Biofilme

Os biofilmes são comunidades biológicas com um elevado grau de organização, onde as bactérias formam comunidades estruturadas, coordenadas e funcionais.^[1] Estas comunidades biológicas encontram-se embebidas em matrizes poliméricas produzidas por elas próprias. Os biofilmes podem desenvolver-se em qualquer superfície úmida, seja ela biótica ou abiótica. A associação dos organismos em biofilmes constitui uma forma de protecção ao seu desenvolvimento, favorecendo relações simbióticas e permitindo a sobrevivência em ambientes hostis.

Os microrganismos podem existir no meio ambiente como células individuais que flutuam ou nadam em um líquido, ou podem estar ligados uns aos outros e/ou a uma superfície geralmente sólida, conhecido como "biofilme.", complexa agregação de microrganismo. Um exemplo: O lodo cobrindo uma rocha, em um lago, é um biofilme.^[2]

As bactérias são ubiquitárias, logo, virtualmente, os biofilmes podem formar-se em qualquer superfície e em qualquer ambiente. Podem observar-se biofilmes em condutas de água, permutadores de calor, sanitas, cascos de navio, na pele e mucosas de animais (incluindo o homem), nos dentes, em próteses e em variadíssimas indústrias, desde a indústria química e farmacêutica à alimentar.^[3][4] Algumas espécies bacterianas relevantes no que toca à formação de biofilmes incluem Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli.

Os biofilmes podem ser produzidos a partir de exopolissacarídeos (celulose, carboidrato, gomas, etc.) ou proteínas (gelatina, glúten, etc.), e ser de origem animal, vegetal ou microbiano. Entre as variedades de biofilmes, há uma classe que foi definida como comestíveis e biodegradáveis. Os biofilmes podem ser classificados, quanto sua origem, de duas maneiras: naturais ou sintéticos. Os naturais são formados a partir da aglomeração de microorganismos que estão dispostos em uma superfície coberta por água e unidos devido à secreção de uma substância viscosa, como exemplo o limbo. Já os sintéticos, são feitos a partir de polissacarídeos, como por exemplo, amido e pectina; Ou proteínas, como glúten e gelatina. ^[5]

Biofilmes são responsáveis pela maior parte das interferências causadas por microrganismos em processos tecnológicos. O termo genérico para definir camadas biológicas indesejáveis que se formam em superfícies é biofouling. Esses efeitos em processos industriais incluem: aumento da resistência à troca de calor, aumento do coeficiente de fricção, entupimento de membranas e filtros, a mobilização de metais e de acidez através da ação de biofilmes microbianos sobre resíduos de mineração (drenagem ácida) e a contaminação de alimentos.^[6]

Quando indesejavelmente instalados em uma planta industrial, os biofilmes contribuem para contaminação de muitas áreas de processo, pois representa fontes de liberação e disseminação de microrganismos que podem deteriorar produtos, causando prejuízos financeiros e retrabalho, situação esta que pode ser prevenida e/ou controlada. No entanto, sua remoção representa um desafio, principalmente no que diz respeito à determinação do tipo e da dosagem adequada de biocida para este fim.^[7]

Uma grande diversidade de novas tecnologias vem sendo pesquisadas no sentido de reduzir o impacto tanto dos biofilmes quanto das formas de controle do aparecimento de biofilmes. Uma das principais frentes de pesquisa biotecnologica nesse ramo busca biomoleculas que sejam capazes de inibir, eliminar, ou impedir a adesão de bactérias formadoras de biofilmes. Dentre as classes mais promissoras de moléculas propostas com atividade anti-biofilme destacam-se as saponinas^[8], os rhamnolipideos ^[9], e alguns alcaloides naturais de plantas ^[10] ou de animais ^[11].