Biofilm to znacznie więcej niż osad mikrobiologiczny obecny w instalacjach wodnych. To dynamiczna, zorganizowana struktura mikroorganizmów, która działa jak biologiczne „miasto” zdolne do komunikacji, obrony i regeneracji. W praktyce biofilm bakteryjny stanowi jedno z największych wyzwań dla nowoczesnych systemów instalacji wodnej, ponieważ jego obecność może utrudniać skuteczne utrzymanie higieny i bezpieczeństwa mikrobiologicznego.
Co to jest biofilm i dlaczego jest tak trudny do usunięcia?
Najprostsza definicja opisuje go jako skupisko mikroorganizmów przytwierdzonych do powierzchni i otoczonych ochronną macierzą EPS (Extracellular Polymeric Substances). Ta lepka struktura zbudowana jest między innymi z polisacharydów, białek oraz zewnątrzkomórkowego DNA.
Jednak odpowiedź na pytanie „co to jest biofilm” nie kończy się na samej definicji. Biofilm bakterii funkcjonuje jak dobrze zorganizowana społeczność, w której mikroorganizmy współpracują i reagują na zmieniające się warunki środowiska.
Kluczową rolę odgrywa tutaj quorum sensing – chemiczny system komunikacji bakterii. Mikroorganizmy wydzielają cząsteczki sygnałowe, które pozwalają im „ocenić” liczebność kolonii. Gdy populacja osiąga odpowiedni poziom, bakterie wspólnie aktywują określone procesy: wzrost biofilmu, produkcję EPS czy mechanizmy obronne.
To właśnie quorum sensing sprawia, że biofilm bakteryjny nie jest przypadkowym skupiskiem komórek, lecz strukturą zdolną do skoordynowanego działania.
EPS – biologiczna tarcza ochronna
Jednym z najważniejszych elementów biofilmu jest warstwa EPS, która działa jak fizyczna i chemiczna bariera ochronna. Ogranicza przenikanie substancji biobójczych, chroni bakterie przed zmianami temperatury oraz utrudnia usunięcie kolonii z powierzchni rur i zbiorników.
W praktyce oznacza to, że dezynfekcja instalacji wodnej bardzo często eliminuje jedynie zewnętrzne warstwy biofilmu. Mikroorganizmy znajdujące się głębiej pozostają aktywne lub przechodzą w stan uśpienia.
To szczególnie istotne, ponieważ bakterie o obniżonej aktywności metabolicznej są znacznie mniej podatne na działanie środków chemicznych. Po ustaniu działania preparatu dezynfekcyjnego mogą ponownie rozpocząć namnażanie i odbudowę całej struktury.
Biofilm jako system współpracy bakterii
W obrębie biofilmu występują różne strefy aktywności biologicznej. Zewnętrzne warstwy mają większy dostęp do tlenu i substancji odżywczych, natomiast głębsze funkcjonują wolniej i wykazują większą odporność na stres środowiskowy.
Dzięki temu biofilm działa jak wspólny system obronny. Bakterie mogą:
- synchronizować reakcje ochronne,
- wymieniać informacje chemiczne,
- przekazywać geny oporności,
- wspólnie odbudowywać strukturę po uszkodzeniu.
Z tego powodu samo płukanie instalacji wodnej lub jednorazowa dezynfekcja instalacji wodnej zwykle nie rozwiązują problemu długoterminowo.
Skuteczna kontrola biofilmu
Efektywna kontrola biofilmu wymaga połączenia kilku działań. Oprócz dezynfekcji instalacji wodnej konieczne jest regularne czyszczenie instalacji wodnej oraz mechaniczne usuwanie osadów, które destabilizują strukturę EPS.
Istotne znaczenie ma także ograniczanie stagnacji wody, kontrola temperatury i monitorowanie parametrów mikrobiologicznych. Dopiero kompleksowe podejście pozwala skutecznie ograniczać rozwój biofilmu w instalacjach wodnych i zmniejszać ryzyko jego szybkiej regeneracji.
Julia Siemieniec, ekspertka branży Natural Resources w SGS Polska
Źródła:
- Biofilmy w instalacjach wodnych – mechanizm powstawania oraz metody ich ograniczenia, K. Kwiatkowska, Gaz, woda i technika sanitarna, 2026.
- Biofilm – short characteristic of microbial growth related to drinking water distribution systems, M. Szczotko, Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 2007.
