ביופילם במערכות מי שתייה – מה הוא, איך הוא נוצר ומתי הוא הופך לבעיה?

מהו ביופילם?

ביופילם (Biofilm) הוא קהילה של מיקרואורגניזמים הצמודים למשטח וחיים בתוך מטריצה של חומרים שהם עצמם מייצרים. מטריצה זו מכונה חומרים פולימריים חוץ־תאיים (Extracellular Polymeric Substances – EPS).

המטריצה מסייעת להצמדה למשטח, לוכדת חומרים מן המים ויוצרת מיקרו־סביבה ששונה מהמים הזורמים סביבה. לכן מיקרואורגניזמים הצמודים למשטח אינם מתנהגים בהכרח כמו חיידקים חופשיים במים.

איך ביופילם נוצר?

נהוג לתאר את התהליך באמצעות כמה שלבים. זהו מודל מושגי שימושי, ולא מסלול קשיח שכל מערכת עוברת בדיוק באותו סדר.

התנתקות של תאים או פיסות ביופילם מכונה לעיתים התנתקות (detachment / sloughing). לכן המים הנדגמים בברז יכולים לשקף, בין היתר, חומר שהשתחרר ממשטחים במערכת — אבל תוצאה חיובית לבדה אינה מזהה את המקור.

מה מעודד צמיחה במערכת מים?

מים עומדים, זמן שהיה וקווים לא פעילים

מים עומדים (stagnation) הם מים שאינם מתחלפים בקצב הרגיל. קו לא פעיל או "קו מת" (dead leg) הוא מקטע צנרת שיש בו מעט מאוד זרימה או שאין בו שימוש שגרתי.

כאשר מים נשארים במערכת זמן ממושך, שארית חומר החיטוי יכולה לרדת, הטמפרטורה יכולה להשתנות וחומרים יכולים להשתחרר ממשטחי הצנרת. CDC מציין מים עומדים, ביופילם, אבנית ומשקעים בין התנאים שיש לנהל במערכות מים של מבנים כדי לצמצם צמיחה של Legionella ופתוגנים אופורטוניסטיים אחרים.

ביופילם וחומרי חיטוי

חומר חיטוי שנמצא במים צריך להגיע אל המיקרואורגניזם בריכוז ובמשך זמן מספיקים. בתוך ביופילם, החומר עשוי להיצרך בתגובות עם המטריצה וחומרים אחרים לפני שהוא מגיע לשכבות עמוקות יותר. זו אחת הסיבות לכך שחיידקים בתוך ביופילם עשויים להיות מוגנים יותר מחיידקים חופשיים במים.

אין בסיס לכלל פשוט שלפיו כלוראמין תמיד "טוב יותר" מכלור לביופילם. לכל חומר חיטוי התנהגות אחרת, והביצועים תלויים בכימיית המים, זמן המגע, סוג המיקרואורגניזם ומבנה המערכת.

ביופילם, קוליפורמים ו־HPC

קוליפורמים יכולים להיות קשורים למערכת החלוקה ולצמיחה על משטחים, אך תוצאה חיובית לקוליפורמים אינה הוכחה שהמקור הוא ביופילם. באותה מידה, תוצאה שלילית אינה שוללת קיום של קהילה צמודת־משטח.

ספירה הטרוטרופית (Heterotrophic Plate Count – HPC) היא בדיקת מעבדה של מיקרואורגניזמים הטרוטרופיים הניתנים לגידול בתנאים מוגדרים. WHO מתייחסת ל־HPC ככלי שימושי לניהול והבנת שינויים במערכת, ולא כאל מדד בריאותי יחיד שמכריע אם המים בטוחים.

האם ביופילם מסוכן לבריאות?

לא ניתן לענות על כך רק לפי עצם קיומו של ביופילם. מערכות מים יכולות להכיל קהילות מיקרוביאליות צמודות־משטח בלי שיהיה בכך כשלעצמו אירוע בריאותי.

החשש עולה כאשר תנאי המערכת מאפשרים צמיחה או הישרדות של פתוגנים אופורטוניסטיים של צנרת מבנים — מיקרואורגניזמים שיכולים לגרום למחלה בתנאי חשיפה ורגישות מסוימים. Legionella, מיקובקטריות שאינן שחפתיות ומינים מסוימים של Pseudomonas הם דוגמאות שנידונות בהקשר זה.

פילטרים ומערכות טיפול ביתיות

איך בודקים ביופילם?

אין בדיקת מים יחידה שאומרת באופן פשוט "יש / אין ביופילם בכל המערכת". צריך לבחור את השיטה לפי השאלה.

שיטות מחקר ומעקב יכולות לכלול מיקרוסקופיה, ATP, שיטות מולקולריות כמו qPCR, ספירות תרבית ובדיקות ייעודיות. לכל שיטה מגבלה אחרת: לדוגמה, DNA שנמצא ב־qPCR אינו תמיד אומר שהאורגניזם חי או מדבק.

איך מפחיתים סיכון לצמיחה בעייתית?

• מונעים מים עומדים ככל האפשר: תכנון ושימוש סדיר במערכת מפחיתים מקטעים בעלי זמן שהיה ארוך.
• מתחזקים מיכלים ומאגרים לפי ההנחיות החלות: משקעים והזנחה יכולים להחמיר תנאים לצמיחה.
• מתחזקים מסננים ומכשירים לפי הוראות היצרן: החלפה, ניקוי וחיטוי כאשר נדרשים.
• שומרים על תנאי תפעול מתאימים: כולל טמפרטורה וחומר חיטוי במערכות שבהן הם חלק מתכנית הניהול.
• מטפלים במקור ולא רק בתוצאה: במקרה של אירוע חוזר יש לברר צנרת, מאגר, נקודות קצה ותנאי הפעלה.

מיתוסים נפוצים