Zdarza się, że gąbki, których używasz do zmywania pokrywają się lepkim, śliskim śluzem? Mówi się, że ślimaczeją. Czasem na garnkach, w których długo stoi woda, gromadzi się osad. To samo dotyczy wiaderek, wszelkich zbiorników wodnych, kranów, basenów, pryszniców… Czy zdarzyło Ci się słyszeć o jakimś basenie, który często ulega tymczasowemu zamknięciu, z powodu obecności jakiejś bakterii? Przyczyną są niektóre gatunki drobnoustrojów. Wiele gatunków bakterii tworzy trudno usuwalny osad, czyli właśnie biofilm. Dla nas ta wiadomość jest jednocześnie korzystna i niekorzystna. Zaraz okaże się, dlaczego.
Powstawanie biofilmu.
Biofilm to warstewka bakterii pokrywająca powierzchnię. Może tworzyć się w rurach kanalizacyjnych, kranach, w naczyniach – czyli wszędzie tam, gdzie bakterie mają łatwy dostęp do pokarmu i dużą wilgotność. Warunki sprzyjające jego powstawaniu to wilgotna powierzchnia, na której substancje białkowe (np resztki jedzenia) pozostają dłużej niż 8 godzin. Jeśli resztki bogate są w jony wapnia – przyspiesza to rozwój bakterii. Ponadto najlepszą temperaturą jest ok 10 stopni Celsjusza, a odczyn (środowisko, pH) – obojętny (czyli taki, jaki ma zwykła woda).
Kiedy woda pozostaje w bezruchu komórki bakteryjne obecne w wodzie opadają na dno, pod wpływem grawitacji. Tam, jeśli znajdzie się dla nich pokarm, zaczynają się namnażać. W tym momencie odczuwamy ręką oślizgłość, „ześlimaczenie”. Taką maź możemy usunąć, jednocześnie środkami dezynfekcyjnymi i dokładnym wyszorowaniem.
Niektóre gatunki bakterii (tzw. bakterie gram-ujemne) mają zdolność produkowania śluzów oraz posiadają wypustki (fimbrie i pile), dzięki którym mogą łatwo przylgnąć do powierzchni, bądź spleść się z innymi bakteriami. Komórek zbiera się więcej i więcej, namnażanie zachodzi bardzo szybko. Etap, kiedy bakterie zaczynają się ze sobą wzajemnie splatać i powstaje coraz grubsza warstewka, jest już etapem nieodwracalnym tworzenia biofilmu. Obserwujemy go jako osad na powierzchni rury, czy też na dnie naczynia. Bardzo często taki osad wyjątkowo trudno jest zeskrobać. W skali przemysłowej, kiedy kawałek rury doprowadzający wodę do jakiegoś zbiornika pokryje się biofilmem, bywa, że jedynym wyjściem pozostaje wymiana tego fragmentu instalacji na nowy
Budowa biofilmu
Nawet 70% masy takiego biofilmu to substancje wydzielane przez drobnoustroje poza komórki. Bakterie tworzą sobie bardzo przyjazne środowisko – wydzielają śluz i enzymy, które chronią całą mikrokolonię. Zadziwiający jest fakt, że bakterie potrafią się komunikować – żyją jakby w wielkim mieście, w którym przesyłają sobie informacje o dostępności pokarmu czy ewentualnych zagrożeniach za pomocą różnych białek i enzymów. Biofilm jest żywym osadem, w którym znajdują się miliony sprawnie funkcjonujących komórek bakterii. Jest wyjątkowo odporny na antybiotyki i środki dezynfekcyjne – gdyż zawarte w nim enzymy szybko rozkładają zagrażające gospodarzom substancje. Dlatego jedyną radą jest szorowanie mechaniczne. Jeśli z takich miejsc (natrysków, basenów, czy naczyń) korzystają małe dzieci, osoby starsze lub osłabione – należy je wymienić lub bardzo dokładnie oczyścić mechanicznie (czasami okazuje sie to niemożliwe i wymiana staje sie koniecznością).
Powierzchnia biofilmu jest nieregularna i ruch wody powoduje odrywanie się komórek bakterii. Jeśli biofilm powstał w kranie – to przez cały czas, gdy odkręcamy kurek, woda w miejscu biofilmu ulega zakażeniu bakteryjnemu i płynie do naszych szklanek, czy garnków. Dlatego nie powinniśmy pić nieprzegotowanej wody prosto z kranu. Dopóki nie usuniemy biofilmu całkowicie – cały czas będzie stanowił źródło bakterii w wodzie.
Spodnia warstwa biofilmu jest zwarta i przylega do podłoża. Wierzchnia część jest nieregularna i mniej zbita. Żyją w nim głównie komórki bakterii gram-ujemnych, ale mogą dostać się tam te, które znajdują się akurat w pobliżu. W tym chronionym środowisku namnażanie zachodzi sprawnie. Wiele gatunków z bakterii gram-ujemnych jest patogennych (chorobotwórczych) dla człowieka. Takie bakterie jak: Yersinia enterocolitica, Staphylococcus epidermidis(gronkowiec), Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterococcus faecalis (bakterie fekalne) i inne.
Biofilm dla człowieka
Uważać należy szczególnie w kuchni, jeśli mamy małe dziecko. Niedopuszczalne jest, przygotowanie butelki z mlekiem dla dziecka kilka godzin przed podaniem, i to jeszcze w podgrzewaczu! Temperatura bliska 30 stopni Celsjusza to świetne warunki dla rozwoju bakterii, szczególnie tych chorobotwórczych. Jedną z nich jest Listeria monocytogenes, wywołująca listeriozę. Ta ruchliwa bakteria podczas zmywania potrafi przedostać się z gabki do wnętrza butelki. Kiedy pozostawimy ją wypełnioną resztkami mleka, nieumytą, lub odłożymy świeżą porcję „na później” – wówczas Listeria błyskawicznie się namnaża. Już niewielka ilość tych bakterii wywołuje objawy choroby (najczęściej zatrucia pokarmowe, wraz z objawami grypopodobnymi, a także zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych). Należy szczególnie przestrzegać higieny pokarmowej przy małych dzieciach – najlepiej butelki myć osobną, specjalnie do tego przygotowaną, czystą gąbką. Szczególnie ważna jest higiena w okresie ciąży, ponieważ listerioza bywa poważnym powodem poronień.
Zmorą szpitali i placówek zdrowia jest biofilm powstający wewnątrz cewników, rurek, sztucznych implantów. Wiele zakażeń w szpitalach jest nim wywołanych. Także o soczewki kontaktowe powinno się odpowiednio zadbać, aby nie dopuścić do rozwoju na nich warstwy bakterii.
Nasz kamień nazębny – to również biofilm. Staje się on przyczyną próchnicy zębów. Tylko dentysta jest w stanie, specjalną końcówką, usunąć mechanicznie osad (płytkę) nazębną. Żadne płyny, pasty ani szczotkowanie tego nie dokona. Częste mycie oraz płukanie jamy ustnej ma za zadanie (i może tylko) zapobiegać powstawaniu kamienia.
Biofilm w przyrodzie
Mikroorganizmy tworzące biofilmy są odpowiedzialne miedzy innymi za degradację zanieczyszczeń znajdujących się w glebie – osadzają się na kamieniach, drewnie czy odpadach, i dzięki temu mają bardzo dobry dostęp do związków niezbędnych im do życia. Bakterie potrafią osadzić się na plastikowej, gładkiej powierzchni i sukcesywnie ją rozkładać (chociaż proces ten zachodzi bardzo powoli). Drobnoustroje żyjące w wodzie oblepiają martwą materię organiczną (drewno, liście, martwe zwierzęta) i rozkładają ją, oczyszczając w ten sposób wodę. Przylegają do powierzchni śmieci i odpadów degradując je. Te maluchy są czyścicielami i nieocenionymi dobroczyńcami – oczyszczają środowisko przez cały czas, na ogromną skalę, bez wytchnienia.
Na zakończenie podsumujmy najważniejsze informacje. Biofilm to wyjątkowo skuteczny wynalazek matki natury. Umożliwia bakteriom przetrwanie w wyjątkowo trudnych warunkach, podnosi ich odporność i umożliwia opanowanie trudno dostępnych środowisk. Nam, ludziom, przysparza niejednokrotnie wielu kłopotów, jeśli nie dbamy o czystość i higienę naszego otoczenia. Bywa także przyczyną kłopotów w przemyśle oraz świecie medycyny. Towarzyszy nam wszędzie tam, gdzie jest wilgotno i pojawia sie kilka dodatkowych, prostych czynników sprzyjających jego powstawaniu. Znając jego właściwości, możemy się bronić przed negatywnymi skutkami jego występowania. Jednocześnie chyba warto docenić niesamowite umiejętności tych maleńkich organizmów jakimi sa bakterie i grzyby, oraz docenić, jak wiele w przyrodzie procesów dzięki nim może przebiegać prawidłowo. Higiena w naszym życiu spełnia niezwykle ważną rolę. Dbaj zatem o siebie, i o swoje zdrowie 🙂
Najnowsze komentarze