Bakterie - Problemy Spowodowane Biofilmem Bakteriologicznym w Sieciach Wodnych Zagrożenia dla Ludzi i Zwierząt

Dodano 02-01-2015 przez Jacek Gąsiorowski

Organizm człowieka jest układem otwartym, zasiedlonym przez liczne mikroorganizmy, głównie w postaci biofilmu. Większość z nich to mikroorganizmy symbiotyczne, natomiast pozostałe to mikroorganizmy oportunistyczne, które wywołują objawy chorobowe tylko w chwili zachwiania homeostazy w organizmie człowieka

Dochodzi wówczas u nich do ekspresji pewnych genów, czego skutkiem mogą być bardzo ciężkie infekcje.
Należą do nich infekcje: układu krążenia, układu moczowego, układu mięniowo-szkieletowego czy próchnica zębów Powstawanie biofilmu jest przyczyną poważnych problemów u chorych z mukowiscydozą. Produkowany przez organizm chorego śluz jest podłożem do rozwoju mikroorganizmów. Uszkodzenie płuc u pacjentów spowodowane jest wzmożoną odpowiedzią immunologiczną na rozwój mikroorganizmów.

Problemy wywołane biofilmem w urządzeniach technicznych i instalacjach wodnych

Szczególne zagrożenie stanowią mikroorganizmy bytujące w miejscach o dużej wilgotności i dobrym napowietrzaniu, takich jak umywalki, nawilżacze powietrza, klimatyzatory. W takich miejscach przebywają pałeczki z rodzaju Pseudomonas o silnych właściwościach inwazyjnych i toksycznych, szerokiej odporności na antybiotyki oraz środki dezynfekcyjne.

Zwierzęta.
Mikroorganizmy zdolne do wytwarzania biofilmu są częstą przyczyną groźnych zakażeń u zwierząt. Typowym przykładem może być zapalenie gruczołu mlekowego u krów wywołane przez gronkowce, najczęściej przez Staphylococcus aureus Gatunek ten należy do najgroźniejszych patogenów, a wytwarzany biofilm sprzyja utrzymywaniu się stanu zapalnego na skutek zmniejszenia wrażliwości bakterii na fagocytozę i środki przeciwbakteryjne. Zachorowania u zwierząt przybierają niekiedy postać epizootii, najczęściej mają postać ostrych lub przewlekłych biegunek, rzadziej zmian w postaci rumienia oraz zapalenia stawów.

W przemyśle spożywczym - drobnoustroje mogą zasiedlać zarówno produkty spożywcze, jak i powierzchnie robocze służące do ich przetwarzania. Zakażone produkty pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego stają się przyczyną poważnych schorzeń u ludzi. Wywołują je bakterie z rodzaju Yersini, Salmonella, Eschericha, Campylobacter, Staphylococcus, Bacillus oraz płaeczki z rodzaju Listria. Zakażenie pałeczkami Yersinia u człowieka może mieć postać zatrucia pokarmowego, zapalenia jelit, bakteriemii czy posocznicy. Biofilmy bakteryjne skutecznie kolonizują powierzchnie użytkowe ze stali nierdzewnej, szkła czy teflonu.

W budownictwie - określane jako biodeterioracja, korozja mikrobiologiczna, biokorozja lub też korozja wzbudzona wywyoływana przez mikroorganizmy. Zjawisko to powoduje niszczenie budowli i konstrukcji naziemnych, zagłębionych w gruncie oraz podwodnych. Rozwój drobnoustrojów na powierzchni materiałów budowlanych uzależniony jest od szeregu czynników fizyczno-chemicznych. Szczególne znaczenie ma wilgotność materiału i ich skład mineralogiczny, porowatość, przepuszczalność wodna. Kolonizację powierzchni materiałów ułatwia naruszenie jej struktury na skutek działania wiatru, wody, cząstek pyłów. Epifityczne glony rozwijają się na powierzchniach wilgotnych i ciepłych, w miejscach do których dociera światło. Powierzchnię budynków zasiedlają glony należące do zielenic i sinic, z rodzaju Pleurococcus, Sitichococcus, Oscillatoria i Scytonema. Ich wpływ na uszkodzenia powierzchni budynków związany jest z zatrzymywaniem wody przez biomasę glonów i późniejszymi zmianami temperatur (przemarzanie).

Wodociągi i instalacje zasiedlane przez biofilm stanowią zagrożenie sanitarne dla konsumentów wody. Erozja i odrywanie fragmentów biofilmu jest przyczyną wtórnego skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej do spożycia. Wśród uwalnianych mikroorganizmów znajdują się także potencjalnie chorobotwórcze dla ludzi, takie jak bakterie gatunku Legionella pneumophila czy pierwotniaki z rodzajów Cryptosporidium i Giardia. Biofilm zasiedlać może przewody wodociągowe zbudowane z tradycyjnych materiałów, takich jak żeliwo i stal czy cement, a także zastępujących je tworzyw sztucznych. Rurociągi zbudowane z metali podlegają korozji mikrobiologicznej, co może być przyczyną zmniejszenia się przepływności przewodów wodociągowych. Stosowanie tworzyw sztucznych nie zabezpiecza w pełni sieci wodociągowej przed rozwojem biofilmu. Z powierzchni materiałów polimerowych wymywane są związki organiczne wykorzystywane przez mikroorganizmy w charakterze substratu pokarmowego. Prowadzi to do wyraźnego spadku jakości sanitarnej wody u odbiorców.

PODSUMOWANIE zjawisko biofilmu jest przedmiotem badań z jednej strony daje możliwości wykorzystania do stymulacji szeregu procesów technologicznych, a z drugiej należy opracowywać metody jego eliminacji z uwagi na szkody jakie wywołuje powodując trudne do wyleczenia schorzenia oraz straty w gospodarce. W systemach wodociągowych konieczna jest kontrola rozwoju biofilmu, polegająca na utrzymywaniu środka dezynfekcyjnego w ilości umożliwiającej rozwój bakterii. Stosowane do tej pory metody usuwania biofilmu opierają się na modyfikacji środowiska, w których on występuje poprzez stosowanie ultradźwięków, zmiany PH czy niskonapięciowych pól magnetycznych. Eliminacja biofilmu jest szczególnie ważna z punktu widzenia zdrowia człowieka, dla którego stanowi poważne zagrożenie.

Powyższe problemy można rozwiązać w bardzo prosty i niedrogi sposób jeżeli jesteś zainteresowany kliknij tutaj

Tagi