكروبي مرتبط از نظر رفتاري تشكيل اجسام ميوه اي توسط ميگزوباكتري ها تنها يك مثال از چندين بيوفيلم ماكروسكوپي است كه توسط سلول هاي پلانكتونيك در پاسخ به شرايط محيطي همچون گرسنگي و يا ديگر فاكتورهاصورت مي گيرد. در شرايطي كه مواد غذايي كافي وجود داشته باشد سلول هاي ميگزوباكتريايي از طريق حركت لغزنده ي[28]خود به سمت مواد غذايي حركت مي كنند. اين الگوي پيچيده از رفتارهاي پيوسته و مرتبط توسط توليد سورفاكتانت تسهيل مي شود و همچنين كنترل آن توسط سيگنال هاي سلول-سلول مي باشد. هنگامي كه شرايط محيطي نامساعد مي شود، همانند خشكي يا كمبود مواد غذايي، ميگزوباكتري هاي شناور تشكيل ميكروكلني هايي را مي دهند كه در آن سلول هاي پلانكتونيك با هم جمع مي شوند و ميزان بالايي از مواد پلي مري خارج سلولي توليد مي كنند و اجسام ميوه اي را تشكيل مي دهند. سلول هاي باكتري درون اين بيوفيلم به كيست ها تمايز مي يابند. ساختار اين بيوفيلم نيز به ساقه و يك كلاهك تمايز پيدا مي كند. نتيجه ي اصلي اين فرايند تمايزي اين است كه سلول هاي يك گونه ي خاص يك بيوفيلم مقاوم به خشكي را تشكيل مي دهند كه در مقابل شرايط نامساعد محيطي مقاوم مي باشد. بنابراين، مكانيسم كنترل اين بيوفيلم هاي متحرك[29] بر اساس سيگنال هاي سلولي است كه ممكن است در ارتباط با استراتژي هاي سلولي براي كسب مواد غذايي و مواد ديگر باشد(64). 1-10-3- بيوفيلم به عنوان جوامع ميكروبي با ساختار پيشرفته بيوفيلم هاي ميكروبي به قدر كافي قطور و گسترده هستند كه بتوان آنها را با چشم غير مسلح ديد. آنها شامل ميليون ها موجود پروكاريوت و در بعضي موارد يوكاريوت هستند كه اين ها با يكديگر همكاري هاي متابوليكي و فيزيولوژيكي دارند. سلول هاي باكتريايي از يك گونه به طور دائم در يك محل خاص در بيوفيلم جاي مي گيرند كه اين محل مي تواند در نزديكي سطح محل اتصال و يا در بالاي ساختمان قارچي شكل بيوفيلم باشد. در حقيقت، سلول هايي كه بيوفيلم هاي تك گونه اي و چند گونه اي را تشكيل مي دهند با يك الگوي خاص در بيوفيلم قرار مي گيرند. در اين ساختار، بعضي از محل ها داراي جمعيت بالايي از سلول ها هستند كه فاصله ي بين اين جمعيت ها نيز مشخص و كنترل شده مي باشد. همچنين محل هايي در بيوفيلم ديده مي شود كه هيچ جمعيت سلولي در آن جا وجود ندارد. براي مثال در بيوفيلم هاي تجزيه كننده ي سلولز، باكتري هاي تجزيه کننده[30] در نزديكي سوبسترا قرار دارند ولي باكتري هاي هوازي در نزديكي كانال هاي آبي مي باشند و يا در بعضي بيوفيلم ها كه يك محيط بي هوازي در ته آنها تشكيل مي شود باكتري هاي بي هوازي مثل باكتري هاي احياء كننده ي سولفات[31]در آن جا رشد كرده و جمعيت آنها زياد مي شود. با بررسي هايي كه توسط ميكروسكوپ فلورسانت صورت گرفته، اين ناهمگوني درون ساختار بيوفيلم مشخص شده است. با توجه به اين موارد، مي توان بيوفيلم را به شهر ميكروب ها تشبيه كرد كه گروه هاي متفاوت با اعمال خاص و محل مشخص در آن مشغول به فعاليت هستند. 1-11- فاكتورهاي شركت كننده در گسترش و بلوغ بيوفيلم در گذشته ميكروبيولوژيست ها فرض مي كردند كه بيوفيلم ها شامل توده هاي نامنظمي از باكتري هاي قرار گرفته در ساختار ژله اي و بدون الگوهستند. تكنيك هاي جديد براي بررسي بيوفيلم ها بدون تخريب ساختار ژل مانند آنها، محققان را قادر كرده است كه ساختار پيچيده ي بيوفيلم ها را به صورت يك شهر تفسير كنند. همچنين براي گسترش و بلوغ اين ساختارها يك سري فاكتورها دخيل هستند كه در زير توضيح داده مي شوند. 1-11-1- جنس سطح مواد[32] جنس سطح مواد نقش كمي در اتصال ميكروب ها دارد. به اين صورت كه سطوح با خاصيت هيدروفوبيسيتي بالا سبب اتصال مناسب باكتري هايي كه سطح سلولي آنها نيز هيدروفوب است، مي شوند. اما باكتري هايي كه سطح سلولي با خاصيت هيدروفيل دارند در اتصال به سطوح هيدروفوب موفق نمي باشند(58). 1-11-2- مناسب بودن سطح مورد نظر[33] سطح مناسب يكي از اولين فاكتورهايي است كه سبب گسترش بيوفيلم مي شود. براي مثال در سيستم هاي آبي، سطوح مناسب شامل تانكهاي ذخيره اي، فيلترها، رزين ها، غشاها و غيره مي باشند كه باكتري ها در اين محل ها تشكيل بيوفيلم مي دهند(10). 1-11-3- صاف و صيقلي بودن سطح[34] اگرچه سطوح صاف صيقلي اتصال اوليه ي باكتري ها را به تأخير مي اندازند اما بعد از گذشت چند روز اثر خاصي بر روي تشكيل بيوفيلم ندارند؛ يعني با گذشت زمان بيوفيلم روي اين سطوح صاف تشکيل مي شود 1-11-4- شدت جريان آب[35] جريان زياد به طور كامل نمي تواند اتصال باكتري ها را مهار و بيوفيلم را حذف كند. اما اين شدت جريان بر روي ضخامت بيوفيلم مؤثر است. بدون در نظر گرفتن شدت جريان آب، در نواحي مجاور سطح لوله ها، جريان بسيار كندتر از مركز لوله ها مي باشد، در نتيجه، بيوفيلم در اين نواحي تشكيل مي شود اما ضخامت آن بسيار ناچيز است(19). 1-11-5- محدوديت مواد غذايي[36] همانند ديگر موجودات زنده، باكتري ها نيازمند يك سري مواد خاص براي رشد و تكثير هستند. محدوديت اين مواد، رشد باكتري ها را محدود مي كند، اما حتي ميزان كمي از مواد آلي، از رشد باكتري ها حمايت مي كند. به طور تئوري فقط ppb 1 از مواد آلي در آب براي تكثير و توليد 9500 باكتري در يك ميلي ليتر كافي است. تكنيك هاي جديد نمي توانند سطح مواد غذايي را به طور كامل کاهش بدهند. بنابراين، كنترل باكتري ها از طريق كنترل مواد غذايي امكان پذير نيست. به طور مشابه، ميزان كمي از اكسيژن رشد خوب باكتري ها را سبب مي شود. با اين وجود، آب حاوي مواد غذايي كم، خيلي كمتر سبب تشكيل بيوفيلم مي شود(5). 1-12- بيوفيلم و انسان در اكثر محيط ها، باكتري ها اتصال به سطوح را به حالت آزاد و پلانكتونيك ترجيح مي دهند. يك سنگ غوطه ور در يك جوي آب، يك سوند و در بدن انسان، دندان، لوله هاي آب، مجراها و غيره مي توانند محل مناسبي براي تشكيل بيوفيلم باشند. بيوفيلم ها علاوه بر مضرات فراواني كه در زندگي بشر دارند، داراي كاربردهاي بسيار جالبي نيز هستند. از نقطه نظر پزشكي، تشكيل كلني روي لوازم پزشكي مي تواند به عنوان منبع اصلي آلودگي عمل كند. سلول ها در لايه هاي زيرين بيوفيلم از اثر آنتي بادي ها و فاگوسيته شدن توسط سلول هاي سفيد خوني، محافظت مي شوند. تشكيل بيوفيلم يك فاكتور كليدي در بيماري هاي دندان مي باشد. در صنايع غذايي، گسترش بيوفيلم بر روي سطوح ماشين ها، پاتوژن هايي مثل Listeria monocytogenes را از عوامل ضد ميكروبي و كشنده محافظت مي كند. علاوه بر اين، در صنايع ديگر، بيوفيلم ها مسئول خسارت هاي اقتصادي هستند. همچنين بيوفيلم ها مي توانند تحت كنترل انسان درآيند. براي مثال، Acetobacter spp. كه توليد بيوفيلم مي كند، مي تواند براي اكسيداسيون اتانل به اسيد استيك در كارخانجات توليد سركه به كار رود. عموماً در كاربردهاي صنعتي مدرن، از بيوفيلم در به دام انداختن مولكول ها و ذرات كوچك و تجزيه ي مواد سمي استفاده مي شود. در جداول 1-1 و 1-2 مثال هايي از مضرات و كاربردهاي بيوفيلم ها آورده شده است(51). مهمترين كاري كه بايد در سيستم هاي صنعتي به منظور جلوگيري و كنترل خوردگي زيستي و تخريب زيستي انجام داد، تميز نگه داشتن سيستم است. اين اصل مهم، خيلي كم مشاهده مي شود و تنها در مراحل اوليه ي راه اندازي سيستم وجود دارد. ولي بعد از آن به دليل اطلاعات كم مشكلات زيادي در سيستم به وجود مي آيد(. [39] [40] [41] [42] 3) و يا سولفات يا سيليكات كلسيم مي باشد. تشكيل اين رسوبات وابسته به دما، pH، كيفيت آب، شرايط هيدروديناميكي و غلظت مواد شيميايي موجود در آب است. 1-m.s 5/2-5/1( مي تواند سبب كنده شدن رسوبات شود. از آن جايي كه جريان پايين تر(كمتر از 1-m.s 5/0) به تشكيل آن كمك مي كند، جريانات پايين عموماً در سيستم هاي خنك كننده وجود دارد. فرايندهاي تميزسازي شامل فرايندهاي مكانيكي و شيميايي هستند. در نوع مكانيكي، استفاده ي همزمان از بيوسايد نيز توصيه مي شود. در تميزسازي شيميايي از اسيدهاي معدني، آلي و عوامل كليت كننده مثل EDTA استفاده مي شود(51، 89). [43] كه در واحدهاي عمل آوري پساب ها با لجن فعال يافت مي شود، بسيار مفيد است؛ زيرا كه توليد پلي ساكاريد نموده و بدين وسيله به باكتري هاي ديگر كمك مي كند تا مواد آلي را كه به طور معمول به جريان هاي آب تخليه و باعث آلودگي مي شوند، را حذف كنند. بر خلاف اين ارگانيسم، ميكروارگانيسم هاي كه در سيستم هاي آب خنك كننده زندگي مي كنند به طرق مختلف، نظير توليد متابوليت ها يا ايجاد رسوب و يا صرفاً به علت كثرت تعداد بر بازده عمليات اثر منفي مي گذارند.
باكتري هاي كپسول دار مانند Flavobacterium عموماً سبب توليد لجن در سيستم مي شوند. توليد پلي ساكاريد و ايجاد بيوفيلم، سلول ها را در مقابل استرس هاي محيط اطراف حفاظت مي كند و نيز توان آنها را در جهت به دست آوردن مواد غذايي افزايش مي دهد. باكتري هايي نظير باسيلوس ها و ساير اسپوردارهاي هوازي به درجاتي كمتر از كپسول دارهاي هوازي توليد لجن مي كنند. اين دسته از ارگانيسم ها از اين جهت قابل ذكر هستند كه قابليت توليد اسپور را دارند و ايجاد مشكلاتي در زمينه ي كنترل مي كنند(1).
1-17- مشكلات ايجاد شده در سيستم برج هاي خنك كننده توسط باكتري ها باكتري ها بر اساس طبيعت خود ايجاد مشكلاتي به شرح زير مي كنند: الف) اثر مستقيم بر روي سرعت واكنش هاي آندي و كاتدي ب) مقاومت سطح فلزات را با محصولات حاصل از متابوليسم خود تغيير مي دهند ج) محيط خورنده اي به وجود مي آورند د) در نتيجه ي رشد و تكثير خود با به وجود آوردن پيل هاي غلظتي الكتروليتي روي سطح فلز ايجاد مشكل مي نمايند ه) محصولات خوردگي، محدوديت هايي نظير كاهش سرعت، فشار و گرفتگي در سيستم خنك كننده به وجود مي آورند كه به كاهش انتقال حرارت در مبدل هاي حرارتي منجر مي شود. و) ايجاد بيوفيلم و تشكيل رسوب هايي كه سبب انسداد مسير جريان آب خنك كننده و تشكيل لجن هاي ميكروبي و نهايتاً خوردگي مي شود. تشكيل بيوفيلم و تخريب زيستي حاصل از آن در آب برج هاي خنك كننده كه كنترل باكتري طبق برنامه هاي منظم صورت نگيرد، اجتناب ناپذير است زيرا مواد آلي موجود در آب تمايل به نشستن روي سطوح فلزي را داشته و سلول هاي ميكروبي معلق در آب به طرف سطوحي كه مواد آلي قرار گرفته اند، جذب مي گردند و از مواد آلي تغذيه كرده و تكثير مي يابند. در نتيجه تكثير پيدا كرده و موجب اشكالات فوق العاده در سيستم برجهاي خنك كننده مي گردند(89). 1-18- خوردگي ميكروبي حضور فيزيكي سلول هاي باكتري ها بر روي فلزات و سطح آنها و فعاليت هاي متابوليكي آنها مي تواند سبب خوردگي ميكروبي شود. گسترش بيوفيلم سبب ايجاد يك سري نقاط بي هوازي در كف بيوفيلم مي شود كه فاقد اكسيژن مي باشند. غلظت هاي متفاوت اكسيژن در دو محل بر روي سطح فلز مي تواند سبب تفاوت در پتانسيل الكتريكي و نهايتاً منجربه خوردگي شود. همچنين بعضي از باكتري هاي بيوفيلم مي توانند مواد شيميايي خورنده مثل اسيد و گاز هيدروژن را در طول متابوليسم خود توليد كنند. نواحي غير هوازي در بيوفيلم مي توانند داراي باكتري هاي احياء كننده ي سولفات باشد. اين گروه از باكتري ها، سولفات را به سولفيد هيدروژن احياء مي كنند كه فلزات را مي خورد. يك راه براي محدود كردن فعاليت باكتري هاي احيا کننده سولفات، كاهش غلظت مواد غذايي ضروري آنهاست. اين مواد غذايي شامل فسفر، نيتروژن و سولفات مي باشند. بنابراين، در آب خالص، اين باكتري هاي احيا کننده سولفات كمتر مي توانند رشد كنند. در حقيقت، هر عاملي كه بتواند ضخامت بيوفيلم را كاهش دهد مي تواند نواحي بي هوازي كه سبب خوردگي مي شوند را نيز كاهش دهد(51). 1-19- مسائل خوردگي[44] بسياري از ميكروارگانيسم هايي كه در آب برج هاي خنك كننده يافت مي شوند از هيدروژن در فرايندهاي متابوليك استفاده مي كنند كه اغلب منجر به غير قطبي شدن كاتدي واكنش خوردگي مي گردد. آزاد شدن هيدروژن از سطح يك فلز كه ميكروارگانيسم ها بر روي آن قرار دارند وسيله ي تداوم واكنش خوردگي را فراهم مي سازد. همچنين اكسيژن رها شده توسط جلبك ها به عنوان بخشي از تحولات متابوليك آنها، به دپلاريزه ساختن كاتدي واكنش خوردگي كمك مي كند. هر چند كه دپلاريزه ساختن توسط ميكروب ها مهم است، اما نقش اصلي آنها در خوردگي، به خوردگي در زير رسوبات مربوط مي گردد. يك توده لجن يا توده اي از تركيب لجن و نمك هاي معدني، يك پيل اختلاف غلظت اكسيژن ايجاد مي كند. بنابراين، منطقه ي واقع در زير توده ي مزبور به صورت آند فعال در مي آيد كه باعث حملات شديد موضعي مي گردد. در اين وضعيت، ميكروارگانيسم ها نه فقط به تنهايي مسأله ي رسوبات را ايجاد مي كنند، بلكه ساير موادي را هم كه ممكن است در فاز آبي باقي مانده باشد در برگرفته و بدين ترتيب تشكيل رسوبات افزايش مي يابد و به طور غير قابل اجتناب ناپذيري نيز خوردگي بيشتري صورت مي گيرد. علاوه بر اين، باكتري هاي احياء كننده ي سولفات، توليد H2S مي كنند كه در فلزات از طريق حمله با pH پايين ايجاد خوردگي مي كند. همچنين با ايجاد سولفيد آهن، خوردگي را به وجود مي آورند. باكتري هاي اكسيد كننده ي گوگرد توليد اسيد سولفوريك مي كنند كه به طور موضعي مناطقي با pH پايين در سيستم ايجاد مي كند. همچنين نيتروباكترها اثر مواد بازدارنده ي نيتريته را از طريق اكسيده كردن نيتريت به نيترات خنثي مي كنند. اين امر در سيستم هاي بسته ي گردشي كه در آنها معمولاً نيتريت به عنوان يك ماده ي بازدارنده ي خوردگي به كار مي رود، شدت بيشتري دارد. مسائل خوردگي حاصل از ميكروب ها بار سنگيني بر دوش برنامه هاي كنترل خوردگي مي گذارد، به طوري كه باعث افزايش مقدار مواد بازدارنده ي لازم جهت به حداقل رساندن خوردگي و رسوبات مي گردد. يك برنامه ي مؤثر كنترل كه بتواند رسوبات حاصل از رشد ميكروب ها را برطرف سازد تنها روش جلوگيري از خوردگي در زير رسوبات است كه بايد قبل از رسيدن هر گونه خسارت، اين امر صورت پذيرد(1). 1-20- مسائل ايجاد رسوبات[45] مواد حاصل از تكثير باكتري ها كه شامل لجن نيز مي باشد ممكن است به ويژه در شرايط انتقال حرارت بسيار چسبنده گردند. مواد معلق كه در فاز آبي جريان دارند در بافت لجنبه دام مي افتند. اين مسأله به سادگي آشكار نمي گردد. آناليز كمي يك نمونه رسوب ممكن است نشان دهد كه مواد آلي داراي منشأ ميكروبي، از نظر وزن، تنها بخش نسبتاً جزئي از آن رسوب را تشكيل مي دهند. اهميت واقعي مسأله فقط زماني درك مي گردد كه حجم توده ي تشكيل شده در نظر گرفته شود. مواد ميكروبيولوژيكي ممكن است باعث مسائل فيزيكي در سيستم گردند كه منجر به كاهش راندمان ميزان انتقال حرارت و توليد مي شوند. تجمع اين مواد بر روي قسمت هاي داخلي برج هاي خنك كننده مي تواند راندمان واحد را به شدت كاهش دهد. اين مواد همچنين سبب افزايش اندازه قطرات آب مي شوند و در نتيجه سطوح مؤثر تماس، كاهش مي يابد. اگر يك برج خنك كننده نتواند به افت درجه حرارت طراحي شده دست يابد، كاهش حاصله در انتقال حرارت، يقيناً در ساير مراحل كار نيز تأثير نامطلوب خواهد داشت. همچنين مواد بيولوژيكي همراه با موادي كه در برگرفته اند مي توانند سطح مقطع جريان در لوله هاي سيستم خنك كننده را كم كرده و باعث كاهش انتقال حرارت گردند(51، 89). 1-21- باكتري هاي توليد كننده ي لايه لعابي صرف نظر از توضيحاتي كه در مورد انواع ميكروارگانيسم ها در سيستم برج هاي خنك كننده داده شد، مسلم است كه هر كدام از باكتري ها ضمن اين كه جداگانه مشكلات خاصي را بر اساس مشخصه ي خود براي سيستم به وجود مي آورند، ضرر و زيان آنها به صورت جمعي و كلني، هم از نظر گرفتگي و هم از نظر خوردگي قابل بررسي و مطالعه مي باشند. موضوع جديدي كه در تكنولوژي به سازي آب برج هاي خنك كننده در چند سال اخير مورد توجه قرار گرفته است، ميكروارگانيسم هاي ايجاد كننده ي بيوفيلم مي باشد كه كنترل آنها در حقيقت كنترل تمام باكتري ها و حتي فرصت ندادن به زياني است كه از سوي باكتري هاي احياء کنندهء سولفات ها خواهد رسيد. حال چگونگي تشكيل بيوفيلم و تخريب زيستي به طور خلاصه در برج هاي خنك كننده توضيح داده مي شود. بعد از وارد شدن باكتري ها و جلبك ها به برج هاي خنك كننده، اين ميكروارگانيسم ها بهترين محل را براي زندگي خود انتخاب مي كنند. جلبك ها زندگي بر روي ديواره ي برج هاي خنك كننده را كه در معرض تابش آفتاب مي باشد را انتخاب نموده، در حالي كه قارچ ها و باكتري ها همراه با ناخالصي هاي موجود در آب به سطح چسبيده و تجمع لجني ميكروارگانيسم ها را سبب مي شوند، كه در صورت عدم كنترل، مجموعه ي آنها رشد يافته، سبب كاهش انتقال حرارت و راندمان مبدل هاي حرارتي مي گردند. افزايش رسوب ميكروارگانيسم ها سبب گرفتگي مسير آب مبدل هاي حرارتي مي شود و همچنين باعث جذب انرژي حركتي در اين سيستم ها نيز مي شود. به اين فرايندها تخريب زيستي گفته مي شود(89). يك نمونه از تيمار شيميايي به كار برده شده براي جلوگيري و كنترل تشکيل بيوفيلم و عواقب ناشي از آن استفاده از بيوسايدها مي باشد. بيوسايدها مواد خالص يا تركيبات مخلوطي هستند كه قادرند ميكروارگانيسم ها را بكشند يا رشد آنها را مهار كنند. تركيبات بيوسايدي مي توانند معدني مثل كلرين[46] ، ازون، برومين[47] و غيره يا آلي شامل ايزوتيازولون ها[48] ، تركيبات آمونيوم چهار ظرفيتي[49] ، آلدئيدها مثل گلوتارآلدئيد، آكرولين هاو غيره باشند. يك بيوسايد كه براي ضد عفوني كردن هر سيستم به كار مي رود بايد كشنده ي باكتري، قارچ و جلبك باشد. بنابراين، نيازمند كاربرد تركيباتي با طيف وسيع مي باشد. يك تركيب شيميايي مي تواند باكتري کش باشد اما الزاماً خصوصيات كشندگي عليه قارچ ها و جلبك ها را نداشته باشد. حتي تركيبي كه عليه گروه مشخصي از باكتري ها و قارچ ها فعاليت دارد عليه گروه هاي ديگر مؤثر نيست. كارآيي يا بازده يك بيوسايد وابسته به نوع ميكروارگانيسمي كه بايد حذف شود و شرايط راه اندازي سيستم مورد نظر دارد. بنابراين پيشنهاد مي شود كه يك دوره ي آزمايشي تحت شرايط آزمايشگاهي براي تعيين دوز بهينه ي بيوسايد انجام شود. خصوصيات مورد نياز براي يك بيوسايد صنعتي در جدول زير نشان داده شده اند. در بخش بعدي از اين فصل به بررسي بيوسايدهايي كه بيشتر براي كنترل ميكروبيولوژيكي آب سيستم هاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند پرداخته مي شود(51، 89). 1-23-1- خصوصيات اصلي يك بيوسايد 1- اثر انتخابي 2- توانايي ابقاء فعاليت مهاري خود در حضور ديگر تركيبات و تحت شرايط سيستم مورد نظر 3- عدم فعاليت خورندگي 4- قابليت تجزيه به صورت زيستي 5- سميت پايين آن 1-23-2- بيوسايدهاي اكسيد كننده بيوسايدهاي اكسيد كننده ي رايج شامل كلرين، برومين، ازون و هيدروژن پراكسيد مي باشند. در هنگام استفاده از بيوسايدهاي اكسيد كننده، اثرات منفي اين بيوسايدها هم بايد مد نظر قرار بگيرد. اين اثرات منفي عبارتند از: 1) واكنش(ميان كنش) با ديگر مواد شيميايي مورد استفاده در تيمار آب 2) پتانسيل ايجاد خوردگي در فلزات 3) اثر روي مواد و ساختارهاي غير فلزي(پلاستيك، چوب ) اين اثرات منفي بايد به طور دقيق در مورد هر بيوسايد اكسيد كننده با توجه به قدرت اكسيد كنندگي بيوسايد، دوز آن و نوع تيمار(پيوسته يا به طور متناوب) مد نظر قرار بگيرد. 1-23-2-1- كلرين كلرين بيشتر به صورت فرم گازي مصرف مي شود كه به اسيد هيپوكلرو[50] و اسيد هيدروكلريك هيدروليز مي شود. Cl2 + H2O →HOCl + HCl اسيد هيپوكلرو گونه ي فعال مي باشد و فعاليت آن وابسته به pH مي باشد. HOCl → H+ + OCl- در 5/7=pH غلظت اسيد هيپوكلرو و يون هاي آن برابر مي باشند. در pH هاي قليايي، تعادل به سمت حالت هاي يوني تغيير وضعيت مي دهد. در 5/9=pH تمام كلرين به يون هاي هيپوكلرو تبديل مي شود كه اين يون ها فعاليت بيوسايدي كمي دارند. بر اساس حساسيت به pH، دامنه ي pH برابر 5/6 تا 5/7 يك pH مناسب براي عمل اين بيوسايد مي باشد. در pH هاي پايين تر، اين اسيد خاصيت خورندگي دارد. كلرين علي رغم اين كه غلظت مؤثر آن براي نفوذ به طور قابل ملاحظه اي توسط بيوفيلم كاهش مي يابد، يك عامل ضد باكتريايي و ضد جلبك عالي مي باشد. سنجش انجام شده توسط ميكروالكترودها نشان داده است كه غلظت كلرين درون بيوفيلم فقط 20% غلظت آن در مايع اطراف بيوفيلم مي باشد. اين يافته مي تواند كاهش كارآيي فعاليت بيوسايدي كلرين را هنگامي كه روي بيوفيلم هايي با جمعيت هاي متفاوت ميكروبي استفاده مي شود را توضيح بدهد. منابع ديگر كلرين، نمك هاي اسيد هيپوكلريك مثل سديم هيپوكلريت[51] يا كلسيم هيپوكلريت[52] مي باشند. عمل اينها مشابه با فرم گازي كلرين مي باشد. كلرين دي اكسايد[53] هم مي تواند به صورت گازي مصرف شود اما نمي تواند تشكيل اسيد هيپوكلريك بدهد. اين بيوسايد مي تواند در سيستم هاي آب خنك كننده كه داراي ناخالصي هايي مثل آمونياك يا فنل هستند، استفاده شود. تحت اين شرايط، كلرين دي اكسايد ارزش و فايده ي مورد قبولي نسبت به دوزهاي كلرين دارد؛ به دليل اين كه ميزان كمي از ClO2 توسط اين ناخالصي ها مصرف مي شود(49، 51، 89). 1-23-2-2- بروماين و مشتقات آن تركيبات بروم دار توليد اسيد هيپوبرومو[54] مي کنند. فعاليت بيوسايدي تركيبات بروم دار نسبت به كلرين در يك دامنه ي pH وسيع مي باشد. در 5/7=pH حدود 90% از اسيد هيپوبرومو موجود است(فقط 50% در مورد اسيد هيپوكلرو مي باشد). ميزان اسيد هيپوبرومو هنگامي كه pH به 7/8 مي رسد حدود 50% مي باشد(در مورد اسيد هيپوكلرو 10% صادق است). علاوه بر اين، يك فعاليت بيوسايدي بهتر در 5/7 < pH دارد. روش عمومي كاربردي تركيبات بروم دار شامل استفاده از هيدانتوئين هاي بروم دار جامد مي باشد. كارآيي بيوسايدي اين تركيبات عليه باكتري هاي پلانكتونيك و بيوفيلم با استفاده از برومو-كلرو-دي متيل هيدانتوئينتست شده است. اين تركيب در غلظت هاي پايين يك اثر بسيار خوب روي باكتري هاي پلانكتونيك و بيوفيلم دارد. بر خلاف كلرين، اين تركيب تحت تأثير آمونياك قرار نمي گيرد. در حقيقت، فعاليت بيوسايدي هيدانتوئين در حضور آمونياك افزايش مي يابد(89). 1-23-2-3- اوزون در سال هاي اخير، جنبه هاي محيطي مورد استفاده از يك بيوسايد بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. به همين دليل استفاده از ازون نسبت به ديگر بيوسايدها داراي مزايايي است كه در زير به آنها اشاره مي شود: 1- قدرت اكسيد كنندگي آن كه اين بيوسايد را به طور زيادي عليه اكثر باكتري هاي موجود در سيستم هاي صنعتي حتي بيوفيلم ها مؤثر مي سازد. 2- استفاده از غلظت پايين آن در سيستم هاي صنعتي 3- فعاليت بسيار كم آن عليه سطح فلزات كه اين مورد از نقطه نظر خوردگي بسيار با اهميت مي باشد. 4- داشتن خصوصيات ضد فلسي آن عموماً دامنه ي غلظت آن بين mg/l 05/0-01/0 براي جلوگيري از تشكيل بيوفيلم بسيار مناسب است. با توجه به خصوصيات بالا و غلظت و قيمت مناسب، استفاده از اين بيوسايد بسيار با ارزش به نظر مي رسد(51، 89). 1-23-2-4- پراكسيد هيدروژن اين تركيب نسبتاً پايدار و اقتصادي است. علاوه براين، اين تركيب به عنوان يك پايه ي اصلي در بسياري از محصولات دارويي(مثل ضد عفوني كننده هاي پوست) در غلظت هاي بالاي ppm 30000 مورد استفاده قرار مي گيرد. در كاربرد، هنگامي كه آب به مدت زيادي در تماس با سطح فلزات است از پراكسيد با غلظت 50 و ppm 100 به عنوان عامل مناسب مهار رشد ميكروب ها در سيستم استفاده مي شود(83). 1-23-3- بيوسايدهاي غير اكسيد كننده اين بيوسايدها مي توانند نسبت به بيوسايدهاي اكسيد كننده به خاطر كنترل خوب باكتري ها، جلبك ها و قارچ ها بسيار مؤثرتر باشند. علاوه بر اين، اين نوع از بيوسايدها مقاومت زيادي نسبت به pH دارند. به علاوه، يك تركيب از بيوسايدهاي اكسيد كننده و غير اكسيد كننده براي كنترل رشد ميكروب ها بسيار مناسب مي باشد. اين گروه شامل بسياري از تركيبات شيميايي مثل گلوتارآلدئيد، اكرولين، تركيبات آمونيوم چهار ظرفيتي، ايزوتيازولون ها و غيره مي باشد. تنوع اين تركيبات قابل ملاحظه است. مشابه بعضي از بيوسايدهاي اكسيد كننده، بسياري از اين تركيبات، سمي هستند و آنها مي توانند اثرات متفاوتي روي محيط بگذارند. انتخاب محصول و بهترين شكل از كاربرد آنها بر اساس خصوصيات سيستم كه بايد تيمار شود، شرايط راه اندازي و شدت جريان و نوع مواد و ساختار آنها در سيستم مي باشد. 1-23-3-1- گلوتارآلدئيد گلوتارآلدئيد به عنوان يك تركيب فعال با انواع شكل هاي متفاوت تجاري براي كنترل قارچ ها، جلبك ها و باكتري ها(شامل باكتري هاي احياء کننده سولفات در بيوفيلم اكثر باكتري ها) به كار مي رود. اين تركيب در طيف وسيعي از دما و pH فعال مي باشد. گروه عاملي گلوتارآلدئيد با تركيبات اصلي پروتئين ها (مثل OH-، NH2-، COOH- و SH-)موجود در غشاء سلولي، ديواره ي سلولي و سيتوپلاسم واكنش مي دهند. در حال حاضر، ماكزيمم غلظت گلوتارآلدئيد با مجوز USEPA حدود PPM 50 مي باشد. گلوتارآلدئيد در آب حل مي شود و نيز قابل حل در روغن و نفت مي باشد. فرمولاسيون بيوسايد مي تواند شامل آب، متانل، ايزوپروپانل و يا ديگر تركيبات باشد. اين الكل ها براي افزايش قدرت نفوذ گلوتارآلدئيد براي اجتناب از جامد شدن آن در طول ذخيره سازي مورد استفاده قرار مي گيرد. بعضي از محصولات يا توليدات مي توانند شامل %5-2 از تركيبات آمونيوم چهار ظرفيتي باشند كه اين فعاليت بيوسايدي، آنها را تحت شرايط خاص افزايش مي دهد. گلوتارآلدئيد ناسازگار با موادي با خاصيت قليايي يا اسيدهاي قوي مي باشد. در عمل، آن با آمونياك و موادي كه شامل آمين هستند واكنش قوي مي دهد. تركيبات آمونيوم چهار ظرفيتي سازگار با گلوتارآلدئيد هستند از اين رو، بعضي محصولات اين گروه در فرمولاسيون خود، آمين هاي ديگري دارند كه مي تواند از ناسازگاري اين تركيب جلوگيري كند. لذا، سفارش مي شود كه تست هاي سازگاري قبل از كاربرد بعضي تركيبات انجام شود(1). 1-23-3-2- تركيبات آمونيوم چهار ظرفيتي اين تركيباتاز يك كلاس شامل تركيبات كاتيونيك(باردار مثبت) كه به عنوان بيوسايد و مهار كننده ي خوردگي مي باشند، تشكيل شده اند. به عنوان بيوسايد، اين ترکيبات بر روي سلول هاي ميكروبي همانند دترجنت ها عمل مي كنند و ليپيدها را حل كرده و بنابراين سبب كاهش در محتويات سلولي مي شوند. خصوصيات دترجنتي اين تركيبات حفاظت بيشتري را در قبال تشكيل مواد پلي ساكاريدي در طول گسترش بيوفيلم اعمال مي كند. بيوسايدهاي حاوي اين ترکيبات مي توانند شامل افزودني هاي متنوعي از جمله هيدروكسيد پتاسيم، الكل، آب و غيره باشند. الكل و آب هر دو به عنوان رقيق كننده مورد استفاده قرار مي گيرند. علاوه بر اين، الكل خصوصيت بيوسايدي خاص و توانايي بالايي دارد. به عنوان مهار كننده هاي خوردگي، اين تركيبات يك لايه ي محافظ بر روي بخش داخلي سيستم تيمار شده ايجاد مي كنند. بنابراين، از در معرض قرار گرفتن اين سطوح با عوامل اكسيد كننده جلوگيري مي كنند. از تركيبات آمونيوم چهار ظرفيته به عنوان مهار كننده هاي خوردگي با تشكيل يك فيلم يا لايه ي محافظ براي كنترل و يا حتي جلوگيري از خوردگي ميكروبي توسط مهار تشكيل بيوفيلم مورد آزمايش قرار گرفته اند. بعضي از فوايد اين تركيبات شامل موارد زير مي باشد: 1- قيمت پايين آنها به واسطه ي غلظت پايين مواد شيميايي مورد استفاده 2- دوز نسبتاً پايين آنها و كنترل محيطي آنها 3- عمل همزمان آنها به عنوان مهار كننده ي خوردگي و مهار اتصال باكتري ها كاربرد اصلي اين تركيبات در سيستم هاي بسته(گردشي) و جدا كننده هاي گاز و مايع مي باشد. اين تركيبات با عوامل اكسيد كننده ي قوي مثل كلرين، پراكسيدها، كرومات ها و پرمنگنات ها ناسازگار هستند. اكثر اين تركيبات قابليت تجزيه شدن به صورت زيستي را دارا هستند و نياز به غير فعال كننده هاي شيميايي ندارند(51). 1-23-3-3- ايزوتيازولون ها اين محصولات شامل سولفور، نيتروژن و اكسيژن هستند و اينها بيوسايدهايي با عمل بسيار سريع براي مهار رشد، متابوليسم و گسترش بيوفيلم جلبك ها و باكتري ها هستند(12). نشان داده شده است كه بيوسايدهاي ايزوتيازولون در كنترل باكتري هاي احياء کننده سولفات تحت شرايط بي هوازي به تنهايي يا در تركيب با ديگر بيوسايدها بسيار كارآمد هستند. قابل حل در آب هستند و در فرمولاسيون آنها كلر يا متيل نيز وجود دارد. اين بيوسايدها دو مزيت دارند: 1) آنها مي توانند در دامنه ي وسيعي از pH بدون كاهش در فعاليت شان مورد استفاده قرار بگيرند. 2) آنها با ديگر تيمار كننده هاي شيميايي آب سازگار هستند. تنها نقص آنها غير فعال شدن آنها توسط H2S مي باشد. در اين صورت در محيط هايي كه شامل سولفيد هيدروژن مي باشند كارآيي ندارند. در سيستم هاي خنك كننده ي آب و تزريق كننده ي آب، كارخانجات كاغذسازي و سيستم هاي آب فلزكاري كاربرد دارند. مي توانند همراه با گلوتارآلدئيد مورد استفاده قرار بگيرند(51). بنابراين، داروهاي هيدروفيل با بار مثبت مثل آمينوگليكوزيدها و پلي پپتيدها توسط گليكوكاليكس مهار مي شوند ولي β-لاكتام ها، كوئينولون ها و ماكروليدها مهار نمي شوند. البته نسبت رشد پايين باكتري ها در بيوفيلم نيز مي تواند يك عامل مقاومت باشد(47، 60). 1-24-2- مقاومت از طريق آنزيم مقاومت به عوامل ضد ميكروبي مي تواند به واسطه ي آنزيم باشد كه عوامل ضد باكتري را به شكل يا فرم غير سمي آنها تبديل مي كند. اين پديده معمولاً از ديد تجزيه ي زيستي[55] مورد بررسي قرار مي گيرد(تجزيه ي زيستي آلوده كننده هاي سمي). گروهي از تركيبات فنلي آروماتيك براي بسياري از باكتري ها سمي هستند و بعضي از آنها به عنوان باكتريوسايد مورد استفاده قرار مي گيرند. اين تركيبات نيز مي توانند توسط بعضي باكتري هاي خاص تجزيه شوند. يك مثال از مقاومت از طريق آنزيم، مقاومت به فلزات سنگين و فرمالدئيد مي باشد. فلزات سنگين مثل جيوه، آنتيموان، نيكل، كادميوم و غيره مي باشند. سم زدايي معمولاً از طريق احياء آنزيمي كاتيون به فلز صورت مي گيرد. بعضي از ژن هاي مقاومت به بعضي فلزات سنگين توسط پلاسميد حمل مي شود و بعضي ديگر بر روي كروموزوم قرار دارند(37، 92). 1-24-3- واكنش خنثي سازي عوامل ضد ميكروبي توسط بيوفيلم در حقيقت، فعاليت هيدروفوبيسيته ي گليكوكاليكس مي تواند در جذب بيوسايدهايي مثل تركيبات آمونيوم چهار ظرفيته اقدام كند و آنها را خنثي كند. همچنين مولكول ها و مواد آلي نيز تمايل زيادي براي اتصال به گليكوكاليكس دارند. پس بيوسايدهايي با اين ساختار در از بين بردن بيوفيلم زياد موفق نيستند(43). 1-24-4- حالت متابوليك ارگانيسم ها در بيوفيلم مقاومت به عوامل ضد ميكروبي مي تواند به ميزان رشد پايين در بيوفيلم نيز مربوط باشد. شرايط فيزيولوژيكي سلول ها و محيط اطراف آنها مي تواند منجر به تغيير حساسيت آنها به عوامل ضد ميكروبي شود. تركيب پوشش سلولي باكتري مي تواند در پاسخ به كاهش مواد غذايي و غيره تغيير كند. بنابراين، تغيير خصوصيات انتشاري و مرزي پوشش نيز به نوبه ي خود تغيير مي كند. در معرض قرار دادن باكتري با غلظت پايين از بيوسايد مي تواند منجر به سازش باكتري شود كه نتيجتاً مقاومت آنها را سبب مي شود. براي مثال در باكتري E. coli كه تحت استرس هايي همچون گرما و يا UV قرار گرفته است يك سري پروتئين ها القاء مي شوند كه نسبت به هيدروژن پراكسايد و UV مقاومت ايجاد مي کنند. در حقيقت، مي توان گفت كه اكثر مقاومت ها حالت سازشي دارند و بعد از حذف عامل نيز از بين مي روند. اگر بيوفيلم توسط عوامل ضد ميكروبي تيمار شود سلول هاي نزديك سطح بيوفيلم جايي که مواد غذايي بيشتر است، فعاليت تنفسي خود را از دست مي دهند. از آنجايي كه فعاليت تنفسي در اعماق بيوفيلم وجود دارد. اين مورد اشاره به وضعيت فيزيولوژيكي ناهمگون سلول هاي درون بيوفيلم دارد(37). 1-24-5- سازش ژنتيكي كاهش حساسيت بيوفيلم به وسيله ي سازش ژنتيكي نيازمند اين است كه حداقل بعضي از سلول ها در بيوفيلم يك فنوتيپ مقاوم و مجزا كسب كنند. انتقال ژن درون بيوفيلم و بين سلول ها مي تواند سبب اين مقاومت شود. همچنين ساختار غشاء خارجي و وجود ليپوپلي ساكاريدها، فسفوليپيدها و پروتئين هاي خاص در آن و پمپ هاي جرياني و رفتارهاي جمعي در مقاومت بيوفيلم به عوامل ضد ميکروبي دخالت دارند(37). 1-25- اهداف و اهميت اين تحقيق 1- جداسازي و شناسايي باکتري هاي موجود در بيوفيلم 2- بررسي خصوصيات سطح سلول هاي پلانکتونيک و سلول هاي بيوفيلم و اتصال آن ها به سطوح 3- بررسي ساختار بيوفيلم ها توسط ميکروسکوپ نوري و الکتروني و تشکيل آن ها( نياز به تحقيقات بيشتر براي شناسايي ساختارهاي متنوع در بيوفيلم ها) 4- بررسي اثر بيوسايد هاي متنوع در غلظت هاي متفاوت روي بيوفيلم باکتري ها به منظور حذف آن و يا کشتن سلول هاي درون بيوفيلم از روش جديد ميکروتيتر پلي [1] . Biofilm [2].single species [3]. Fruiting bodies [4]. Heterogeneity [5]. Laminar [6]. Turbulent [7]. Extracellular polymeric substances [8]. Colonic acid [9]. Planktonic [10]. Free-floating bacteria [11]. Disinfectants [12]. Plasmids [13]. Conjugation [14]. Toluene [15]. Benzyl alcohol [16]. Transformation [17]. Quorum sensing [18]. Rolling [19]. Creeping [20]. Aggregate [21]. Reversible attachment [22]. Irreversible attachment [23]. Maturation [24]. Detachment [25]. Surface protein releasing enzyme(SPRE) [26]. Alginate lyase [27]. Syntrophism [28]. Gliding motility [29]. Mobile [30]. Cellulolytic [31]. Sulfate reducing bacteria [32]. Surface material [33]. Surface area [34]. Smoothness [35]. Flow velocity [36]. Limited nutrients [37]. Biocorrosion [38]. Biofouling [39]. Cleaning processes [40]. Biocides [41]. Coating [42]. Catodic protection [43]. Zoogloea [44]. Corrosion problems [45]. Deposite problems [46]. Chlorine [47]. Bromine [48]. Isothiazolones [49]. Quaternary ammonium compounds [50]. Hypochlorous [51]. NaOCl [52]. Ca(OCl2)2 [53]. ClO2 [54]. Hypobromous [55]. Biodegradation دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||