生物膜的形成过程和隐患与危害性

什么是生物膜？

生物膜（也被称为生物被膜）是微生物分泌于体外的高分子聚合物，它常见于制药、食品与个人护理品行业的生产或水系统中，其存在可显著提高微生物对恶劣环境和消毒剂的抗性，而且生物膜较难被彻底清除，所以一旦生产或水系统遭受微生物污染，并产生了生物膜，就极易导致系统在常规清洗、消毒后，微生物依然频繁超标，并带来相应的质量隐患。本文重点介绍生物膜的形成过程与危害，并分析生物膜污染控制与预防的关键点。

重点总结生物膜的相关知识：

①生物膜是水系统常见的一种微生物污染类型。

②一般清洗和消毒方式无法理想解决生物膜，而奥克泰士却可以很好的解决生物膜问题。

③常见于如医疗器械、水系统、食品和乳制品等不同行业的设备。。常见的病原体包括细菌、真菌、病毒、原生动物和致病性蓝藻，都参与了生物膜的形成。

生物膜的形成过程

一般来说，生物膜的形成可以分为以下几个阶段（如图1所示）：

沉降：浮游的微生物是无法产生生物膜的，只有当微生物沉降于设备表面，才会产生生物膜。而设备中沉降的菌落数与设备表面的粗糙度、生产环境、清洁和消毒频率有直接关系。

细菌间的粘附：当设备表面有大量的沉降菌时，能够产生生物膜的绿脓杆菌、芽孢杆菌以及葡萄球菌等细菌便开始分泌胞外聚合物。由多糖、纤维蛋白、核苷酸及磷脂组成的胞外多聚物会形成荚膜，并相互粘附，逐渐形成黏液层。

繁殖：黏液层中微生物不断繁殖，胞外聚合物增多并逐渐形成生物膜。

生长/成熟：生物膜帮助膜下的微生物进行能量、物质与信息的传递。生物膜成熟后会逐渐吸附更多浮游微生物，并帮助生物膜下的微生物抵御恶劣环境。

分散释放：随着生物膜下微生物的不断增生，生物膜会在剪切力的作用下，逐渐向环境中释放微生物。

生物膜带来的隐患与危害性

生物膜是微生物污染的一个关键且较容易被忽视的来源。系统中的生物膜会引发诸多生产、产品质量与设备维护方面的风险，具体来说，它带来的隐患与危害性有以下几点：

危害性：

①生物膜会保护其内部微生物，从而导致消毒杀菌措施失败；

②生物膜为微生物繁殖提供充足的营养物质，加速微生物的增殖速度；

③持续性微生物（细菌）污染。生物膜会不断向水体释放微生物，从而造成持续性污染；

④生物膜占据管道空间，影响供水效率，严重情况下甚至会堵塞管线；

⑤生物膜的存在会对金属管道有持续性腐蚀。

隐患：

①生物膜在成熟后，会不断向环境中释放微生物，导致产品或生产用水微生物频繁超标。诸多微生物分泌物可能会影响产品配方体系、损害产品质量、加速产品变质。如果生物膜下含有致病菌，那么就可能会导致质量事故，危及使用者的健康。

②生物膜下的微生物对恶劣环境有较强的抵御能力，在诸多极端条件（如﹣10℃以下、110℃以上，pH 1以下、pH13以上）依然可以稳定存活。而且生物膜下的微生物可迁移至其他设备表面，生成新的生物膜。这导致设备中的生物膜问题难以被彻底清除。

③设备表面长期存在生物膜时，易导致微生物腐蚀。生物膜可加速不锈钢表面的腐蚀，使之产生锈斑。塑料表面长期存在生物膜则易发生色变，最终会被腐蚀至不可使用。这种生物腐蚀往往发现较晚，最终会导致产生高昂的维修成本。