Floc (Biofilm)

Ein Floc ist eine Art mikrobielles Aggregat, das im Gegensatz zu Biofilmen und Granulaten steht oder als eine spezielle Art von Biofilm betrachtet werden kann. Flocken erscheinen als trübe Suspensionen von Zellen, die im Wasser schwimmen und nicht wie die meisten Biofilme an einer Oberfläche haften und wachsen. Die Flocken werden in der Regel durch eine Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) zusammengehalten, die unterschiedliche Mengen an Polysacchariden, Proteinen und anderen Biopolymeren enthalten können. Die Bildung und die Eigenschaften von Flocken können sich auf die Leistung von Bioreaktoren für die industrielle Wasseraufbereitung auswirken, wie z. B. Belebtschlammsysteme, in denen die Flocken eine Schlammdecke bilden.

Die Flockenbildung kann den Mikroorganismen, aus denen sie bestehen, auf verschiedene Weise zugute kommen, z. B. als Schutz vor pH-Stress, als Resistenz gegen Räuber, als Manipulation der Mikroumgebung und als Erleichterung der wechselseitigen Beziehungen in gemischten mikrobiellen Gemeinschaften.

Im Allgemeinen sind die Mechanismen, durch die flockulierende mikrobielle Aggregate zusammenhalten, kaum bekannt. Arbeiten an dem Belebtschlammbakterium Zoogloea resiniphila haben jedoch gezeigt, dass PEP-CTERM-Proteine exprimiert werden müssen, damit sich Flocken bilden; fehlen sie, ist das Wachstum planktonisch, obwohl Exopolysaccharid produziert wird.

Zwei Stämme von Zoogloea resiniphila. Das linke Rohr zeigt typische Flockenbildungen in einer ansonsten klaren Kultur eines Bakteriums, Zoogloea resiniphila, das aus einem Belebtschlammreaktor isoliert wurde. In der rechten Röhre führt das planktonische Wachstum einer flockenbehinderten Mutante zu einem trüben Erscheinungsbild.