WikiDer > Biofilm
EIN Biofilm ist eine Schicht Mikroorganismen umgeben von selbst produziertem Schleim, der an einer Oberfläche haftet. Die verschiedenen Mikroorganismen werden durch ein extrazelluläre Matrix. Die extrazelluläre Matrix kann bis zu 90 Prozent der Biomasse eines Biofilms umfassen, der Rest sind Bakterien. Da eine extrazelluläre Matrix viel Wasser enthält, ist ein mit Biofilm bedecktes Substrat gallertartig und rutschig. Danach fängt die extrazelluläre Matrix andere Bakterien ein. Auch sie beginnen sich zu vermehren und bauen ihre extrazelluläre Matrix auf.
Biofilme sind in der Natur weit verbreitet. Zahnbelag ist ein Beispiel dafür. Die Bakterien, die in einem Biofilm leben, können ganz andere Eigenschaften annehmen als die freilebenden Mikroorganismen. Zelldichteabhängige Genexpression (Quorum-Sensing) ist einer der dafür verantwortlichen Faktoren. Für die Industrie kann die Bildung von Biofilmen durch das Verstopfen von Rohren lästig sein; dies kann neben Verstopfungen und Gerinnselbildung auch zu Korrosion führen. In der Medizin können sie schwer zu kontrollierende Infektionen verursachen; im Katheter, aber auch in der Luftröhre von Patienten mit Mukoviszidose. In lebensmittelproduzierenden Umgebungen wie Fabriken und Küchen erschweren sie die Reinigung. Biofilme treten auch in Wasserleitungen, Wasserfiltern und Lüftungskanälen auf.
Bakterien in Biofilmen sind resistenter gegen toxische Substanzen wie Antibiotika und Reinigungsmittel. Obwohl zunächst angenommen wurde, dass dies daran liegt, dass diese Produkte Schwierigkeiten haben, in diese Schleimschicht einzudringen, ist dies normalerweise nicht der Fall. Geringere Wachstumsraten in Biofilmen, Aktivierung von Stresstoleranzmechanismen und Induktion eines resistenten „Biofilms“Phänotyp können Gründe für die höhere Resistenz von Biofilmzellen gegenüber toxischen Substanzen sein.
Die Biofilmbildung hat aber auch positive Seiten: In Kläranlagen wird verschmutztes Wasser über Filter geleitet, die mit einem Biofilm überzogen sind, der dem Wasser schädliche organische Bestandteile entzieht und abbaut. Wasser kann auch mit a . gereinigt werden Biofilter.