Mikrobiologiske undersøkelser av kunstgress: Oppvekst av Staphylococcus aureus på fjerde generasjons fyllmaterial

Abstract

KG 2021 er et prosjekt av SIAT hvor formålet er å utvikle den nye fjerde generasjonen (4G) med kunstgress. Den største forskjellen mellom tredje generasjons (3G) kunstgress til 4G er endringen fra gummigranulat som fyllmateriale til et mer miljøvennlig alternativ. SIAT har vært interessert i å finne ut hvordan den mikrobielle veksten er på de nye fyllmaterialene i 4G kunstgress. Derfor ble det utarbeidet en problemstilling: Hvordan vokser Staphylococcus aureus på ulike 4G fyllmaterialer på kunstgress? Oppgaven vil ha fokus på hvordan Staphylococcus aureus (S. aureus) vokser på 4G fyllmateriell som olivenstein, sand, og kunstgressmatter uten fyll i forhold til SBR som er det mest brukte fyllmaterialet i 3G kunstgress. En av fordelene med SBR er at det er bakteriehemmende, men det har også vist seg at det er miljøskadelig. De nye fyllmaterialene i 4G kunstgress er mer miljøvennlige, men disse fyllmaterialene har egenskaper som fremmer bakterievekst. Staphylococcus aureus er en patogen bakterie som kan gi alvorlig infeksjoner. Det er derfor ønskelig å unngå denne bakterien på kunstgressbaner da aktivitet på banene kan føre til hudlesjoner på brukerne, som bakterien kan infisere. Siden hele oppgaven ble gjennomført på laboratoriet måtte det utvikles en metode for overføring og dyrking av S. aureus på kunstgressmatter med forskjellige fyllmaterialer. En av testene som ble gjennomført under metodeutviklingen var hvilken konsentrasjon av en stamløsning med S. aureus mattene skulle bli eksponert for. Konsentrasjonen som ble brukt under hovedforsøkene ble bestemt etter metodeutviklingen til å være 10 % stamløsning. Hovedforsøket ble gjennomført med fire paralleller av hvert fyllmateriale (SBR, olivenstein, sand, uten fyllmateriale) i fire gjennomganger. Det ble overført 10 % stamløsning på kunstgressmattene og de sto til dyrking i 5 døgn før bakteriene ble overført til mannitol salt agar. Under de fire gjennomgangene ble det varierende vekst av S. aureus som fører til at det ikke ble et entydig resultat. Derimot var det en tendens fra gjennomgangene at det var mest S. aureus vekst på olivenstein, etterfulgt av sand. Kunstgressmattene med SBR hadde minst vekst av S. aureus. Veksten på mattene som var uten fyllmateriale var varierende uten en bestemt tendens. Dette kan være på grunn av at det ikke er noen hemmende eller fremmende egenskaper fra et fyllmateriale. På antatt vekst av S. aureus ble det utført to påvisningstester, en katalasetest og en oksidasetest. Under alle testene ble katalasetestene positive og oksidasetestene ble negative. Dette er karakteristisk for S. aureus. Det anbefales videre arbeid på forsøket med flere paralleller av hvert fyllmateriale og gjennomganger for å få et mer entydig resultat. Testing av ulike konsentrasjoner med S. aureus og veksttid vil også være hensiktsmessig.

KG 2021 is a project by SIAT where the main purpose is to develop the new fourth generation (4G) artificial turf. The main difference between third generation (3G) artificial turf and 4G is the switch from rubber granules to a more ecofriendly alternative. An area of interest for SIAT have been to establish how the microbial growth is on the new turf infills on 4G artificial turf. That leads to the main issue: Effect on growth of staphylococcus aureus on different 4G infills on artificial turf. This project will have its main focus on how S. aureus grows on the infills; olive stone, sand, and no infill artificial turfs relative to SBR which is the most used infill in 3G artificial turf. A useful trait of SBR is that it is inhibitory against bacteria, on the other hand it is not ecofriendly. The infills in 4G artificial turf are more ecofriendly, but some traits in 4G infill can promote bacterial growth. Staphylococcus aureus is a pathogen bacterium and if infected can lead to severe infections. This leads to that this bacterium is not preferable on the football court because playing on the court can lead to skin lesions which the bacteria can infect. Since this is a project worked entirely in the lab there had to be developed a method of transferring and growth of S. aureus on artificial turf with different infills. One of the tests during the development of the method was to determine what concentration of a stem solution with S. aureus, the turf was supposed to be exposed to. The concentration that was used during the main part of the project was decided, after the method development, to be 10 % of the stem solution. The main part of the project was run with four parallels of each of the different infills (SBR, olive stone, sand, no infill) during four different run-throughs. The artificial turf was exposed to S. aureus and was left alone for 5 days for the bacteria to grow before the bacteria was transferred to mannitol salt agar. During these four run-throughs the growth of S. aureus varied which led to an unambiguous result. However, there was some tendencies from the different run-throughs. Olive stone had the most growth, followed by the parallels with sand. The artificial turf with SBR as an infill had the lowest growth during the four run-throughs. The growth on the turf with no infill varied without a specific tendency. The reason for this could be that the lack of infill will not have any promoting or inhibiting qualities which leads the results to vary easily. Growth that was presumed to be S. aureus was tested with two different tests, catalase test and oxidase test. All the results from the catalase tests were positive and all the results for the oxidase test were negative. This is characteristic for S. aureus. Because of the unambiguous result it is recommended to continue working on the project with more parallels and run-throughs to get a more ambiguous result. Testing of different concentrations with S. aureus and different time of growth on the artificial turf would be wise.