Biofilm – onzichtbare dreiging onder de loep

Jan van Staalduinen

Veel tuinbouwgewassen ontvangen gietwater via druppelsystemen. Aan de binnenwand van de leidingen en druppelaars kan zich een biofilm vormen. Deze kan leiden tot verminderde doorstroming en verstopte druppelaars. Bovendien vormt het een perfecte schuilplaats voor plantpathogenen. Reinigings- en desinfectiespecialist Intracare legt uit hoe biofilm is te voorkomen én bestrijden.

Georganiseerde samenleving
De vorming van biofilm begint gewoonlijk met de hechting van een enkel micro-organisme uit oplossing aan een oppervlakte, bijvoorbeeld de binnenwand van een waterlijn. Dit micro-organisme vermeerdert zichzelf en scheidt extracellulaire matrixcomponenten uit om een beschermende omgeving te creëren. De biofilm aan de binnenzijde van een lijn is dus geen simpele slijmlaag, maar een goed gestructureerde en georganiseerde samenleving van micro-organismen. Warmte en organische stoffen in het irrigatiewater versnellen het proces. De relatief lage doorstroomsnelheid bij de start van een nieuwe teelt speelt biofilm eveneens in de kaart.

Chloor en waterstofperoxide
Volgens Intracare wijzen eigen onderzoek en praktijk uit dat traditionele desinfectantia zoals chloorhoudende producten het water wel desinfecteren, maar de biofilm niet verwijderen. Bovendien vormen zij soms schadelijke bijproducten. Ultra-gestabiliseerde waterstofperoxide, zoals Intra Hydrocare, heeft deze beperkingen niet. Het desinfecteert en verwijdert biofilm fysiek van de binnenwand van irrigatiesystemen. Een belangrijk voordeel van gestabiliseerde waterstofperoxide ten opzichte van de ongestabiliseerde vorm is dat het langer werkzaam blijft in het watersysteem, zodat ook de laatste druppelaars schoon blijven.

Biofilmgenerator
Intracare heeft de functionaliteit van ultra-gestabiliseerde waterstofperoxide uitgebreid onderzocht in een biofilmgenerator. In dit simulatiemodel werden plastic buizen (de irrigatieleidingen) gevuld met Fusarium-gecontamineerd water als voorbeeld voor een tuinbouw pathogeen. De kassituatie werd verder nagebootst door het water afwisselend wel en niet te laten stromen.   
De waterkwaliteit werd bepaald door de hoeveelheid adenosine trifosfaat (ATP) te bepalen als maat voor aanwezige micro-organismen. Voor een visuele toetsing werden verwijderbare plastic inzetstukken in de buizen geplaatst. Wanneer de groeiende biofilm duidelijk zichtbaar was en de ATP-cijfers begonnen te stabiliseren, werd gestart met continudosering van 40 ml Intra Hydrocare per 1.000 liter water (40 ppm) om het effect op de biofilm te onderzoeken.

Snelle verwijdering
Vanaf de start van het experiment was een geleidelijke vorming van biofilm met het oog waarneembaar, resulterend in een duidelijk zichtbare vuillaag aan de binnenwand van de buizen en inzetstukken (zie foto’s). De zichtbare biofilm verdween volledig nadat gestart was met het doseren van Intra Hydrocare.

Bevestigd in metingen
De visuele waarnemingen werden bevestigd door de ATP-metingen en kiemgetal-bepalingen in zowel water als biofilm. Het totaal aeroob kiemgetal weerspiegelt de som van bacteriën, schimmels en gisten. Veel plantenziekten worden veroorzaakt door schimmels zoals Fusarium, Pytium en Botrytis. De aanwezigheid en verwijdering van plant pathogene Fusarium werd daarnaast bevestigd met microbiotechnologische technieken.

Praktisch gebruik in de tuinbouw
Het eigen onderzoek met de biofilmgenerator heeft sterk bijgedragen aan een effectieve reinigingsstrategie met ultra-gestabiliseerde waterstofperoxide (Intra Hydrocare) voor praktijksituaties. Deze is gebaseerd op grondige reiniging en desinfectie met 1-3% tijdens de teeltwisseling en 40 ppm continudosering vanaf het begin van de teelt. Deze concentratie is veilig voor planten en geeft de vorming van biofilm in het watersysteem geen kans. (Bron: Intracare)

Meer nieuws