Öllős Géza: Vízminőség-változás a vízelosztó rendszerben (KÖZDOK Kft, Budapest, 2008)
2. Biofilm - 2.1. A biofilm kialakulása
22 2. BIOFILM ális metabolizmus során képződnek és a baktériumok sejtfalához rögzülnek (Sandford et al. 1983). A mátrix eltávolítása (például a biofilmből való leszakadásakor) a mikroorganizmus életképességét nem zavarja. A mátrix döntően befolyásolja a sejt és a hordozófelület (csőfal) közötti adhézió mértékét, így a biofilm akkumulációját is. A biofilm mikroorganizmusokból és az általuk kiválasztott extracelluláris polimerekből (EPS) álló csőfelületi bevonat. A bevonat vastagsága 10-1000 pm nagyságrendű lehet. A biofilmek jó adszorbensek, az áramló vízből különféle szerves és szervetlen anyagokat adszorbeálnak. A biofilmben biotikus és abiotikus anyagok egyaránt léteznek, melyek a mikroorganizmusok által kiválasztott szerves polimer-mátrixban vannak beleágyazva. Az EPS védelmet nyújt: biztosítja a sejtek közötti kommunikációt, energiát képes tárolni a sejtek számára, toxinokra általában rezisztens. Az EPS mintegy 65%-át specifikus és nem-specifikus poliszacharidok alkotják (Kenne et al. 1983). A specifikus poliszacharidokat egyes immunológiai tulajdonságuk folytán poliszacharid - antigéneknek is nevezik (Jann et al. 1977). Az EPS-mátrix fennmaradó hányadát fehérjék, nukleinsavak és lipidek alkotják (Goodwin et al. 1985). A fehérjék a mátrix mintegy 10-15%-át alkotják. Az exopolimerek molekulaláncai részben hidratálódnak, keresztkötések, aggregátumok alakulnak ki, melyek háromdimenziós formációt alkotnak. Ez a gél EPS-mátrix kialakulásának folyamata (Christiansen et al. 1995). A glikozidos kötéssel kapcsolódó monoszacharidokból igen nagy számú poliszacharid vegyület jöhet létre, amelyek kémiai és fizikai tulajdonságai különböznek egymástól. A nem-specifikus poliszacharidok a specifikus poliszacharidokkal ellentétben nem csupán egyféle, hanem számos baktériumtenyészetben megtalálhatók. Szerkezetileg egyszerűbbek, sok esetben egyfajta monoszacharidból épülnek fel. A szacharidláncok hossza és monomer-összetétele azonban nem csupán az őket létrehozó baktérium fajoktól függ, hanem a sejt fiziológiai állapotától és a környezeti feltételektől is (Uhlinger et al. 1983). A sejtfalon rögzült polimerek segítik a sejt hordozófelülethez való rögzülését. Szinte minden vízben oldódó polimer adszorbátum tulajdonságú. Az adszorpció mértéke a felület és az oldószer (víz) egymással és a polimer szegmenseivel szembeni kölcsönhatásoktól függ. Minthogy egy poliszacharidot több száz vagy több ezer monoszacharid alkotja, a szegmensek és a felület közötti gyenge affinitást gyakran ellensúlyozza a szegmensek igen nagy száma. Egyes baktériumfajok nagyobb mértékben adszorbeálódnak hidrofób, mások hidrofil felületekhez. A poliszacharidok általában hidrofilek. Egyes fehérjék viszont tartalmaznak hidrofób aminosav-csoportokat. A biofilmek azonban az esetek többségében erősen hidrofilek. A sejtek és a társult anyagok folyamatosan vagy véletlenszerűen leválnak a biofilm felszínről és az áramló víztérbe, vagyis a biofilmben akkumulálódott baktériumok az áramló vízbe jutnak. A biofilmek sokfajta, sokszor viszonylag nagyszámú mikrobiológiai kolóniát foglalnak magukban.
