Mikroorganizmy można znaleźć wszędzie. W dużej ilości występują na skórze, w układzie trawiennym, w glebie oraz w powietrzu.

Zdecydowana większość mikroorganizmów jest dobroczynna, pożyteczna a nawet niezbędna dla ludzi, zwierząt i środowiska.

Kilka przykładów korzystnego działania mikroorganizmów:

Niestety, część mikroorganizmów jest szkodliwa dla ludzi, zwierząt i środowiska. Szkodliwe organizmy nazywamy patogenami. Pomimo, iż są one w mniejszości, to szkodzą reputacji mikroorganizmów pożytecznych.

Kilka przykładów szkodliwego działania mikroorganizmów:

Jeśli społeczność mikrobiologiczna (mikroflora) pojawia się na dowolnej trwałej powierzchni (np. na materiale, zębach, skórze, liściu, itp…) to tworzy biofilm. Dobrym przykładem biofilmu są czarne zabrudzenia fug i kafli pod prysznicem. Biofilm składa się z różnych mikroorganizmów i substancji, które są przez nie wytwarzane. Substancje te, mogą służyć jako pożywienie lub schronienie przed czynnikami zewnętrznymi. Zamknięte w ochronnej warstwie biofilmu mikroorganizmy, swobodnie żyją i rozwijają się. Biofilm nie jest niestety pożądany przez ludzi, ponieważ tworzy widoczne zabrudzenia, jest źródłem przykrych zapachów, wielu niedogodności a także schronieniem dla zarazków i patogenów.

Czego potrzebuje społeczność mikrobiologiczna do przetrwania?

Pokarmu: Jako istoty żywe, mikroorganizmy nie potrafią przetrwać bez pokarmu. Ich dieta jest bardzo zróżnicowana i również mikroskopijna. Głównym źródłem pokarmu są cukry, tłuszcze i proteiny, ale także takie rarytasy jak uryna i pot. Nie wszystkie mikroorganizmy żywią się tym samym, dlatego dochodzi w biofilmie do regularnej wymiany związków odżywczych między mikrobami różnych szczepów.

Wilgoci: Mikroorganizmy nie mogą też przetrwać bez picia. Nie piją one w dosłownym rozumieniu, ale absorbują wilgoć ze środowiska, podobnie jak gąbka wchłania wodę. Jeśli w danym środowisku nie ma odpowiedniej wilgotności, to aktywność mikroorganizmów szybko zanika. Podobnie jak ludzie i zwierzęta, mikroorganizmy potrafią przetrwać dłużej bez jedzenia niż bez picia. Wilgoć jest więc dla nich bardzo istotna.

Bezpieczeństwa: Przetrwanie mikroorganizmów zależy również od odpowiednich warunków środowiska, takich jak: temperatura, wilgotność oraz pH. Radykalna zmiana choćby jednego z nich szkodzi mikroorganizmom, które aby się chronić tworzą biofilm.

Przykład:

Na danej powierzchni znajduje się wystarczająca ilość miejsc, pokarmu i wilgoci dla rozwoju maksymalnie 100 mikroorganizmów.

Obecne na tej powierzchni mikroorganizmy komunikują się między sobą, w celu utrzymania limitu ilościowego z marginesem bezpieczeństwa w postaci wolnych miejsc. Pozwala to uniknąć nagłych problemów związanych z «przeludnieniem». Przykład takiej powierzchni odzwierciedla poniższy diagram:

Na powierzchni znajdują się mikroorganizmy pożyteczne (kolor zielony), szkodliwe (kolor czerwony) i puste miejsca oznaczające zapas.

Jako, że mikroorganizmy żyją przeciętnie tylko kilka dni, nieustannie trwa proces umierania starych i rozwoju nowych komórek, co sprawia, że ich ogólna liczba pozostaje stała.

Jeśli nie dochodzi do ingerencji człowieka, to mamy do czynienia z naturalną równowagą w ekosystemie mikrobiologicznym lub ze zrównoważoną mikroflorą.

W następnym rozdziale omówiono wpływ czyszczenia chemicznego i dezynfekcji na naturalną równowagę mikrobiologiczną.

Od kiedy zaczęto zdawać sobie sprawę, że za choroby odpowiadają mikroorganizmy, wśród ludzi pojawiło się przeświadczenie, że wszystkie mikroorganizmy są niebezpieczne. Poza rozwojem narzędzi, umożliwiających walkę z chorobami (antybiotyki), sporą uwagę poświęcono też kwestii higieny. Stąd rozwój środków czystości i dezynfekcji.

Czyszczenie: to usuwanie zabrudzeń z powierzchni (materiału lub skóry), które może być wykonana przy użyciu mydła lub detergentu.

Dezynfekcja: to usuwanie z powierzchni wszystkich mikroorganizmów, które wykonuje się przy pomocy biocydów (dezynfektantów).

Mydła i środki dezynfekujące zawierają głównie chemiczne składniki, a środki dezynfekujące dodatkowo aktywną substancją bakteriobójczą. W ostatnim czasie dużą popularność zdobyły produkty, które łączą myjące działanie mydła z biobójczym działaniem środka dezynfekującego (np. Dettol).

Głównym celem mycia i dezynfekcji jest całkowite usunięcie mikroorganizmów oraz brudu, będącego źródłem ich pożywienia.

Po kilku dekadach od wynalezienia środków dezynfekujących, mikroorganizmy znalazły sposób na obejście kierowanego w ich stronę zagrożenia i wykształciły tzw. oporność. Innymi słowy, mikroorganizmy nauczyły się, jak przetrwać atak dezynfektantów i pozostać przy życiu. Dlatego dziś skuteczność dezynfekcji jest znacznie mniejsza niż przed laty.

Inny, nie mniej ważny problem ze środkami chemicznymi, dotyczy skuteczności ich działania. Działanie środków chemicznych zmusza mikroorganizmy do tworzenia coraz trwalszych struktur ochronnych — biofilmów. Struktury biofilmu utrzymują brud (pokarm mikroorganizmów) na tyle mocno, że nie da się go skutecznie usunąć tradycyjnymi środkami czyszczącymi (detergentem, mydłem).

Co dzieje się, gdy czyścimy chemicznie i dezynfekujemy?

Po raz kolejny weźmy za przykład powierzchnię, na której mamy odpowiednią ilość miejsca, pokarmu i wilgoci dla rozwoju maksymalnie 100 mikroorganizmów. Krótko po wykonaniu dezynfekcji, liczba mikroorganizmów na powierzchni gwałtownie spada.

Z uwagi na oporność, część mikroorganizmów przeżyła atak środków dezynfekujących. Jako, że dezynfekcja działa tylko chwilę, ocalałe osobniki momentalnie powracają do fazy ponownego rozwoju. Służy temu ogromna ilość wolnych miejsc (powstałych na skutek zabicia mikroorganizmów), duża ilość dostępnego pokarmu (martwe mikroorganizmy stanowią pokarm dla innych mikroorganizmów) oraz wilgoci (dostarczonej wraz ze środkiem dezynfekującym).

Dzięki wykształconej oporności, szkodliwe bakterie potrafią przetrwać dezynfekcję i w krótkim czasie ponowić rozwój. W rezultacie, każda dezynfekcja prowadzi do utworzenia społeczności mikrobiologicznej, w której jest coraz więcej zarazków. Rozwój nowej społeczności mikrobiologicznej ustabilizuje się (jak zwykle) na stałym poziomie, z marginesem bezpieczeństwa w postaci kilkudziesięciu wolnych miejsc.

Poniższy diagram odzwierciedla nową społeczność mikrobiologiczną po przeprowadzonej dezynfekcji, w której przeważają szkodliwe mikroorganizmy.

Dla lepszego zobrazowania sytuacji, porównajmy diagram z naturalną mikroflorą (Diagram 1) oraz diagram obrazujący mikroflorę po dezynfekcji (Diagram 3):

Na obydwu powierzchniach, odzwierciedlonych na powyższych diagramach, znajduje się ta sama liczba mikroorganizmów. Ilość szkodliwych mikrobów jest jednak wyraźnie wyższa na powierzchni, którą dezynfekowano.

Im częściej dezynfekujemy powierzchnię, tym więcej pojawia się na niej szkodliwych mikrobów. Jest to paradoks dezynfekcji.