Melo, Luís Manuel Ferreira

Universidade do Minho: RepositoriUM

I Jornadas de Engenharia Biológica: Frentes de Intervenção da Bioengenharia 2 a 3 de Abril de 1998, Campus de Gualtar Braga   12 BIOFILMES: "INTELIGÊNCIA COLECTIVA" EM ACÇÃO?  Prof. Doutor Luís F. Melo  Universidade do Minho, Departamento de Engenharia Biológica    Os biofilmes são comunidades de microrganismos (em geral, com predominância de bactérias) fixados a superfícies sólidas e produzindo uma rede de polímeros extracelulares que favorece a sua adesão e protecção contra agressões externas. Do ponto de vista  físico,  são películas de consistência gelatinosa contendo uma elevada percentagem de água (> 90% do peso total). A rede polimérica é produzida, com maior ou menor intensidade, como resposta a estímulos do meio ambiente, onde se destacam a concentração de substrato, a presença de tóxicos e as forças hidrodinâmicas.  Encontram‐se  filmes microbiológicos em condutas e outros equipamentos  (permutadores de calor,  membranas  de  osmose  inversa,  etc.)  onde  circula  água,  tendo  aqui  efeitos  nocivos: aumento  das  perdas  de  carga,  redução  da  transferência  de  calor  e  da  permeabilidade  das membranas.  No  corpo  humano  formam‐se  também  biofilmes  que  prejudicam  a  saúde:  nos dentes, nas lentes de contacto e implantes, etc. Uma bem conhecida aplicação útil dos biofilmes são os reactores de biomassa fixa utilizados no tratamento de efluentes.  Estas  comunidades  biológicas  agem  com  um  notável  sentido  ecológico.  A  rede  polimérica introduz  resistências  à difusão de  substâncias,  o que é benéfico no  tratamento biológico de efluentes,  pois  dificulta  a  acção  de  tóxicos,  embora  a  custa  de  uma  redução  da  actividade biológica dos microrganismos. Por outro lado, no caso de infecções em homens e animais, esta menor actividade condiciona a eficácia de antibióticos. Tal significa que os biofilmes privilegiam a sua preservação como entidade biológica em detrimento da abundância de substratos (será que o ser humano segue este caminho?).  Um  outro  exemplo  desta  aparente  "inteligência  colectiva"  é  o  desenvolvimento  de  filmes biológicos muito espessos em presença de elevadas concentrações de substrato e baixas forças hidrodinâmicas (baixa turbulência). Nestes casos, a espessura do biofilme impede a penetração total de substrato, não atingindo este as células microbianas situadas nas zonas mais interiores da película ("camada inactiva"). Como consequência, o biofilme "liberta" porções da sua própria biomassa apenas em alguns  locais da superfície de suporte, permitindo assim que, por essas aberturas, penetre mais substracto que vai alimentar aquelas zonas. Isto é, à custa do sacrifício de uma parte (maior ou menor) da comunidade, esta consegue sobreviver globalmente.  A  sobrevivência  das  camadas  mais  internas  é  ainda  mais  provável  quando  não  existe  o "monopólio" de um só tipo de substracto e, portanto, quando se podem desenvolver diferentes comunidades de espécies microbianas num mesmo biofilme. Se, por exemplo, o oxigénio não conseguir  penetrar  em  toda  a  espessura  de  um  filme  aeróbia,  poderão  formar‐se  zonas anaeróbias no seu interior desde que haja substratos adequados ao metabolismo anaeróbio e desde  que  no  meio  envolvente  não  tenham  sido  discriminadas  populações,  mesmo  que residuais,  de  microrganismos  anaeróbios.  Também  aqui  o  ser  humano  parece  ter  algo  a aprender com estas aparentemente obscuras películas biológicas.    

Biofilmes: "inteligência colectiva" em acção?

http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/43003/1/document_46308_1.pdf

Biofilmes: "inteligência colectiva" em acção?

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universidade do Minho: RepositoriUM