Los gérmenes pueden crear condiciones para formar biofilms casi en cualquier ambiente líquido. La interfase sólido-líquida entre una superficie y un medio acuoso proporciona un entorno ideal para la fijación y crecimiento de microorganismos. Por consiguiente, los biofilms son ubicuos en la Naturaleza y se encuentran prácticamente en todo cuerpo natural de agua en el mundo.
Es así como cotidianamente debemos convivir con ellos: el limo o película que recubre un jarrón en el que se ha tenido flores, el material resbaladizo que tapiza las piedras de los lechos de los ríos, los cascos de los barcos o la superficie interna de una tubería. Otro ejemplo cotidiano de biofilm lo constituye la placa dental. Diariamente debemos combatir la película de bacterias que cubre la superficie dental para evitar el desarrollo excesivo de microorganismos que puede provocar un deterioro del esmalte.
Los biopelículas son organizaciones de microorganismos que se asocian entre sí y con la pared de las tuberías por medio de una sustancia que ellos mismos segregan. Su presencia puede deteriorar gravemente la calidad del agua, esencial para el mantenimiento de la salud de humanos y animales, si se toma en cuenta que ésta representa entre un 60 a 80% de su peso vivo (Vanegas L, et al., 1997), Las Biopelículas (traducido del término en ingles biofilms) se desarrollan en ambientes acuosos y tienen la capacidad para unirse a superficies diversas, sean naturales o artificiales; la biocapa, como también se le llama, favorece la presencia y multiplicación de bacterias como Escherichia coli. Su presencia puede deteriorar gravemente la calidad del agua, esencial para el mantenimiento de la salud.
Las biopelículas pueden constituir un factor determinante en la disminución de la productividad, por su relación con el origen de enfermedades bacterianas. Mediante su formación, las bacterias se adhieren a la superficie de equipos (bebederos, tanques, comederos, tubos etc.), convirtiéndose potencialmente en una de contaminación bacteriana, que lleva al deterioro de la calidad microbiológica del agua de bebida.
Los factores que determinan la formación de biopelículas, incluyen nutrientes disponibles en agua, temperatura, material de la tubería y el sistema de bomba para proporcionar el agua de bebida. El crecimiento de la bíocapa se produce hasta un punto en el que la zona más externa, es desprendida producto del flujo o paso del agua por el sistema. La velocidad de formación de la biopelícula puede modificarse por factores como la disponibilidad de nutrientes para las bacterias en el agua y la velocidad de flujo del líquido. Una de las principales causas de preocupación en relación a la formación de biopelículas radica en la presencia y multiplicación de bacterias patógenas o patógenas oportunistas tales como Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa o Salmonella spp. (Ahamad y col., 2008).
3 fases de la formación del biofilm: fijación, colonización y crecimiento de estructuras complejas del biofilm. (Peg Dirckx. 1995. Center for Biofilm Engineering.)
El ciclo de vida de las biopelículas consiste en: Adhesión, crecimiento y separación o desprendimiento. Cuando los microorganismos se juntan a una superficie y forman biopelículas necesitan que el grupo de bacterias estén seguras de que han hecho contacto entre ellas para lograrlo requieren de señales químicas que permitan una comunicación entre ellas, esta interrelación se denomina Quórum Sensing que permite a la bacteria sentir la presencia de microorganismos vecinos, determinar población existente. (Cuello, 2007).
Las biopelículas se forman cuando las bacterias detectan parámetros ambientales como son: aumento o disminución de la disponibilidad de nutrientes, cambios de osmoralidad, tensión de oxígeno, temperatura y pH. Otro mecanismo que las bacterias también utilizan para adherirse a una superficie son: la modulación de su densidad, que se da en orden de posición una sobre otra y también por la síntesis de la celulosa, la cual ayuda a que se unan a las superficies, las biopelículas pueden poseer diferentes formas ya que depende de las condiciones con las que se formó (Mendoza, 2004) La composición de las biopelículas es variable, el componente mayor es agua y de las células bacterianas que puede representar en más de 95% del contenido total. El agua y células bacterianas, la matriz de las biopelículas es un complejo formado principalmente por exopolisacáridos (Sutherland, 2001).
Para su formación las biopelículas en las tuberías dependen de las propiedades fisicoquímicas, rugosidad de la superficie y los factores fisiológicos de los microorganismos fijados. (USEPA, 1992). Las biopelículas formadas dentro de las redes de agua de bebida son consideradas una de las causas de los problemas más frecuentes como ser fuente de agentes infecciosos, ocasionar reducción del flujo, corrosión de metales, etc. (Serra, 2003). El crecimiento de bacterias en los sistemas de redes de agua van a producir deterioro de la calidad, alterando su sabor, aumentando su turbidez, llegando a afectar los estándares microbiológicos de calidad, también reduce la capacidad hidráulica y acelerar la corrosión y hacer más difícil el mantenimiento (Knobelsdorf, 1997).
Recomendaciones:
- Para reducir la presencia de patógenos y el desarrollo de biopelículas, se debe tener un programa planificado para el mantenimiento de todas las instalaciones de almacenamiento y conducción de agua. Aplicando desinfectantes y desincrustantes.
- Minimizar la disponibilidad de nutrientes y prevenir la acumulación de sedimentos.
- Instalar válvulas de descarga en los sistemas de distribución para reducir el estancamiento y acortar los tiempos de almacenamiento de agua.
Las bacterias del biofilm pueden mobilizarse de muchas formas: Colectivamente ya sea en ondulaciones, rodando sobre la superficie o desprendiéndose en grupos o individualmente, dispersándose en la corriente. Paul Stoodley / Peg Dirckx. 2003. Center for Biofilm Engineering.
Fuente: USEPA (2002). Health Risks from Microbial Growth and Biofilms in Drinking Water Distribution Systems. [On-line]. Consultado en: http://www.epa.gov.
