बायोफिल्म : सूक्ष्म जीवांचा समुदाय

सूक्ष्म जीव समूहात, एकमेकांना चिकटून किंवा एखाद्या जैविक किंवा अजैविक वस्तूला चिकटून राहतात; तेव्हा ते अतिशय पातळ, जिलेटिनच्या फिल्मसारखे स्राव तयार करून सहजीवनाचे फायदे घेतात. यालाच बायोफिल्म म्हणजेच ‘सूक्ष्म जीवांचा समुदाय’ किंवा ‘सूक्ष्म जीवांचा समूह’ असे म्हणतात. सूक्ष्म जीव एकत्र आल्यावर समूहात एकमेकांशी संपर्क साधतात. सूक्ष्म जीवांना पोषण जेथे मिळेल अशा ठिकाणी, उदाहरणार्थ पाण्याचे पाइप, पाण्याखालचे दगड यांना चिकटून ते एक स्वतंत्र परिसंस्था निर्माण करतात. या सूक्ष्म जीवांच्या, बुरशीच्या परिसंस्थेत वैविध्य असते. वैविध्यामुळे या वसाहतीची जनुकीय वागणूक इतर एकेकट्या सूक्ष्म जीवांपेक्षा वेगळी असते. त्यांनी निर्माण केलेल्या आवरणात असलेली प्रथिने, पॉलीसॅकराइड, डीएनए व सर्वांना एकत्र ठेवणारे इतर घटक (मॅट्रिक्स) या वसाहतीस सुरक्षित ठेवतात. त्यामुळे या सूक्ष्म जीवांच्या समूहावर रसायनांचा व औषधांचा परिणाम होत नाही.

आपल्या शरीरातही जिवाणू व बुरशी एकत्र आल्यावर चिवट बायोफिल्म तयार करतात. सूक्ष्म जीवांनी निर्माण केलेल्या जखमेवरील बायोफिल्ममुळे जखमा चिघळतात. दातांवर बायोफिल्ममुळे प्लाक तयार होतो. कृत्रिम दात बसवल्यावर (इम्प्लांट) त्यातील फटीत सूक्ष्म जीवांच्या बायोफिल्म तयार होणे; आरोग्यास अपायकारक ठरते. कॅथेटरवर, फुप्फुसात, हृदयाच्या व्हॉल्वमध्ये, अशा बायोफिल्म तयार होतात.

तयार खाद्यापदार्थात ई- कोलाय, साल्मोनेलासारखे सूक्ष्मजीव, पदार्थ बनवणाऱ्या उपकरणात अशा बायोफिल्म तयार करून अन्न दूषित करतात. परंतु पेयजलाचे निर्जंतुकीकरण व शारीरिक रोगांवर उपचार करण्यासाठी, नॅनो तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे सोने, चांदी, झिंक, ग्राफीनचे नॅनोकण (अतिसूक्ष्म कण), बायोफिल्मच्या आतील सूक्ष्म जीवांपर्यंत औषधे पोहोचवतात.

मत्स्यशेतीत, माशांच्या अॅक्वेरिअममध्ये कोळंबी, गोगलगायी व इतर छोट्या प्राण्यांना नैसर्गिक अन्नस्राोतातून बायोफिल्ममुळे खाद्या मिळते. तळ्यात शेवाळ, बुरशी कचरा एकत्र आल्यामुळे बायोफिल्म तयार होतात व प्रदूषकतत्त्व खेचून घेतात. प्रदूषकतत्त्वांना खाद्या समजून सूक्ष्मजीव त्यांचा फडशा पडतात. समुद्रात तेलगळती झाल्यास समुद्रातील अल्कानिवोराक्स, मरिनोबॅक्टर जातीचे बॅक्टेरिया तेलाच्या आसपास जलद गतीने वाढतात, तेलातले हायड्रोकार्बन नष्ट करतात. या प्रक्रियेला बायोरेमेडियेशन म्हणतात. काही प्रजातींचे सूक्ष्मजीव फेसळणारे पदार्थ (सर्फेक्टंट) निर्माण करतात ज्यामुळे तेलाचे अणू आकाराने लहान होतात व इतर सूक्ष्म जीवांना खाद्या म्हणून उपलब्ध होतात.

अॅसिडोफिलियम, स्ट्रेप्टोमायसिस, स्यूडोमोनास हे सूक्ष्मजीव बायोरेमेडियेशनसाठी वापरले जातात. जलशुद्धीकरणात जड धातू वेगळे करण्यासाठी, जैविक उपायांचा वापर बायोफिल्ममुळे शक्य होतो. सूक्ष्म जीव जड धातू पाण्यात मिसळण्यापासून रोखतात. जड धातूंमुळे होणारे प्रदूषण थांबते. नंतर या कचऱ्याचा जैवइंधन म्हणून वापर होतो.

मराठी विज्ञान परिषद

ईमेल : office@mavipa.org

संकेतस्थळ : http://www.mavipa.org