Vše co potřebujete vědět o legionelle v biofilmu

Biofilm zvyšuje riziko výskytu bakterií v rozvodech včetně těch z rodu Legionella. Též může mít i nepříznivý vliv na přenos tepla a může působit jako katalyzátor koroze.

Co je biofilm

Při myšlence na výskyt mikroorganismů v rozvodech si často představujeme bakterii unášenou proudem vody napříč systémem až ke kohoutku. To se však týká cca 10% z nich a zbylých 90% žije a množí se na mokrých a kluzkých stranách potrubí – biofilmech.

Tyto kluzké povrchové vrstvy vznikají připojováním různorodých bakterií k povrchům na kterých vylučují polysacharidické látky. Obecně totiž platí, že povrchy v přírodě vykazují větší koncentraci živin než jejich okolí. Polysacharidové pouzdro kolem biofilmu pak dohromady s proteiny, nukleovými kyselinami a lipidy vytváří kolem nashromážděných buněk jakousi obalovou vrstvu, které říkáme matrix ⁽¹⁾.

Ta biofilmu poskytuje jakousi mechanickou stabilitu, která umožňuje jednotlivým buňkám se ukotvit. Součástí biofilmů jsou bakterie, prvoci a řasy. Biofilm je všudypřítomný. Najdeme ho téměř ve všech vodovodních systémech, u kohoutků, sprchových hlavic, v nádržích. Nejrizikovější místa jsou klimatizační zařízení, vodní fontány a nemocniční zařízení.

Proč biofilm představuje riziko

Hlavním rizikem biofilmu je, že pro mikroorganismy vytváří ochrannou bariéru, úkryt před dezinfekcí a biocidy, které by jinak bakterie ve vodě zlikvidovali. Biofilm také umožňuje patogenům, aby se v něm množily a zvyšovali míru kontaminace vody.

V případě neudržovaných systémů mohou biofilmy dorůstat takových rozměrů, že po utržení jejich částí mohou ucpat ty úseky, kde voda dostatečně necirkuluje (mrtvé kouty). Části biofilmů mohou ucpat i různé filtry a armatury.

Nahromadění biofilmu může mít také nepříznivý účinek na účinnost přenosu tepla a může působit jako katalyzátor pro korozi.

Výzkumy navíc naznačují, že biofilm může ovlivnit virulenci legionelly ⁽²⁾. Tato bakterie, která pochází z biofilmu, se může vyhnout vrozené imunitní odpovědi v makrofázích ⁽³⁾, což umožňuje úspěšnější infekčnost. Výše uvedené faktory mohou významně zvyšovat riziko vypuknutí legionářské nemoci a důsledky pro veřejné zdraví mohou být vážné.

Smrtnost legionářské nemoci

Celosvětově zhruba každý desátý nakažený legionářské nemoci podlehne. V případě nákazy ve zdravotnických zařízeních, kde jsou nákaze často ohroženy osoby imunosupresivní, zemře každý čtvrtý ⁽⁴⁾.

Pro podniky, firmy a zařízení ve kterých dojde k nákaze bakterií rodu Legionella, může tento problém vést ke kontrolám, pokutám, soudním sporům i vězení pro odpovědné osoby.

Legionella, biofilm – Jak biofilm ovlivňuje testy na výskyt této bakterie

Jak již bylo řečeno, jen přibližně 10% legionell žije ve vodě protékající systémem, 90% najdeme v nánosech usazených biofilmů.

Legionella pneumophila má ve svém životním cyklu dvě odlišné fáze : replikační, ve které se množí, a pohyblivou, disperzní fázi, kdy hledá nového hostitele a volně se pohybuje ve vodním systému.

Pokud není do systému za účelem uvolnění biofilmu přidán biologický dispergační prostředek, bude se v něm bakterie množit tak dlouho, dokud nevyčerpá potřebné živiny (sloučeniny železa, zákal a nerozpuštěné látky z teplé vody) ⁽⁵⁾.

Jakmile k tomu dojde, vrátí se do pohyblivé disperzní fáze a hledá nového hostitele . To může mít pro stanovení legionelly v okruzích pitné vody vážné důsledky jelikož ve volně tekoucí vodě se nachází pouze zhruba 10% celkového počtu těchto bakterií. Celkový počet bakterií v systému se tedy může být značně podceněn.

Jak předejít růstu biofilmu v potrubním systému

Biofilmy jsou přímo uzpůsobeny k ochraně bakterií a proto je obtížné je zcela eradikovat. Existují však opatření, která lze použít ke snížení jejich růstu a ochraně zařízení před rizikem onemocnění uživatelů vodovodního systému legionářskou nemocí.

Nedostatečná cirkulace vody

Nízký průtok vody v systému podporuje růst biofilmu a kolonizace legionell. Odstranění “mrtvých koutů” či proplachovacích systémů, které nejsou běžně používány vede ke snížení růstu biofilmů a množení bakterií. Celý systém je potřeba vyregulovat tak, aby neumožňoval stagnaci vody.

Bezpečné materiály

Při stavbě vodovodních systémů používat materiály, které nepodporují množení mikroorganismů (Nejrizikovější je pryž, střední plasty a nejlepší je měď. V měkké až středně tvrdé vodě biofilmy pokrývají v případě plastů 25 až 43 % povrchu, u mědi do 2 %.

Jak mikroorganismy ve vodních systémech zlikvidovat

V případě, že je bakterie již přítomna, vodní systémy mohou být ošetřeny řadou biocidů, ionizací mědí a stříbrem, termickou či UV dezinfekcí.

Principem termické dezinfekce je opakované zvyšování teploty vody. Například termická dezinfekce při 70 °C po dobu 70ti hodin s 20ti až 30ti min. proplachem sníží % kontaminace výtokových míst ze 40 % před zvýšením teploty, na 0 % po týdnu a 10 až 30 % po měsíci po zásahu.

UV záření funguje na inaktivaci legionell velmi dobře, bohužel je účinné pouze pokud je UV lampa zapnutá.

Největší spolehlivost na odstranění legionell z vody má chemická dezinfekce vody za použití chloru, ozonu nebo oblíbeného chlordioxidu (oxid chloričitý) ⁽⁶⁾. Ten je možné dávkovat do studené i teplé vody a oproti chloru, ozonu či UV záření vykazuje prodloužený reziduální účinek.

Obrovská výhoda chlordioxidu je, proniká i do biofilmů a do odlehlých částí systému. Bakterie tedy likviduje mnohem spolehlivěji, než ostatní metody.

Zdroje:

• (1) www.vscht.cz/popularizace/doktorandi-pisou/2018/biofilmy
• (2) www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3856027/#b16-ijms-14-21660
• (3) www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/legionellosis
• (4) www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3856027/#b17-ijms-14-21660
• (5) asu.pure.elsevier.com/en/publications/survival-and-nutritional-requirements-for-legionella-in-environme
• (6) www.clo2.cz

Pavel Hofreiter

Obchodní manažer

+420 222 703 933

Hledáte nezávaznou konzultaci? Napište nám!

Poslat dotaz