Biofilm adalah komunitas metabolik yang terdiri dari mikroorganisme yang saling menempel dan biasanya melekat pada suatu permukaan. Sel-sel yang menempel ini dikelilingi oleh matriks ekstraseluler kental yang terdiri dari polisakarida, protein, lemak, dan DNA. Biofilm ada di seluruh lingkungan alami dan buatan, tidak hanya di sungai dan rawa, tetapi juga dapat tersembunyi di gigi dan bahkan di pipa air pabrik.
Biofilm memungkinkan mikroorganisme untuk beroperasi secara teratur seperti kota, menyediakan lingkungan ekologis unik yang memungkinkan mikroorganisme untuk bekerja sama satu sama lain dan berbagi sumber daya.
Biofilm semacam itu dapat terbentuk pada jaringan hidup (seperti gigi, akar tanaman) atau pada benda mati (seperti pipa, batu tepi sungai). Begitu mikroorganisme menempel pada suatu permukaan, mereka memasuki serangkaian proses pertumbuhan dan reproduksi di mana mereka berperilaku sangat berbeda dari mikroorganisme bersel tunggal yang mengambang bebas di air.
Proses pembentukan biofilm dapat ditelusuri kembali ke masa awal Bumi, ketika kondisi terlalu keras bagi mikroorganisme. Bagi mikroorganisme, biofilm memberikan stabilitas dan perlindungan yang diperlukan. Biofilm dapat berkembang biak di berbagai lingkungan, mulai dari lingkungan yang asam dan sangat asin hingga daerah kutub yang dingin.
Pembentukan biofilm awalnya bergantung pada penempelan mikroorganisme ke permukaan. Proses ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk sifat permukaan dan pasokan nutrisi di lingkungan.
Di lingkungan mana pun, efek perlindungan biofilm terhadap mikroorganisme sering kali signifikan. Perlindungan ini tidak hanya mencakup kemampuan untuk melawan tekanan lingkungan eksternal, tetapi juga ancaman antibiotik. Di antaranya, resistensi bakteri biofilm tertentu terhadap antibiotik dapat meningkat hingga 5.000 kali lipat.
Dari plak gigi pada gigi hingga lapisan mikroba di dalam pipa pabrik, biofilm ini menjadi bagian dari kehidupan mikroba. Mengenai kesehatan mulut, jika biofilm (seperti plak gigi) pada gigi tidak dikendalikan, hal itu dapat menyebabkan kerusakan gigi dan penyakit periodontal.
Biofilm dapat terbentuk pada berbagai permukaan biotik dan abiotik, terutama di lingkungan yang lembap dan tercemar. Ini termasuk sistem pembuangan limbah, sumber air bawah tanah, dan bahkan akar tanaman. Ambil contoh biofilm pada akar tanaman. Mikroorganisme tertentu dapat hidup di sana secara simbiosis, mendorong pertumbuhan tanaman dan memberikan ketahanan terhadap penyakit.
Bahkan di lingkungan manusia, pembentukan biofilm terlihat, seperti di kamar mandi atau pipa air. Pertumbuhan biofilm membuat kebersihan menjadi masalah besar.
Dalam sistem pengolahan limbah, pembentukan biofilm merupakan kunci untuk menghilangkan polutan secara efektif. Saat air mengalir di atas material dengan luas permukaan yang besar, mikroorganisme berkembang biak dalam biofilm, memetabolisme kontaminan, dan akhirnya air bersih dibuang ke lingkungan.
Keragaman dan kemampuan adaptasi biofilm membuatnya memainkan peran yang sangat penting dalam lingkungan alami dan industri. Biofilm tidak hanya memengaruhi cara mikroorganisme bertahan hidup, tetapi juga berdampak besar pada pemurnian air, pertumbuhan tanaman, dan kesehatan manusia. Di masa mendatang, dapatkah kita lebih memahami dan mengendalikan biofilm yang bersembunyi di sekitar kita untuk menghindari potensi bahaya dan memanfaatkan kelebihannya?