Biofilm (Schleimschicht)

Biofilm (Schleimschicht)

Schwebstoff in einem Gewässer

Biofilme bestehen aus einer Schleimschicht (einem Film), in der Einzel- oder Mischpopulationen von Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Algen, Pilze, Protozoen) in Konzentrationen von 1012 Zellen je Milliliter Biofilm und von mehrzelligen Organismen wie Rädertierchen, Fadenwürmern, Milben, Wenigborstern oder Insektenlarven, die sich von den Mikroorganismen ernähren, eingebettet sind.

Sie werden im Alltag oft als sich glitschig-weich anfühlende, wasserhaltige Schleimschicht oder Belag wahrgenommen.

Andere, umgangssprachliche Bezeichnungen sind Aufwuchs, Kahmhaut oder Sielhaut.

Biofilme bilden sich überwiegend in wässrigen Systemen, wenn sich dort Mikroorganismen an Grenzflächen ansiedeln. Grundsätzlich können alle Flächen von Biofilmen bewachsen werden: zwischen Gas- und Flüssigphasen (z. B. freier Wasserspiegel), Flüssig- und Festphasen (z. B. Kies an der Gewässersohle) oder auch zwischen verschiedenen Flüssigphasen (z. B. Öltröpfchen im Wasser).

Die Grenzfläche, auf der sich der Biofilm bildet, oder genauer die Phase in die der Film nicht oder kaum hineinwächst bildet das Substratum (Substrat; das darunter sich Erstreckende).

Im erweiterten Sinn werden als Biofilm alle Aggregate von Mikroorganismen bezeichnet, die in eine von ihnen gebildete Schleimschicht eingebettet sind.

Schwebstoffe in Gewässern bestehen oft aus mineralischen Partikeln, die von Biofilmen bewachsen sind. Auch der Belebtschlamm in Kläranlagen hat wesentliche Eigenschaften eines Biofilms. Er besteht aus Flocken, die selber eine zur Besiedlung geeignete Oberfläche haben.

Biofilme können als eine sehr ursprüngliche Form des Lebens gelten, denn die ältesten Fossilien, die man bisher gefunden hat, stammen von Mikroorganismen in Biofilmen, die vor 3,2 Milliarden Jahren gelebt haben.

Es handelt sich dabei um in Westaustralien (Pilbara Kraton) gefundene Stromatolithen (biogene Sedimentgesteine). Der Biofilm als Lebensform hat sich so gut bewährt, dass er bis heute weit verbreitet ist. Die weitaus überwiegende Zahl an Mikroorganismen lebt in der Natur in Form von Biofilmen.

Natürliches Vorkommen

Biofilme kommen überall vor – in allen Böden und Sedimenten, auf Gestein, auf und in Pflanzen und Tieren, hier insbesondere an den Schleimhäuten.

im Eis von Gletschern, in kochenden Quellen, auf Felsen in der Wüste, in verdünnter Schwefelsäure und verdünnter Natronlauge, in Rohren und Röhrchen, in Flugzeugbenzin und in Öltanks, in Raumschiffen und U-Booten, sogar in stark radioaktiv kontaminierten Bereichen von Kernkraftwerken. Sie bilden mikrobielle Matten in Feuchtgebieten.

siehe auch:

1. Fischfutter