Biofilm: En nøkkelfaktor i mikrobiologisk overlevelse

Biofilm er et glatt, slimaktig belegg som oppstår på fuktige overflater når mikroorganismer fester seg og danner et beskyttende lag. Dette belegget fungerer som et eget økosystem der ulike mikroorganismer lever sammen. Biofilmen beskytter mikroorganismene mot ytre stressfaktorer som høye temperaturer, kjemikalier, og andre ugunstige forhold som kan skade eller drepe dem. Biofilm kan dannes på mange typer overflater, blant annet innsiden av rørledninger, i medisinsk utstyr, og i industrielle vannsystemer.

Hvordan dannes biofilm?

Dannelsen av biofilm skjer når mikroorganismer, som bakterier og sopp, fester seg til en overflate og begynner å produsere ekstracellulære polymeriske substanser (EPS). Disse substansene består hovedsakelig av polysakkarider, som er lange kjeder av sukkermolekyler, som hjelper mikroorganismene å binde seg til overflaten og til hverandre. Denne strukturen skaper et beskyttende miljø som kan motstå både kjemisk og fysisk påvirkning.

Overlevelsesstrategi under ytre stress

Biofilm fungerer som en overlevelsesstrategi for mikroorganismene. Ved å danne et beskyttende lag, kan biofilmen skjerme mot ugunstige forhold som høyt trykk, ekstrem pH, mangel på næring, høyt saltinnhold, biocider, ultrafiolett stråling og varme. Dette gjør det vanskeligere å fjerne mikroorganismene når biofilmen først er etablert. Over tid kan biofilmen utvikle seg til en kompleks struktur med flere mikroorganismer som samarbeider om å overleve.

Biofilm på røffe overflater og i rørledninger

Biofilm dannes lettere på røffe og hydrofobe overflater, slik som innsiden av gamle rør med rust. Disse ujevne overflatene gir mikroorganismene bedre feste, og det er samtidig vanskeligere å fjerne biofilmen når den først er dannet. I tillegg gir gamle rør ofte mer næring til mikroorganismene på grunn av korrosjon og partikler i vannet. Dette gjør biofilm i rørledninger spesielt problematisk, siden det kan føre til redusert vannkvalitet og økt risiko for helsefare.

Sammensetning og vekst i biofilm

Sammensetningen av biofilm påvirkes av både abiotiske (ikke-levende) og biotiske (levende) faktorer. Abiotiske faktorer som vannhastighet, temperatur, oksygentilgang og næringsstoffer spiller en viktig rolle i hvilke mikroorganismer som etablerer seg i biofilmen. Biotiske faktorer, som interaksjon mellom ulike mikroorganismer, påvirker også komposisjonen. I et tverrsnitt av biofilmen kan man ofte observere en konsentrasjonsgradient, hvor ulike mikroorganismer befinner seg i ulike lag av biofilmen basert på tilgangen til næring og oksygen.

Biofilm og Legionella

Biofilm kan spille en kritisk rolle i overlevelsen av bakterier som Legionella pneumophila, som er kjent for å forårsake legionærsykdom. Legionella kan overleve i biofilm uten vertscellen protozoa, noe som gjør det ekstra utfordrende å eliminere bakterien fra vannsystemer. Biofilmen beskytter Legionella mot varmebehandling og biocider, noe som kan hindre effektiv desinfeksjon. Dette er en særlig utfordring i interne vannfordelingsnett, der biofilmen gir et beskyttende miljø for bakteriene.

Forebygging og håndtering av biofilm

For å redusere risikoen for dannelse av biofilm og de tilhørende helsefarene, er regelmessig vedlikehold av vannsystemer avgjørende. Dette inkluderer rengjøring og desinfeksjon av rørledninger, samt kontinuerlig overvåking av vannkvaliteten for å oppdage biofilm på et tidlig stadium. Ved å redusere tilgangen på næring og fjerne ujevne overflater der biofilm lett kan feste seg, kan man effektivt begrense biofilmens vekst.

Viktig med regelmessig overvåkning

Biofilm er en naturlig del av mikroorganismers overlevelsesstrategi i fuktige miljøer, men det kan samtidig utgjøre en stor utfordring i vannsystemer, spesielt når det gjelder bakterier som Legionella. For å sikre trygge vannsystemer er det viktig med regelmessig overvåking, vedlikehold og riktig desinfeksjon for å hindre biofilmdannelse og beskytte mot potensielle helsefarer.