Biofilmes bacterianos [Modo de Compatibilidade].

Biofilmes Bacterianos
Biofilmes
Bactérias isoladas
x
Bactérias em associação
Biofilmes: Comunidades de bactérias aderidas a superfícies sólidas ou semi-sólidas,
envoltas por uma matriz de polímeros extracelulares
Biofilmes
Estrutura dos Biofilmes - Composição
Depende dos seguintes fatores:
-Disponibilidade de matéria orgânica;
- Presença de matéria orgânica relativamente inerte particulada ou
dissolvida, como, por exemplo, substâncias húmicas, que podem ser
incorporadas em biofilmes;
- Presença de partículas de compostos inorgânicos;
- Disponibilidade de compostos inorgânicos;
• Carbono orgânico de biofilmes de esgoto:
-35% matéria orgânica não identificada;
-25% proteínas extracelulares;
-16% substâncias húmicas;
-15% associado aos microrganismos;
-7% polissacarídeos;
-1% DNA
Estrutura dos Biofilmes
•As células aderidas são designadas por sésseis, enquanto
aquelas livres e dispersas são denominadas por planctônicas.
•Um biofilme corresponde a uma comunidade de células sésseis
aderidas a um substrato, embebidas em uma matriz de polímeros
extracelulares, na qual existem diferenciados fenótipos, metabolismo,
fisiologia e transcrição genética.
Exopolissacarídeos
• A matriz de polímeros extracelulares (EPS) de natureza polissacaridica
ou protéica, expõe-se exteriormente à membrana externa das células
Gram negativas e ao peptideoglicano das Gram positivas, é sintetizado
por polimerases, constituindo-se em uma estrutura complexa bem
hidratada.
• Em alguns casos o EPS é capaz de sequestrar cátions, metais e toxinas,
conferindo também proteção contra radiações UV, alterações de pH,
choques osmóticos e dessecação.
Exopolissacarídeos
• Biofilmes são as únicas estruturas microbianas que permitem a
coexistência de organismos aeróbios e anaeróbios estritos a distâncias
de poucas centenas de micrômetros um do outro.
Arquitetura – quorum sensing
• A arquitetura dos biofilmes é formada por microcanais interno,
adequados na distribuição de nutrientes e água, no escoamento de
metabólitos, alguns potencialmente patogênicos ao homem, nas enzimas
alginatoliases e as proteases, necessárias ao destacamento de células do
biofilme e na distribuição de moléculas sinalizadoras de quorum sensing.
As vantagens do Biofilme para a bactéria
Etapas de formação do biofilme
• As etapas de formação de biofilme incluem: bioadesão, sucessão da
fase planctonica para séssil, formação de microcolônias, maturação
do biofilme e o destacamento das células retomando a fase
planctônica.
Etapas de formação do biofilme
Etapas de formação do biofilme
Importância dos biofilmes
IMPACTOS POSITIVOS:
Estações de tratamento de águas ou de efluentes;
Bioprocessos:
- Biorreatores para a produção de fermentados;
- Produção de Vinagre;
- Ácido Cítrico;
- Vinhos.
Importância dos biofilmes
IMPACTOS NEGATIVOS:
- Aumento da resistência à troca de calor em 50% em 3 meses;
- Aumento do coeficiente de fricção em superfícies. 1 mm de biofilme
em casco de porta aviões reduz a velocidade máxima do navio em
15% e pode tornar impossível o lançamento de aviões em dias de
calmaria;
- Danos em processos de filtração, com redução pela metade;
-Biocorrosão;
-Deterioração de materiais de construções naturais ou sintéticas;
- Drenagem ácida, a mobilização de metais e de acidez através da
ação de biofilmes microbianos sobre resíduos de mineração;
- Formação de biofilmes em superfícies de implantes e de órgãos;
-Biofilmes em sistemas de distribuição de água ou de ar
condicionado podem servir de reservatórios para bactérias
patogênicas e compostos alergênicos;
-Contaminação em indústrias de alimentos.
Importância dos biofilmes
IMPACTOS NEGATIVOS:
Biofilmes nas unidades processadoras de
alimentos e nas indústrias
Microrganismos com potencial patogênico que estão em alimentos
podem constituir facilmente parte da comunidade de microrganismos
presentes em um biofilme:
Escherichia coli;
Salmonella sp;
Staphylococcus aureus;
Listeria monocytogenes;
Bacillus cereus;
Yersinia enterocolitica
Biofilmes nas unidades processadoras de
alimentos e nas indústrias
A adesão bacteriana e formação de biofilme pode ocorrer em
praticamente todas as superfícies envolvidas no processamento de
alimentos, desde as rugosas que apresentam fissuras e fendas até
mesmo as mais lisas