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Dai denti alle tubature dell'acqua: sai dove si nascondono i biofilm?
I biofilm sono comunità metaboliche di microrganismi che vivono insieme e solitamente sono attaccati a una superficie. Queste cellule attaccate sono circondate da una matrice extracellulare appiccicosa composta da polisaccaridi, proteine, grassi e DNA. I biofilm sono presenti in tutti gli ambienti naturali e artificiali, non solo nei fiumi e nelle paludi, ma possono nascondersi anche sui denti e perfino nelle condutture idriche delle fabbriche.
I biofilm consentono ai microrganismi di operare in modo ordinato, come una città, creando un ambiente ecologico unico che consente loro di cooperare tra loro e condividere le risorse.
Tali biofilm possono formarsi su tessuti viventi (come denti, radici di piante) o su oggetti non viventi (come tubi, pietre delle rive dei fiumi). Una volta che i microrganismi si attaccano a una superficie, avviano una serie di processi di crescita e riproduzione in un ambiente in cui il loro comportamento è molto diverso da quello dei microrganismi unicellulari che galleggiano liberamente nell'acqua.
Formazione del biofilm
Il processo di formazione del biofilm risale agli albori della Terra, quando le condizioni erano troppo difficili per i microrganismi. Per i microrganismi, i biofilm forniscono stabilità e protezione essenziali. Possono prosperare in diversi ambienti, da quelli acidi e altamente salini alle regioni polari ghiacciate.
La formazione del biofilm si basa inizialmente sull'adesione dei microrganismi alle superfici, un processo che è influenzato da vari fattori, tra cui le proprietà della superficie e la disponibilità di nutrienti nell'ambiente.
Caratteristiche dei biofilm
Indipendentemente dall'ambiente in cui si trovano, i biofilm svolgono spesso un ruolo significativo nella protezione dei microrganismi. Questa protezione non riguarda solo la capacità di resistere allo stress ambientale esterno, ma include anche la resistenza alla minaccia degli antibiotici. Tra queste, la resistenza di alcuni batteri del biofilm agli antibiotici può aumentare fino a 5.000 volte.
Dalla placca dentale sui denti agli strati microbici all'interno delle tubazioni delle fabbriche, questi biofilm fanno parte della vita microbica. Per quanto riguarda la salute orale, il biofilm presente sui denti (come la placca dentale) può causare carie e malattie parodontali se non viene tenuto sotto controllo.
Habitat del biofoglio
I biofilm possono formarsi su una varietà di superfici biologiche e non biologiche, soprattutto in ambienti umidi e contaminati. Tra questi rientrano i sistemi fognari, le falde acquifere e perfino le radici delle piante. Prendendo ad esempio il biofilm presente sulle radici delle piante, alcuni microrganismi possono coesistere al suo interno, favorendo la crescita delle piante e fornendo resistenza alle malattie.
La formazione di biofilm è visibile anche negli ambienti umani, ad esempio nelle docce o nelle condutture dell'acqua, dove può causare problemi di igiene.
Caso di studio: trattamento delle acque reflue e biofilm
Nei sistemi di trattamento delle acque reflue, la formazione di biofilm è la chiave per rimuovere efficacemente gli inquinanti. Quando l'acqua scorre su materiali con ampie superfici, i microrganismi si moltiplicano in questo biofilm, metabolizzano gli inquinanti e, infine, l'acqua pulita viene scaricata nell'ambiente.
ConclusioneLa diversità e l'adattabilità dei biofilm fanno sì che svolgano un ruolo indispensabile negli ambienti naturali e industriali. Non influisce solo sulla modalità di sopravvivenza dei microrganismi, ma ha anche un profondo impatto sulla depurazione dell'acqua, sulla crescita delle piante e sulla salute umana. In futuro, saremo in grado di comprendere e controllare meglio questi biofilm nascosti intorno a noi per evitare potenziali danni e usarli a nostro vantaggio?
