Chemische Reiniger wirken, solange sie nass sind. Danach sind sie weg. Probiotische Reiniger wirken 3-4 Wochen nach einer einzigen Anwendung. Der Grund ist eine unsichtbare Struktur, die die Bacillus-Stämme auf der Faser bilden: der Biofilm, auch bioprotektiver Film genannt.
Ein Biofilm ist eine dünne Schicht, die Mikroorganismen um sich herum aufbauen: eine extrazelluläre Matrix aus Polysacchariden (Zuckerverbindungen), in der sie geschützt sitzen. Biofilme sind in der Natur allgegenwärtig (z. B. der Zahnbelag ist ein Biofilm). Im Fall der probiotischen Reinigung ist der Biofilm der Schlüssel zur Langzeitwirkung.
Der Biofilm ist robust, aber nicht unzerstörbar. Aggressive Chlor-Reiniger, hochkonzentrierte Desinfektionsmittel oder Schimmel-Sanierer können die Bacillus-Stämme abtöten. Wer eine Reset-behandelte Oberfläche pflegen will, nutzt klares Wasser oder pH-neutrale Reiniger, kein Chlor.
Bacillus-Stämme haben eine biologische Besonderheit, die den Biofilm-Aufbau erst zuverlässig macht: Sie können Sporen bilden, eine Ruheform, die extrem widerstandsfähig gegenüber Austrocknung, Hitze und mechanischer Belastung ist. Beim Aufsprühen liegen die Bacillus-Zellen zunächst überwiegend als Sporen vor, die auf der Faseroberfläche überdauern, bis Feuchtigkeit und organisches Substrat, also Hautschuppen und andere Nährstoffe, ausreichend vorhanden sind. Erst dann keimen sie zu aktiven, sich vermehrenden Zellen aus. Dieser Sporenmechanismus erklärt auch, warum die Aktivierungsphase nach dem Aufsprühen einige Stunden bis wenige Tage dauert: Die Population muss sich erst aus der Ruheform heraus aufbauen, bevor sie in nennenswertem Umfang Enzyme produzieren kann.
Der Begriff Biofilm hat in anderen Zusammenhängen einen negativen Beiklang, etwa wenn er sich unerwünscht in Wasserleitungen oder auf medizinischen Implantaten bildet und dort Keime schützt. Der entscheidende Unterschied liegt in der Zusammensetzung der Mikroorganismen-Population: Ein bioprotektiver Film aus Bacillus-Stämmen der Klasse 1 baut aktiv organisches Material wie Allergene ab und verdrängt dabei potenziell unerwünschte Keime durch Konkurrenz um Nährstoffe, statt sie zu schützen. Die Struktur, eine Matrix aus Polysacchariden, ist zwar dieselbe Grundidee, die biologische Funktion im konkreten Anwendungsfall aber gegenteilig.
Gegen Ende der 3-4-wöchigen Wirkdauer sind die Nährstoffe im Biofilm weitgehend aufgebraucht, und die Bacillus-Population geht in ihrer Aktivität zurück. Das ist kein Fehler, sondern der natürliche Verlauf, wenn die Nahrungsgrundlage begrenzt ist. In dieser Phase steigt die Allergen-Konzentration durch neu anfallende Hautschuppen wieder langsam an, bis die nächste Anwendung den Biofilm erneuert. Genau dieser Verlauf ist der wissenschaftliche Grund für die empfohlene wöchentliche bis zweiwöchentliche Auffrischung, nicht eine willkürlich festgelegte Regel.
Auf den ersten Blick wirkt es wie eine Schwäche, dass der Biofilm nur so lange aktiv bleibt, wie Nährstoffe vorhanden sind. Tatsächlich ist genau diese Eigenschaft der Grund für die gute Verträglichkeit des Systems: Die Bacillus-Population wächst nur in dem Maß, wie organisches Material, also Hautschuppen und ähnliche Rückstände, tatsächlich vorhanden ist. Es findet keine unkontrollierte, dauerhafte Vermehrung unabhängig vom Bedarf statt, wie es etwa bei einem problematischen Schimmelbefall der Fall wäre. Die Population reguliert sich über das verfügbare Substrat selbst und baut sich ab, sobald die Nahrungsgrundlage erschöpft ist. Dieses selbstlimitierende Prinzip unterscheidet den bioprotektiven Film grundlegend von unkontrolliertem mikrobiellem Wachstum und ist ein wichtiger Grund, warum die Anwendung als sicher für den Wohnbereich eingestuft wird.
Die Geschwindigkeit, mit der sich ein Biofilm nach dem Aufsprühen etabliert, hängt spürbar von den Umgebungsbedingungen ab. Bacillus-Stämme benötigen für den Übergang von der Spore zur aktiven, vermehrungsfähigen Zelle sowohl ausreichend Feuchtigkeit als auch eine Temperatur im mittleren Bereich, grob vergleichbar mit normaler Raumtemperatur. In einem gut beheizten, aber nicht übertrocknet klimatisierten Schlafzimmer verläuft die Aktivierung typischerweise zügiger als in sehr kühlen oder extrem trockenen Räumen. Das erklärt, warum die empfohlene Trocknungszeit vor dem erneuten Zudecken des Bettes wichtig ist: Sie gibt den Sporen die nötige Zeit und Restfeuchte, um die Aktivierungsphase einzuleiten, statt vorzeitig durch eine dicht abgedeckte, ventilationsarme Umgebung gestört zu werden.
Unter dem Mikroskop zeigt sich der Biofilm als ein Netzwerk aus Bacillus-Zellen, die in eine gallertartige Matrix eingebettet sind und sich entlang der einzelnen Textilfasern verteilen. Diese Verteilung ist ungleichmäßig: An Stellen mit mehr organischem Material, etwa dort, wo Hautschuppen sich bevorzugt ablagern, ist die Zelldichte höher als an eher trockenen, wenig frequentierten Bereichen der Matratze. Das erklärt, warum eine großzügige, gleichmäßige Anwendung über die gesamte Fläche wichtiger ist als eine punktuelle, konzentrierte Behandlung nur der offensichtlich am stärksten belasteten Zonen: Der Biofilm kann sich nur dort bilden, wo die Sporen überhaupt aufgebracht wurden.