Como os Biofilmes influenciam na qualidade da sua água?

Como falamos anteriormente em nosso post sobre “Água contaminada com matéria orgânica: por que é preciso ficar atento?”, reservatórios e caixas d’água são ambientes propícios para o desenvolvimento de biofilmes. Hoje, vamos entender sobre essa estrutura chamada biofilme e como ela influencia na qualidade da nossa água de consumo.

O que são os Biofilmes?

Seção transversal de uma tubulação de água
Figura esquemática da composição de um Biofilme em tubulação

Muitas pessoas pensam que os microrganismos vivem isoladamente como células livres (planctônicas), mas não é bem assim que acontece. Os microrganismos se ligam e crescem em superfícies formando comunidades de alta complexidade envoltas por substâncias (principalmente açúcares), os quais chamamos de matriz polimérica extracelular. Essas comunidades microbianas são o que chamamos de biofilmes.

Onde os Biofilmes podem se aderir?

Ele pode se formar em todos os lugares onde há contato da água com superfícies. Podemos observar os Biofilmes em chuveiros, torneiras, banheiras, piscinas, copos de água mal higienizados, torres de resfriamento, nos dentes, em cateteres ou ainda em tecidos e células. Não diferente, as caixas d’água, reservatórios e tubulações são ambientes com alto potencial para a formação de biofilmes.

Como os Biofilmes se formam?

Como falamos anteriormente, os Biofilmes são estruturas complexas e dinâmicas que apresentam 5 etapas de formação: Adesão, Colonização, Crescimento, Maturação e Dispersão.

Cinco estágios do desenvolvimento do biofilme
Figura: Adaptado de Monroe D (2007) Looking for Chinks in the Armor of Bacterial Biofilms. PLoS Biol 5(11): e307. doi:10.1371/journal.pbio.0050307

1. ADESÃO: Às bactérias de vida livre (planctônicas) começam a se aderir na superfície por interações físico-químicas para o crescimento do biofilme;

2. COLONIZAÇÃO: As bactérias iniciam a formação de substâncias das camadas que envolvem os Biofilmes;

3. CRESCIMENTO: As bactérias começam a formar micro colônias e o Biofilme começa a ter sua arquitetura desenvolvida;

4. MATURAÇÃO: Estruturação completa do Biofilme com toda a suas organizações de troca de nutrientes, oxigênio e metabólitos que precisam ser secretados para fora do biofilme bem estruturado;

5. DISPERSÃO: Há o descolamento do biofilme maduro em forma de agregados celulares. Após a sua dispersão, as bactérias podem colonizar novos ambientes, reiniciando a formação de novos biofilmes.

O que contribui para o desenvolvimento do Biofilme?

Os reservatórios e caixas d’água são caracterizados por serem ambientes úmidos, quentes, periodicamente estáticos e com uma baixa concentração residual de solução biocida (ou cloração da água). A falta de higienização e limpeza de caixas d’água e de reservatórios leva ao acúmulo de matéria orgânica nesses locais tornando-os ambientes ideais para o desenvolvimento de biofilmes, fechando o ciclo de contaminação.

Ciclo de contaminação do biofilme

Imagem Adaptada: Flemming, H.-C. (2011). Microbial Biofouling: Unsolved Problems, Insufficient Approaches, and Possible Solutions. Biofilm Highlights, 81–109. doi:10.1007/978-3-642-19940-0_5

Quais são os problemas do Biofilmes em sistemas de água humana?

A formação de Biofilme em sistemas de água humano (tais como tubulações, reservatórios e Caixas d’água) gera uma grande problemática tanto no âmbito de saúde pública quanto econômico. Isso se dá pelos seguintes motivos abaixo:

  • Tanto Bactérias patogênicas como a Escherichia coli quanto algumas oportunistas como a Pseudomonas aeruginosa tem a capacidade de formar Biofilmes;
  • Além disso o Biofilme alberga diversos microrganismos patogênicos (como o grupo dos coliformes) e bactérias oportunistas (como a Legionella e a Mycobacterium);
  • O Biofilme confere proteção a essa comunidade microbiana contra antibióticos e agentes sanitizantes, como o cloro, o que dificulta seu controle e remoção;
  • Os Biofilmes podem causar o que chamamos de biocorrosão nos sistemas de tubulação de aço inoxidável.

Para mais informações sobre Biofilmes, você poderá assistir o vídeo explicativo produzido pela Microambiental.

Como remover o Biofilme?

Precisa-se de uma abordagem multidisciplinar para o tratamento e controle de biofilmes.

  • Análises de água: Realizar análises de água periódicas contribui para a identificação de focos de desenvolvimento de biofilmes e pontos de contaminação microbiológica. As análises de água são o ponto inicial para a tomada de ações corretivas.
  • Filtração: O sistema de filtração diminui a quantidade de matéria orgânica que chega nos nossos reservatórios e caixas d’água, e assim ajuda a diminuir o desenvolvimento de bactérias de vida livre ali presentes desacelerando o processo de formação do Biofilme.

Para isso é necessário aplicar tecnologias que, ao mesmo tempo, retire as incrustações inorgânicas metálicas e consequentemente a matriz polimérica extracelular do biofilme. Com a desestabilização e remoção da barreira protetora, a solução biocida age com mais eficiência na eliminação do restante dos microrganismos ali contidos.

Ficou com alguma dúvida sobre como a Higienização de Reservatórios e Caixas d’água remove os biofilmes? Por favor, entre em contato conosco. Nossos consultores terão o prazer de ajudá-los.

microambiental@microambiental.com.br

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Como os Biofilmes influenciam na qualidade da sua água?

Como falamos anteriormente em nosso post sobre “Água contaminada com matéria orgânica: por que é preciso ficar atento?”, reservatórios e caixas d’água são ambientes propícios para o desenvolvimento de biofilmes. Hoje, vamos entender sobre essa estrutura chamada biofilme e como ela influencia na qualidade da nossa água de consumo.

O que são os Biofilmes?

Seção transversal de uma tubulação de água
Figura esquemática da composição de um Biofilme em tubulação

Muitas pessoas pensam que os microrganismos vivem isoladamente como células livres (planctônicas), mas não é bem assim que acontece. Os microrganismos se ligam e crescem em superfícies formando comunidades de alta complexidade envoltas por substâncias (principalmente açúcares), os quais chamamos de matriz polimérica extracelular. Essas comunidades microbianas são o que chamamos de biofilmes.

Onde os Biofilmes podem se aderir?

Ele pode se formar em todos os lugares onde há contato da água com superfícies. Podemos observar os Biofilmes em chuveiros, torneiras, banheiras, piscinas, copos de água mal higienizados, torres de resfriamento, nos dentes, em cateteres ou ainda em tecidos e células. Não diferente, as caixas d’água, reservatórios e tubulações são ambientes com alto potencial para a formação de biofilmes.

Como os Biofilmes se formam?

Como falamos anteriormente, os Biofilmes são estruturas complexas e dinâmicas que apresentam 5 etapas de formação: Adesão, Colonização, Crescimento, Maturação e Dispersão.

Cinco estágios do desenvolvimento do biofilme
Figura: Adaptado de Monroe D (2007) Looking for Chinks in the Armor of Bacterial Biofilms. PLoS Biol 5(11): e307. doi:10.1371/journal.pbio.0050307

1. ADESÃO: Às bactérias de vida livre (planctônicas) começam a se aderir na superfície por interações físico-químicas para o crescimento do biofilme;

2. COLONIZAÇÃO: As bactérias iniciam a formação de substâncias das camadas que envolvem os Biofilmes;

3. CRESCIMENTO: As bactérias começam a formar micro colônias e o Biofilme começa a ter sua arquitetura desenvolvida;

4. MATURAÇÃO: Estruturação completa do Biofilme com toda a suas organizações de troca de nutrientes, oxigênio e metabólitos que precisam ser secretados para fora do biofilme bem estruturado;

5. DISPERSÃO: Há o descolamento do biofilme maduro em forma de agregados celulares. Após a sua dispersão, as bactérias podem colonizar novos ambientes, reiniciando a formação de novos biofilmes.

O que contribui para o desenvolvimento do Biofilme?

Os reservatórios e caixas d’água são caracterizados por serem ambientes úmidos, quentes, periodicamente estáticos e com uma baixa concentração residual de solução biocida (ou cloração da água). A falta de higienização e limpeza de caixas d’água e de reservatórios leva ao acúmulo de matéria orgânica nesses locais tornando-os ambientes ideais para o desenvolvimento de biofilmes, fechando o ciclo de contaminação.

Ciclo de contaminação do biofilme

Imagem Adaptada: Flemming, H.-C. (2011). Microbial Biofouling: Unsolved Problems, Insufficient Approaches, and Possible Solutions. Biofilm Highlights, 81–109. doi:10.1007/978-3-642-19940-0_5

Quais são os problemas do Biofilmes em sistemas de água humana?

A formação de Biofilme em sistemas de água humano (tais como tubulações, reservatórios e Caixas d’água) gera uma grande problemática tanto no âmbito de saúde pública quanto econômico. Isso se dá pelos seguintes motivos abaixo:

  • Tanto Bactérias patogênicas como a Escherichia coli quanto algumas oportunistas como a Pseudomonas aeruginosa tem a capacidade de formar Biofilmes;
  • Além disso o Biofilme alberga diversos microrganismos patogênicos (como o grupo dos coliformes) e bactérias oportunistas (como a Legionella e a Mycobacterium);
  • O Biofilme confere proteção a essa comunidade microbiana contra antibióticos e agentes sanitizantes, como o cloro, o que dificulta seu controle e remoção;
  • Os Biofilmes podem causar o que chamamos de biocorrosão nos sistemas de tubulação de aço inoxidável.

Para mais informações sobre Biofilmes, você poderá assistir o vídeo explicativo produzido pela Microambiental.

Como remover o Biofilme?

Precisa-se de uma abordagem multidisciplinar para o tratamento e controle de biofilmes.

  • Análises de água: Realizar análises de água periódicas contribui para a identificação de focos de desenvolvimento de biofilmes e pontos de contaminação microbiológica. As análises de água são o ponto inicial para a tomada de ações corretivas.
  • Filtração: O sistema de filtração diminui a quantidade de matéria orgânica que chega nos nossos reservatórios e caixas d’água, e assim ajuda a diminuir o desenvolvimento de bactérias de vida livre ali presentes desacelerando o processo de formação do Biofilme.

Para isso é necessário aplicar tecnologias que, ao mesmo tempo, retire as incrustações inorgânicas metálicas e consequentemente a matriz polimérica extracelular do biofilme. Com a desestabilização e remoção da barreira protetora, a solução biocida age com mais eficiência na eliminação do restante dos microrganismos ali contidos.

Ficou com alguma dúvida sobre como a Higienização de Reservatórios e Caixas d’água remove os biofilmes? Por favor, entre em contato conosco. Nossos consultores terão o prazer de ajudá-los.

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