EP2627752A1 - Produit et procede d'elimination des biofilms - Google Patents

Produit et procede d'elimination des biofilms

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EP2627752A1
EP2627752A1 EP10765641.5A EP10765641A EP2627752A1 EP 2627752 A1 EP2627752 A1 EP 2627752A1 EP 10765641 A EP10765641 A EP 10765641A EP 2627752 A1 EP2627752 A1 EP 2627752A1
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EP
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composition
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proportion
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Withdrawn
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EP10765641.5A
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Gauthier Boels
Gordon Blackman
Sébastien FASTREZ
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Realco SA
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/38—Products with no well-defined composition, e.g. natural products
    • C11D3/386—Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
    • C11D3/38618—Protease or amylase in liquid compositions only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/662—Carbohydrates or derivatives
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    • C11D3/38654—Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase containing oxidase or reductase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/48—Medical, disinfecting agents, disinfecting, antibacterial, germicidal or antimicrobial compositions

Abstract

Composition pour l'élimination des biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un composant détergent comprenant au moins un agent séquestrant et un agent simultanément mouillant et dispersant,et au moins un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase, son procédé d'élimination des biofilms et son utilisation.

Description

"PRODUIT ET PROCEDE D'ELIMINATION DES BIOFILMS"
L'invention se rapporte au domaine de l'élimination des biofilms. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une composition et un procédé pour éliminer des biofilms.
L'hygiène prend une importance croissante dans l'industrie alimentaire, dans les hôpitaux, et en particulier dans la sphère chirurgicale, dans les installations de potabilisation et de désalinisation d'eau, dans le traitement des eaux de procédé, et en particulier dans les eaux utilisées dans les tours de refroidissement et dans les nécessités de la vie courante, par exemple les lentilles de contact. On observe fréquemment que, lors de la circulation d'eau sur un support, des microorganismes circulant librement dans l'eau peuvent adhérer à la surface. Ces microorganismes peuvent alors développer une matrice extracellulaire adhésive composée de substances polymères. Une communauté de microorganismes adhérés à une surface et englobée dans une telle matrice est appelée un biofilm. Généralement ces biofilms sont composés de bactéries.
On observe malheureusement que cette matrice est très résistante, et peut constituer une barrière pour des agents qui agiraient contre les microorganismes. Les traitements classiques à base de soude et/ou comportant différents biocides n'agissent pas de manière suffisamment efficace car ils ne pénètrent pas le biofilm sur toute son épaisseur ou sont inhibés par certaines molécules composant cette matrice. Le traitement n'est alors que partiellement efficace sur la surface supérieure du biofilm. En outre, ce dernier peut également piéger d'autres microorganismes, pathogènes notamment, que celui qui s'est installé initialement.
On connaît par WO98/26807 un procédé de traitement enzymatique d'un film biologique. Dans ce procédé, on met en contact le biofilm avec une composition de nettoyage comportant une ou plusieurs hydrolases pour éliminer ou libérer la couche de biofilm de la surface. Dans une seconde étape le biofilm est mis en contact avec une composition désinfectante bactéricide pour détruire les cellules bactériennes présentes dans le film. Cependant, l'utilisation simultanée de ces deux compositions est à l'origine d'un degré d'inactivation de certaines enzymes dans le mélange final. La rapidité et l'efficacité du nettoyage peuvent donc être améliorées en utilisant une composition où l'inactivation des enzymes est absente.
On connaît également du document US2003/0205247 une utilisation de solutions aqueuses contenant des enzymes pour le nettoyage de cuves de stockage ou de fermentation, contenant une ou plusieurs enzymes choisies parmi les suivantes : laccases, peroxydases, oxydoréductases, transférases, isomérases, lyases ou ligases et un agent épaississant avec un amplificateur de mousse. Le domaine d'action des solutions précitées est relativement étroit, propre à la brasserie, puisque les enzymes choisies et illustrées sont particulièrement connues pour être actives sur des polyphénols qui constituent principalement les résidus de fermentation, tannins et analogues. L'agent épaississant est un agent modifiant la viscosité et la thixotropie de la solution utilisée dans le but de permettre une meilleure adhérence de la solution et/ou de la mousse, sur les surfaces à traiter des cuves. Ces solutions ne conviennent pas pour le nettoyage d'installations différentes de cuves ou réservoirs (comprenant par exemple de nombreuses tubulures) et ne conviennent pas pour l'élimination d'autres types de microorganismes. et donc pas pour une large gamme de biofilms.
Le document WO 92/13807 divulgue l'utilisation d'une composition permettant l'élimination de la biomasse et de biofilm sur des substrats dans des systèmes aqueux, c'est-à-dire dans des systèmes dans lesquels de l'eau est mise en circulation ou entreposée. Ce type de système souffre de la présence de biomasse et de biofilms alcalins ou acides dus au type d'organisme généralement présent dans ce type d'installation.
Pour résoudre ce problème, le document WO 92/13807 prévoit l'utilisation de polysaccharidases et/ou de protéases et de tensioactifs anioniques tels que du SDS ou DBS (respectivement du dodécylsulfate de sodium et de l'acide dodécylbenzènesulfonique) pour l'élimination de la biomasse et des biofilms.
Malheureusement, ce type de composition ne sera pas efficace pour une large gamme de biofilms provoqués par divers microorganismes et présentera une efficacité limitée pour l'élimination de biofilms.
Comme on peut le constater de ce qui précède, ces compositions sont toujours ciblées pour un type de biofilm ou un microorganisme ciblé et/ou pour une application particulière.
Il existe donc un besoin pour une composition et un procédé capable d'éliminer des biofilms, qui soient efficaces dans un délai raisonnable, agissent sur une large classe de biofilms produits par une large classe de microorganismes ou de groupes de microorganismes, qui ne soient pas nuisibles pour le support du biofilm, et agissent tant pour prévenir le développement de biofilms que sur des biofilms constitués depuis longtemps, et ayant atteint un stade de cohésion et de résistance important.
Pour résoudre ce problème, la présente invention procure une composition pour l'élimination des biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comprend :
au moins un composant détergent comprenant un agent séquestrant ainsi qu'un agent simultanément mouillant et dispersant, au moins un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase.
La constitution d'une composition comprenant un composant détergent et un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase permet, de manière surprenante, d'améliorer significativement la rapidité et l'efficacité de l'élimination d'un biofilm tout en pouvant attaquer divers types de biofilms. Cette composition permet d'éliminer la totalité ou la quasi-totalité du biofilm et peut agir sur des biofilms même matures ou ayant un cycle de développement plus précoce et développés par de multiples espèces ou microorganismes différents.
A ce jour, il faut savoir qu'aucune composition efficace ne permet d'assurer l'élimination complète des biofilms présents dans les installations. Par exemple, dans le domaine de l'industrie alimentaire, les biofilms se forment de manière inévitable (au vu de la richesse du milieu environnant). Les biofilms présentent une activité de croissance cyclique comprenant une phase de croissance durant laquelle se produit l'accumulation des microorganismes et une phase de détachement durant laquelle des morceaux entiers de biofilms se détachent par érosion et sous l'effet de leur propre poids. Lorsqu'un industriel est confronté à ce phénomène, il devrait en réalité arrêter sa chaîne de production et effectuer différents cycles de lavages alternés à la soude, et avec de nombreux détergents et ou nettoyants chimiques et/ou enzymatiques puisqu'il n'existe pas de composition polyvalente. Or ceci représente de nombreuses heures de travail et de perte de rendement de l'installation.
Par conséquent, en pratique, la production n'est pas arrêtée et lorsque le biofilm est en phase de rupture, les lots produits sont contaminés et écartés jusqu'à ce que le niveau de contamination par les microorganismes des aliments produits soient à nouveau acceptable au vu des normes en vigueur. En outre, il n'est pas envisageable pour les industriels d'avoir en stock une solution détergente ou enzymatique particulière pour chaque microorganisme susceptible de contaminer sa chaîne de production.
C'est donc de manière très surprenante que la présente invention permet la mise à disposition d'une composition détergente parfaitement polyvalente qui permet d'éliminer un large spectre de biofilms, dans divers types d'installation et ne nécessitant pas de précaution particulières d'emploi. Le détergent élimine une partie superficielle du biofilm et mouille et gonfle les structures organiques du biofilm grâce au caractère dispersant et au caractère mouillant de l'agent simultanément mouillant et dispersant présent dans le composant détergent. Ceci favorise donc l'accessibilité du composant enzymatique qui fragilise et dégrade la matrice du biofilm. Cette action combinée des trois types d'enzyme et du composant détergent favorise l'accessibilité à la composition des couches plus profondes et permet un détachement optimal de tout type de biofilm tout en préservant le substrat.
Ce type d'agent simultanément mouillant et dispersant réduit en outre l'apport de composés extérieurs dans les installations lors de l'étape de nettoyage et simplifie donc les procédures de validation des étapes de nettoyage.
Dans un forme de réalisation particulière selon l'invention, la composition est une solution de nettoyage aqueuse présentant un pH compris entre approximativement 8 et 1 1 , préférentiellement compris approximativement entre 9,5 et 10,5 et plus préférentiellement compris approximativement entre 9,5 et 10. La valeur du pH de ladite composition influence de manière importante son efficacité vis-à-vis du biofilm. Une solution de ladite composition dont le pH est compris approximativement entre 8 et 1 1 permet donc d'éliminer de manière surprenante la totalité ou la quasi-totalité du biofilm.
Alternativement, ladite composition peut être sous forme solide puis être dissoute dans un solvant avant utilisation afin d'obtenir par dilution dans une phase aqueuse, une solution de nettoyage dont le pH est compris approximativement entre 8 et 1 1 .
Dans une variante avantageuse selon l'invention, la composition est une solution liquide qui être ensuite diluée dans une phase aqueuse pour obtenir une solution de nettoyage aqueuse présentant un pH compris entre 6,5 et 7,5, plus particulièrement autour de 7. De cette façon, le pH de la composition est particulièrement approprié à l'action du composant enzymatique, en particulier de la laccase. En outre, il est prévu selon l'invention d'augmenter le pH dans une phase ultérieure d'application de la composition selon l'invention de manière à obtenir un pH alcalin particulièrement approprié à l'élimination du biofilm comme mentionné ci-dessus tout en gardant l'optimum d'efficacité du composant enzymatique.
Alternativement, ladite composition peut être sous forme solide puis être dissoute dans un solvant avant utilisation avant d'être diluée dans une phase aqueuse afin d'obtenir une solution de nettoyage dont le pH est compris approximativement entre 6,5 et 7,5.
De préférence, ledit au moins un composant enzymatique comprend une proportion en protéase(s) comprise entre 10 et 50%, une proportion en laccase(s) comprise entre 5 et 35% et une proportion de polysaccharidase(s) comprise entre 5 et 20% en poids par rapport au poids du composant enzymatique, un excipient ou solvant conventionnel étant éventuellement ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique, par exemple un alcool.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le composant enzymatique peut contenir entre 1 et 10 protéases, préférentiellement entre 1 et 5 protéases, plus préférentiellement peut contenir 2, 3, 4 ou 5 protéases.
Des exemples non limitatifs d'enzymes protéases appartenant à la classe EC 3.4 et susceptibles d'être utilisées dans l'invention sont les amino-peptidases (EC 3.4.1 1 ), les dipeptidases (EC 3.4.13), les dipeptidyl-peptidases et tripeptidyl-peptidases (EC 3.4.14), les peptidyl-dipeptidases (EC 3.4.15), les sérine carboxypeptidases (EC 3.4.16), les métallo carboxypeptidases (EC 3.4.17), les cystéine carboxypeptidases (EC 3.4.18), les oméga peptidases (EC 3.4.19), les sérine endopeptidases (EC 3.4.21 ), les cystéine endopeptidases (EC 3.4.22), les aspartique endopeptidases (EC 3.4.23), les métallo endopeptidases (EC 3.4.24), les thréonine endopeptidases ((EC 3.4.25), et les endopeptidases appartenant à la classe EC 3.4.99.
Préférentiellement, les protéases appartiennent à la classe EC 3.4.21 . Les protéases sont disponibles commercialement et sous différentes formes incluant les poudres, les granulés, les suspensions, les solutions liquides.
Les laccases utilisées dans l'invention appartiennent à la classe EC 1 .10.3.2. Les laccases sont des enzymes contenant du cuivre et ont pour fonction d'oxyder un substrat en présence d'oxygène. Plus spécifiquement, les laccases sont des oxydoréductases qui fonctionnent avec l'oxygène moléculaire comme accepteur d'électrons.
La au moins une polysaccharidase utilisée dans l'invention est une enzyme ayant pour fonction de briser des liaisons au sein des polysaccharides. Préférentiellement, la au moins une polysaccharidase peut être une alpha-amylase, cellulase, hemi-cellulase, glucosidase, beta-glucanase ou pectinase.
Plus préférentiellement, la au moins une polysaccharidase peut être une alpha-amylase appartenant à la classe EC 3.2.1 .1 , ayant pour fonction de briser des liens (1 -4)-alpha-glycosidiques dans des polysaccharides contenant trois unités ou plus alpha-(1 -4)-D-glucose. Préférentiellement, le composant enzymatique peut comprendre une proportion de laccase(s) d'approximativement de 30%, une proportion de protéase(s) d'approximativement 30%, une proportion en alpha-amylase(s) d'approximativement 10% en poids par rapport au poids du composant enzymatique, un excipient ou un solvant conventionnel étant éventuellement ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique.
Selon un autre mode de réalisation préféré, si le composant enzymatique comprend 2 protéases, la proportion de laccase(s) peut être d'approximativement 30%, la proportion totale de protéases d'approximativement 30%, la proportion d'alpha-amylase(s) d'approximativement 10% en poids par rapport au poids du composant enzymatique, un excipient ou solvant conventionnel étant éventuellement ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique.
Selon un autre mode de réalisation préféré, si le composant enzymatique comprend 2 protéases, la proportion en laccase peut être de 30%, la proportion totale en protéases de 30%, la proportion en alpha-amylase de 10% en poids par rapport au poids du composant enzymatique, un excipient ou solvant conventionnel étant éventuellement ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique.
Par exemple, le rapport entre chaque protéases peut être compris entre 1 :2 et 2:1 , préférentiellement le rapport entre chaque protéases peut être de 1 :1 . Les enzymes présentes dans le composant enzymatique ont une action complémentaire sur le biofilm. Par exemple, la laccase présente une grande efficacité sur les souillures non attaquées par l'alpha-amylase ou les protéases.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le composant enzymatique peut être une solution ou sous forme solide. Préférentiellement, le composant enzymatique est une solution dont le pH peut être compris entre 8 et 10. Préférentiellement, le composant enzymatique est une solution aqueuse dont le pH peut être compris entre 8,5 et 9,5 ; plus préférentiellement le pH peut être approximativement de 9,0.
Alternativement, le composant enzymatique peut être sous forme solide tel que par exemple sous forme d'un lyophilisât, de poudres, de granulés ou sous tout autre forme permettant la solubilisation dudit composant dans un solvant, puis il sera ultérieurement dissous dans un solvant. Le solvant peut être de l'eau ou une solution aqueuse, acide, alcoolique, basique, tamponnée ou neutre. Le composant enzymatique solubilisé pourra alors dans ce cas être ultérieurement dilué dans une solution aqueuse contenant éventuellement un ou plusieurs composés tels que par exemple des détergents pour former la solution de nettoyage.
Dans une forme de réalisation avantageuse selon l'invention, ledit au moins un composant détergent comprend une proportion d'agent séquestrant comprise entre 1 et 10% en poids par rapport au poids total du composant détergent, ce qui représente un optimum entre efficacité, stabilité et coût.
L'agent séquestrant est une substance chimique ayant la capacité à former des complexes avec des ions minéraux qu'il fixe sous une forme empêchant leur précipitation par les réactions habituelles. A titre d'exemple, l'agent séquestrant peut être l'acide éthylène-diamine- tétraacétique, le glucono-delta-lactone, le gluconate de sodium, le gluconate de potassium, le gluconate de calcium, l'acide citrique, l'acide phosphorique, l'acide tartrique, l'acétate de sodium, le sorbitol, un composé comportant un atome de phosphore. Préférentiellement, l'agent séquestrant peut être un oxyde de phosphore tel qu'un phosphonate, un phosphinate ou un phosphate ou leur mélange, ou un sel de celui-ci, une amine ou un oxyde d'amine portant au moins, dans sa structure, un groupement fonctionnel phosphine, oxyde de phosphine, phophinite, phosphonite, phosphite, phosphonate, phosphinate ou phosphate, seul ou en combinaison, ou un sel de ceux-ci.
Plus préférentiel lement l'agent séquestrant peut être un phosphonate ou un sel de celui-ci, une amine ou un oxyde d'amine comportant au moins, dans sa structure, un groupement fonctionnel phosphine, oxyde de phosphine, phosphinite, phosphonite, phosphite, phosphonate, phosphinate ou phosphate, seul ou en combinaison ou un sel de ceux-ci. A titre d'exemple non limitatif, le phosphonate peut être de formule générale R1(R2O)(R3O)P=O dans lequel R1, R2 et R3 représentent indépendamment un groupe hydrogène, alkyle, alkyle substitué, alkyle-amino substitué ou non, aminoalkyl substitué ou non, aryle ou aryle substitué. A titre d'exemple non limitatif, l'aminé ou l'oxyde d'amine peuvent comporter un, deux ou trois substituant(s) de formule générale CR4R5W dans laquelle R4 et R5 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrogène, alkyle, alkyle substitué, alkyle- amino substitué ou non, aminoalkyl substitué ou non, aryle ou aryle substitué, et W représente un groupe phosphonate, phosphinate ou phosphate. L'agent séquestrant peut être sous la forme d'un sel de sodium, calcium, lithium, magnésium ou potassium ; préférentiellement, l'agent séquestrant peut être sous la forme d'un sel de sodium, calcium, ou potassium.
Dans une forme de réalisation avantageuse selon l'invention, la proportion d'agent simultanément mouillant et dispersant comprise entre 15 et 50% en poids par rapport au poids total du composant détergent, de préférence de 20 à 30 %, ce qui représente un compromis entre efficacité, stabilité et prix.
Un agent simultanément mouillant et dispersant est une substance chimique amphiphile, qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces qui a pour avantage de favoriser l'étalement d'un liquide sur un solide (anionique, cationique, non-ionique ou zwitterionique) tout en présentant un caractère dispersant, c'est-à-dire ayant la capacité d'améliorer la séparation des particules d'une suspension afin de prévenir l'agglutination, l'agrégation et/ou la décantation.
Avantageusement, ledit agent simultanément mouillant et dispersant est choisi dans le groupe constitué des agents mouillants non moussants à chaud et comprend de préférence un alkylglucoside en C6 à do, de préférence en C8, issu de matière premières renouvelables et éventuellement un alcool éthoxylé.
L'agent mouillant et dispersant est de préférence une préparation comportant un alcool éthoxylé et un alkylpolyglucoside (en particulier un octyl glucoside) issu de matières premières renouvelables. Comme on peut le constater, cet agent simultanément mouillant et dispersant permet des performances tensioactives et émulsionnantes particulièrement élevées sans déstabiliser les enzymes présentes dans la composition selon l'invention puisque cet agent simultanément mouillant et dispersant est un agent anionique qui présente une charge globale nette faible de façon à ne pas interférer avec les échanges d'ions entre les enzymes et substrats de ces dernières. Les agents simultanément mouillants et dispersants issus des matières premières renouvelables sont particulièrement appropriés et agissent synergiquement avec les enzymes en ne les déstabilisant pas par rapport aux tensioactifs courant d'origine pétrolière (à plus longue chaîne carbonnée). En outre, selon la présente invention, l'agent simultanément mouillant et dispersant peut être anionique, cationique ou non ionique, mais dans tous les cas, il présentera une charge globale ionique faible pour être compatible et ne pas déstabiliser les enzymes.
De plus, l'agent simultanément mouillant et dispersant selon l'invention comprenant un alcool éthoxylé et un alkylpolyglucoside est particulièrement polyvalent en ce qu'il est compatible avec une large gamme de pH, avec la présence de nombreux acides ou bases et de builders, tout en étant non moussant à chaud.
Le fait que l'agent simultanément mouillant et dispersant soit un agent mouillant, non moussant à chaud permet une utilisation polyvalente, que ce soit dans des cuves et surfaces ou dans les installations comportant de nombreuses tubulures et tuyaux, évitant de cette façon la formation de mousse, sans altérer, bien au contraire les performances tensioactives et/ou émulsionnantes de la composition selon l'invention. En outre, comme on l'a déjà mentionné ci-avant, la présence d'un agent simultanément dispersant et mouillant limite l'apport de substance polymère dans les installations, par exemple, dans les installations de circulation ou traitement d'eau. Il est bien entendu que l'apport d'une solution détergente efficace sans génération de mousse limite les étapes de rinçage, ce qui est particulièrement souhaitable, surtout dans les installations à tubulures ou tuyaux multiples.
D'autres formes de réalisation de la composition selon l'invention sont mentionnées dans les revendications annexées.
L'invention a aussi pour objet un procédé pour l'élimination des biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes de :
- a) mise à disposition d'un composant détergent comprenant un agent séquestrant ainsi qu'un agent mouillant et un agent dispersant et d'un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase, et au moins une polysaccharidase,
- b) mise en solution du composant détergent dans une phase aqueuse,
- c) mise en solution du composant enzymatique dans la solution formée à l'étape b) pour former la solution de ladite composition selon l'invention ou b') mise en solution du composant enzymatique dans une phase aqueuse, - c') mise en solution du composant détergent dans la solution formée à l'étape b') pour former la solution de ladite composition selon l'invention
- d) application de la solution de ladite la composition formée à l'étape c) ou c') sur le substrat pendant une période de temps prédéterminées, en particulier comprise entre 15 minutes et 4 heures.
Par les termes mise en solution, on entend au sens de la présente invention soit une mise en solution d'un composé solide dans une phase liquide, soit une dilution d'un composé liquide dans une phase liquide dans lequel le composé liquide est miscible.
Alternativement, les étapes b) et c), ou b') et c'), peuvent être effectuées de manière simultanée pour former une solution de ladite composition selon l'invention.
Préférentiellement, la méthode comporte les étapes suivantes de :
a) mise à disposition d'un composant détergent contenant un agent séquestrant ainsi qu'un agent mouillant et un agent dispersant; et d'un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase, et au moins une polysaccharidase,
b) mise en solution du composant détergent dans l'eau,
c) mise en solution du composant enzymatique dans la solution formée à l'étape b) pour former la solution de ladite composition selon l'invention, d) application de la solution de ladite la composition formée à l'étape c) sur le substrat pendant une période de temps prédéterminée, de préférence comprise entre 15 minutes et 4 heures.
Avantageusement, le pH de la solution de ladite composition formée à l'étape c) ou c') est compris entre 8 et 1 1 , préférentiellement compris approximativement entre 9,5 et 10,5 et plus préférentiellement compris entre 9,5 et 10.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le pH de la solution formée lors de l'étape b) est compris approximativement entre 1 1 ,0 et 14,0, préférentiel lement compris approximativement entre 12,0 et 14,0 et plus préférentiel lement compris entre 12,8 et 13,8.
Dans une variante selon l'invention, le pH de la solution de ladite composition formée à l'étape c) ou c') est compris entre 6,5 et 7,5 et une solution basique est ajoutée après ladite application d) de la solution de ladite composition sur ledit substrat pendant ladite période de temps prédéterminée, de façon à effectuer un saut de pH jusqu'à environ 8 à 9.
De cette façon, lorsque la composition selon l'invention est appliquée sur le substrat, le pH régnant est compris entre 6,5 et 7,5, ce qui permet à la laccase d'être dans des conditions optimales d'activité. Ensuite, le fait d'effectuer un saut de pH jusqu'à environ 8 à 9 permet aux autres enzymes d'avoir à leur tour leur efficacité optimale. De cette façon, elles auront aussi à leur tour des conditions d'activité optimales, ce qui a pour résultat que le biofilm sera éliminé de manière particulièrement avantageuse puisque chaque enzyme présente aura des conditions optimales pour effectuer son action et le biofilm sera détaché et éliminé complètement. En outre, puisque les composants basiques sont généralement utilisés dans les installations dans lesquelles un biofilm peut se former, il n'y a pas d'ajout de composant exogène qui pourrait être problématique pour valider l'étape de nettoyage. Par exemple, pour sanitiser une installation, il est courant d'appliquer de la soude et donc, l'apport de substance de nature différente est limité dans le cadre de la présente invention.
De préférence, la température de la solution du composant détergent formée lors de l'étape b) ou c') peut être comprise entre approximativement 35°C et 50°C.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la composition selon l'invention est appliquée sur un substrat couvert d'un biofilm pendant approximativement 30 à 50 minutes, ce qui représente un temps d'application relativement court pour une telle efficacité. Préférentiellement, le composant détergent comprend une proportion de séquestrant comprise entre 1 et 10%, une proportion de dispersant simultanément mouillant comprise entre 15 et 50%, un excipient conventionnel comme de l'eau est éventuellement ajouté pour atteindre les 100% en poids du composant détergent.
Préférentiellement, le composant enzymatique comprend une proportion en protéase(s) comprise entre 10 et 50%, une proportion de laccase(s) comprise entre 5 et 35% et une proportion de polysaccharidase(s) comprise entre 5 et 20%. Plus préférentiellement, la au moins une polysaccharidase peut être une alpha-amylase. Un excipient ou solvant conventionnel est éventuellement ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique, comme par exemple un alcool.
La présente méthode permet d'éliminer efficacement la totalité ou la quasi-totalité du biofilm, ne laissant alors sur le substrat que des cellules isolées sans protection de la matrice. L'action postérieure d'un biocide permet de détruire la souche microbienne. Une phase de désinfection ultérieure sera donc beaucoup plus efficace suite à l'application d'une solution de la composition selon l'invention que suite à l'application d'une phase de nettoyage conventionnelle ne permettant pas cette élimination totale de la matrice.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la méthode comprend en outre une étape ultérieure d'application d'un biocide. Par exemple, les biocides peuvent être, de manière non limitative, de type oxydant tel que l'acide peracétique, le peroxyde d'hydrogène, le monopersulfate de potassium, l'hypochlorite de soude. Selon l'invention, l'application d'un biocide doit être postérieure à l'application de la composition selon l'invention pour éviter la désactivation des enzymes présentes dans ladite composition par les biocides.
D'autres formes de réalisation du procédé selon l'invention sont mentionnées dans les revendications annexées. L'invention se rapporte aussi à une utilisation d'une composition selon l'invention pour l'élimination de biofilms présents sur un substrat, en particulier pour le nettoyage des sols et des surfaces, pour le nettoyage en place ou le trempage. La composition peut s'utiliser dans des installations fermées ou par trempage. Le nettoyage par trempage est notamment utilisé pour nettoyer du matériel chirurgical, les lentilles de contact. La composition selon l'invention peut être utilisée pour le nettoyage de circuit d'eau technique et de process, les systèmes d'échangeurs de conditionnement d'air ou dans l'industrie alimentaire.
D'autres formes d'utilisation selon l'invention sont mentionnées dans les revendications annexées.
La présente invention se rapporte également à une trousse pour l'élimination de biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comprend
- au moins un échantillon de composant détergent en solution ou sous forme solide, contenant un agent séquestrant, un agent simultanément mouillant et dispersant, et
- au moins un échantillon de composant enzymatique en solution ou sous forme solide contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase.
Préférentiellement, la au moins une polysaccharidase peut être une alpha-amylase.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'échantillon du composant enzymatique peut contenir entre 1 et 10 protéases, préférentiellement entre 1 et 5 protéases, plus préférentiellement peut contenir 2, 3, 4 ou 5 protéases.
Selon un autre mode de réalisation préféré, l'échantillon du composant enzymatique contenu dans la trousse peut comprendre 2 protéases. Préférentiellement, si l'échantillon du composant enzymatique comprend 2 protéases, la proportion en laccase peut être approximativement de 30%, la proportion totale en protéases peut être approximativement de 30%, la proportion en alpha-amylase peut être approximativement de 10% en poids par rapport au poids total de l'échantillon du composant enzymatique, un excipient ou sovlant conventionnel étant ajouté pour atteindre 100% en poids du composant enzymatique.
Préférentiellement, si l'échantillon du composant enzymatique comprend 2 protéases, la proportion en laccase(s) peut être de 30%, la proportion totale en protéases peut être de 30%, la proportion en alpha-amylase(s) peut être de 10%. Par exemple, le rapport entre chaque protéase peut être compris entre 1 :2 et 2:1 , préférentiellement le rapport entre chaque protéase peut être de 1 :1 .
Si l'échantillon du composant enzymatique contenu dans la trousse est une solution, le pH de celle-ci peut être compris entre 8 et 10, préférentiellement, le pH peut être compris entre 8,5 et 9,5, plus préférentiellement le pH peut être approximativement de 9,0.
Préférentiellement, l'échantillon du composant détergent comprend une proportion de séquestrant comprise approximativement entre 1 et 10%, une proportion d'agent simultanément mouillant et dispersant de 15 à 50% en poids par rapport au poids total du composant détergent, les 100% étant éventuellement atteint à l'aide d'un excipient conventionnel, comme par exemple de l'eau.
A titre d'exemple, l'agent séquestrant peut être l'acide éthylène-diamine-tétraacétique, le glucono-delta-lactone, le gluconate de sodium, le gluconate de potassium, le gluconate de calcium, l'acide citrique, l'acide phosphorique, l'acide tartrique, l'acétate de sodium, le sorbitol, un composé comportant un atome de phosphore. Préférentiellement, l'agent séquestrant peut être un oxyde de phosphore tel que phosphonate, phosphinate ou phosphate, ou un sel de celui-ci, une aminé ou un oxyde d'amine, ou un sel de ceux-ci portant au moins, dans sa structure, un groupement fonctionnel phosphine, oxyde de phosphine, phophinite, phosphonite, phosphite, phosphonate, phosphinate ou phosphate.
Plus préférentiellement, l'agent séquestrant peut être un phosphonate ou un sel de celui-ci, une amine ou un oxyde d'amine, ou un sel de ceux-ci, comportant au moins, dans sa structure, un groupement fonctionnel phosphine, oxyde de phosphine, phosphinite, phosphonite, phosphite, phosphonate, phosphinate ou phosphate. A titre d'exemple non limitatif, le phosphonate peut être de formule générale R1(R2O)(R3O)P=O dans lequel R1, R2 et R3 sont indépendamment sélectionnés parmi le groupe hydrogène, alkyle, alkyle substitué, alkyle- amino substitué ou non, aminoalkyl substitué ou non, aryle ou aryle substitué. A titre d'exemple non limitatif, l'aminé ou l'oxyde d'amine peuvent comporter un, deux ou trois substituant(s) de formule générale CR4R5W dans laquelle R4 et R5 sont indépendamment sélectionnés parmi le groupe hydrogène, alkyle, alkyle substitué, alkyle-amino substitué ou non, aminoalkyl substitué ou non, aryle ou aryle substitué, et W est sélectionné parmi le groupe phosphonate, phosphinate ou phosphate. L'agent séquestrant peut être sous la forme d'un sel de sodium, calcium, lithium, magnésium ou potassium ; préférentiellement, l'agent séquestrant peut être sous la forme d'un sel de sodium, calcium, ou potassium.
Avantageusement, ledit agent simultanément mouillant et dispersant est choisi dans le groupe constitué des agents mouillants non moussants à chaud et comprend de préférence un alkylglucoside C6 à do, de préférence en C8, issu de matière premières renouvelables et éventuellement un alcool éthoxylé.
L'agent mouillant et dispersant est de préférence une préparation comportant un alcool éthoxylé et un alkylpolyglucoside (en particulier un octyl glucoside) issu de matières premières renouvelables. Comme on peut le constater, cet agent simultanément mouillant et dispersant permet des performances tensioactives et émulsionnantes particulièrement élevées sans déstabiliser les enzymes présentes dans la composition selon l'invention puisque cet agent simultanément mouillant et dispersant est un agent anionique qui présente une charge globale nette faible de façon à ne pas interférer avec les échanges d'ions entre les enzymes et substrats de ces dernières. Les agents simultanément mouillants et dispersants issus des matières premières renouvelables sont particulièrement appropriés et agissent synergiquement avec les enzymes en ne les déstabilisant pas par rapport aux tensioactifs courant d'origine pétrolière (à plus longue chaîne carbonnée). En outre, selon la présente invention, l'agent simultanément mouillant et dispersant peut être anionique, cationique ou non ionique, mais dans tous les cas, il présentera une charge globale ionique faible pour être compatible et ne pas déstabiliser les enzymes.
De plus, l'agent simultanément mouillant et dispersant selon l'invention comprenant un alcool éthoxylé et un alkylpolyglucoside est particulièrement polyvalent en ce qu'il est compatible avec une large gamme de pH, avec la présence de nombreux acides ou bases et de builders, tout en étant non moussant à chaud.
Avantageusement, dans la trousse selon l'invention l'échantillon du composant enzymatique est une solution aqueuse dont le pH est compris entre 8 et 10.
Si l'échantillon du composant détergent est une solution, le pH de celle-ci est compris entre 8,5 et 14,0.
Si la solution de nettoyage formée par dilution dans une phase aqueuse du composant détergent et du composant enzymatique doit avoir un pH entre 6,5 et 7,5, alors le composant détergent, s'il est sous la forme d'une solution présentera un pH compris entre 9 et 10. La mise en solution dans la phase aqueuse des deux composés, par exemple grâce à la présence de tampons dans l'un ou l'autre composant ou à l'effet de dilution aura pour effet de diminuer le pH de la solution de nettoyage pour qu'il soit optimal au fonctionnement des laccases.
Si la solution de nettoyage formée par dilution dans une phase aqueuse du composant détergent et du composant enzymatique doit avoir un pH d'environ 10, alors le composant détergent, s'il est sous la forme d'une solution présentera un pH préférentiellement compris entre 12,0 et 14,0, plus préférentiellement entre 12,8 et 13,8. La mise en solution dans la phase aqueuse des deux composésaura pour effet d'amener le pH de la solution de nettoyage à environ 9,5 à 10,5. Par exemple, les composant peuvent contenir en outre des composés alcalin à cet effet.
De préférence, la trousse selon l'invention comprend en outre un biocide.
D'autres formes de réalisation de la trousse selon l'invention sont mentionnées dans les revendications annexées.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux dessins annexés et aux exemples.
La figure 1 illustre les résultats de tests comparant l'efficacité de la composition suivant l'invention avec de la soude
La figure 2 illustre les résultats de tests comparant l'efficacité de la composition suivant l'invention avec d'autres compositions détergentes
La figure 3 illustre les résultats de tests comparant l'efficacité de la composition suivant l'invention avec d'autres compositions détergentes en effectuant un saut de pH.
Exemple 1.-
Un essai permettant de comparer l'efficacité de la composition suivant l'invention à un rinçage à l'eau et au NaOH a été effectué.
Des biofilms sont développés sur des membranes à osmose inverse utilisée dans des installations de dessalement.. Un inoculum bactérien (Pseudomonas aeruginosa) est préparé par culture durant 16h dans un milieu TSB 10% (tryptone soy broth). Cette préculture est diluée pour obtenir une densité optique (DO) de 0,05 à 600nm et 500 μΙ de cette solution ont été étalés sur chaque membrane. Les coupons sont incubés durant 48h dans des boîtes de pétri maintenues humides et placées en étuve à 30°C. Après 2 heures, la solution bactérienne est remplacée par 500 μΙ de milieu frais, TSB 10%. Après 24h, ce milieu de culture est renouvelé.
Les coupons sont ensuite nettoyés et sont placés dans les solutions de nettoyage. Les membranes sont laissées à tremper dans les solutions de nettoyage susdites pendant un temps total de 120 minutes à 200 rpm, à 35°C.
Les solutions de nettoyages sont les suivantes :
1 . Eau
2. NaOH liquide à 0,5 %
3. Composition suivant l'invention à pH 7.
Les résultats de cet essai sont présentés au tableau 1 .- Tableau 1.-
Ces résultats sont également présentés à la figure 1 qui illustre de gauche à droite la membrane après traitement à l'eau, au NaOH liquide et à la composition suivant l'invention à pH 7.
Comme on peut le voir, seule la composition suivant l'invention permet une élimination substantielle du biofilm.
Exemple 2.- Un essai permettant de comparer l'efficacité de la composition suivant l'invention à d'autres composition détergentes a été effectué. La procédure est identique à celle de l'exemple 1 à l'exception des solutions de nettoyage qui sont les suivantes:
1 . Composition contenant 3 agents différents, à savoir un agent séquestrant, un agent mouillant, et un agent dispersant et un composant enzymatique contenant au moins une laccase, une protéase et une polysaccharidase.
2. Composition contenant deux agents différents à savoir un agent séquestrant et un agent simultanément mouillant et dispersant et un composant enzymatique similaire au point 1 à pH 7
3. Composition contenant deux agents différents à savoir un agent séquestrant et un agent simultanément mouillant et dispersant et un composant enzymatique similaire au point 1 à pH 10.
Les résultats sont présentés au tableau 2 et à la figure 2.
Tableau 2.-
Ces résultats sont également présentés à la figure 2 qui illustre de gauche à droite la membrane après traitement par la solution 1 , la solution 3 et la solution 2.
Comme on peut le voir, seule la composition suivant l'invention à pH 7 ou 10 permet une élimination substantielle du biofilm.
Exemple 3.-
Des coupons en acier ont été traité par une composition semblable à la composition 1 de l'exemple 2 et par une composition suivant l'invention initialement à pH 7 avec un saut de pH à 10 après 15 minutes suivnat le protocole ci-dessous.
Les biofilms sont développés sur des coupons en inox préalablement lavés et stérélisés. Un inoculum bactérien (Pseudomonas aeruginosa) est préparé par culture durant 16h dans un milieu TSB 10% (tryptone soy broth). Cette préculture est diluée pour obtenir une densité optique (DO) de 0,05 à 600nm et 500 μΙ de cette solution ont été étalés sur chaque coupon. Les coupons sont incubés durant 48h dans des boîtes de pétri maintenues humides et placées en étuve à 30°C. Après 2 heures, la solution bactérienne est remplacée par 500 μΙ de milieu frais, TSB 10%. Après 24h, ce milieu de culture est renouvelé.
Les coupons ont ensuite été placés dans des tubes à essai contenant 10 ml d'une solution TSB + 0,5% Tween 80 pour le comptage des bactéries. Les tubes à essai ont été incubés pendant 5 minutes sur la table avant d'être soniqués pendant 2 minutes trente et vortexés pendant 30 secondes. Les étapes d'incubation, sonication et vortex ont été répétées.
Les coupons ont ensuite été récupérés et le milieu comprenant la solution TSB + 0,5 % de tween a fait l'objet de dilutions sérielles en utilisant de l'eau peptonée (Eau peptonée exempte d'indole: préparer 10 ml d'une dissolution à 15g/l. Puis diluer 1 ml de cette solution dans 1 litre d'eau stérile) et a ensuite été étalé sur boîte de pétri et incubé à 30 °C pendant une nuit avant comptage. Le biofilm a également été coloré de la manière suivante: les coupons sont égouttés et plongés dans la solution de coloration durant 10 minutes sélectif pour les protéines de la matrice du biofilm. Ensuite, les coupons sont plongés dans les différentes solutions de nettoyage 1 et 2 mentionnées ci-dessous pendant deux fois 10 minutes (les solutions de nettoyage sont remplacées entre les deux étrapes de nettoyage). avant de sécher à l'air libre.
Composition de nettoyage:
1 . Composition contenant 3 agents différents, à savoir un agent séquestrant, un agent mouillant, et un agent dispersant et un composant enzymatique contenant au moins une laccase, une protéase et une polysaccharidase.
2. Composition contenant deux agents différents à savoir un agent séquestrant et un agent simultanément mouillant et dispersant et un composant enzymatique similaire au point 1 à pH 7 et ensuite à pH 10
Résultats :
Dans 1/3 des boîtes de Pétri (4 sur 12) correspondant aux coupons nettoyés avec la composition n°1 , des bactéries ont poussé (moyenne > 109 CFU). Les bactéries ne se sont pas développées sur les boîtes de Pétri correspondant aux coupons nettoyés avec la composition selon l'invention.
La figure 3 illustre les résultats des colorations des biofilms. La figure 3 A illustre les témoins avant nettoyage tandis que la figure B illustre les coupons d'acier après nettoyage par la solutions 1 à différents pH et la figure C illustre les coupons d'acier après nettoyage par la composition suivant l'invention.. Comme on peut le voir, les coupons après le nettoyage avec la composition suivant l'invention présentent un aspect plus propre que ceux nettoyés avec la composition n°1 , et ne présentent pas de bactéries accrochées à leur surfaces alors que du biofilm est détecté pour 1/3 des coupons nettoyés avec la composition n°1 .
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux dessins annexés et aux exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition pour l'élimination des biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comporte :
- au moins un composant détergent comprenant au moins un agent séquestrant et un agent simultanément mouillant et dispersant,
- au moins un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase.
2. Composition selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la composition est une solution présentant un pH compris entre approximativement 8 et 1 1 .
3. Composition selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la composition est une solution présentant un pH compris entre 6,5 et 7,5, plus particulièrement autour de 7.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit au moins un composant enzymatique comprend une proportion en protéase(s) comprise entre 10 et 50%, une proportion en laccase(s) comprise entre 5 et 35% et une proportion de polysaccharidase(s) comprise entre 5 et 20% en poids par rapport au poids du composant enzymatique, un excipient ou solvant conventionnel étant éventuellement ajouté pour atteindre 100%.
5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite au moins une polysaccharidase comprend une alpha-amylase.
6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,, caractérisée en ce que ledit au moins un composant détergent comprend une proportion d'agent séquestrant comprise entre 1 et 10% en poids par rapport au poids total du composant détergent.
7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une proportion d'agent simultanément mouillant et dispersant comprise entre 15 et 50% en poids, par rapport au poids total du composant détergent
8. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit agent simultanément mouillant et dispersant est choisi dans le groupe constitué des agents mouillants non moussants à chaud et comprend de préférence un alkylglucoside C6 à do, de préférence en C8, issu de matière premières renouvelables et éventuellement un alcool éthoxylé.
9. Méthode pour l'élimination des biofilms présents sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes de :
a) mise à disposition d'un composant détergent contenant au moins un agent séquestrant ainsi qu'un agent simultanément mouillant et dispersant et d'un composant enzymatique contenant au moins une protéase, au moins une laccase, et au moins une polysaccharidase, b) mise en solution du composant détergent dans une phase aqueuse,
c) mise en solution du composant enzymatique dans la solution formée à l'étape b) pour former la solution de ladite composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ou b') mise en solution du composant enzymatique dans une phase aqueuse,
c') mise en solution du composant détergent dans la solution formée à l'étape b') pour former la solution de ladite composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, d) application de la solution de ladite la composition formée à l'étape c) ou c') sur le substrat pendant une période de temps prédéterminées, en particulier comprise entre 15 minutes et 4 heures
10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que la méthode comprend en outre une étape ultérieure d'application d'un biocide sur le substrat.
11. Méthode selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que le pH de la solution de ladite composition est compris entre 8 et 1 1 .
12. Méthode selon la revendication 9 ou 10, dans lequel, le pH de la solution de ladite composition est compris entre 6,5 et 7,5 et dans lequel une solution basique est ajoutée après ladite application d) de la solution de ladite composition sur ledit substrat pendant ladite période de temps prédéterminée, de façon à effectuer un saut de pH jusqu'à environ 8 à 9.
13. Utilisation d'une composition selon les revendications 1 à 8 pour l'élimination de biofilms présents sur un substrat.
14. Utilisation selon la revendication 13, d'une composition selon les revendications 1 à 8 pour le nettoyage des sols et des surfaces, pour le nettoyage en place ou le trempage.
15. Trousse pour l'élimination de biofilms sur un substrat caractérisée en ce qu'elle comprend
- au moins un échantillon de composant détergent en solution ou sous forme solide comprenant au moins un premier agent séquestrant et au moins un agent simultanément mouillant et dispersant ,
- au moins un échantillon de composant enzymatique en solution ou sous forme solide contenant au moins une protéase, au moins une laccase et au moins une polysaccharidase.
16. Trousse selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'échantillon du composant enzymatique est une solution aqueuse dont le pH est compris entre 8 et 10.
17. Trousse selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que l'échantillon du composant détergent est une solution aqueuse dont le pH est compris entre 8,5 et 14.
18. Trousse selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, comprenant en outre un biocide.
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