User:Antidepresivac/sandbox

Биофилмови су заједнице [./Https://sr.wikipedia.org/sr-ec/Mikroorganizam микроорганизама] (микроба) смештених у лепљиву матрицу коју сами производе, а састављену од ванћелијских полимерних супстанци (eng. extracellular polymeric substances, EPS), као што су угљени хидрати, нуклеинске киселине, протеини и други макромолекули. Ови биофилмови често се приљубљују уз површине (при чему је један слој директно у контакту са подлогом) или се формирају чак и у одсуству било какве подлоге, стварајући мобилне биофилме [1].

У вишеслојним биофилмовима, који имају тродимензионалну структуру, долази до контакта између ћелија (микроба) и међућелијских интеракција. Овај контакт доприноси њиховим међусобним иреверзибилним повезивањем, као и иреверзибилним везивањем за матрицу (матрикс). Матрикс ванћелијских полимерних супстанци има кључну улогу у стварању јединствених својстава у биофилмовима и одговоран је за физичку структуру саме заједнице. Начин живота ћелија у биофилмовима значајно се разликује од оног код слободноживећих ћелија. Биофилм, као облик синергијске заједнице, манифестује нова својства која нису предвидљива проучавањем појединачних слободноживећих ћелија (попут планктонских организама) које слободно пливају у течном медију [2]. Микроби у биофилму показују измењен фенотип услед промењене брзине размножавања и транскрипције гена, што није присутно код планктонских организама [3]. Формирање биофилма омогућава тим ситним живим организмима олакшано размножавање. Унутар биофилма, микроби постају недоступни за ћелије имунолошког система, а дејство антибиотика се смањује због матрикса који делује као физичка баријера. Ово отежава лечење инфекција изазваних биофилмима [1,4]. Бактерије у биофилму су изузетно отпорне на традиционалне методе третмана, често су 100-1000 пута мање подложне у поређењу са слободно растућим бактеријама истог соја [2]. Структура биофилма зависи од врсте микроба који их формирају и утицаја из околине.

Иако је Антхонy ван Лееуwенхоек први приметио бактерије које се повезују са површинама, појам "биофилм" није добио формалну дефиницију све до истраживања Цостертона и његових сарадника [5,6]. Америчко удружење за микробиологију званично је препознало значај биофилмова 1993. године [5,6]. Цостертон и сарадници су 1999. године детаљније описали биофилм као организовану популацију микроорганизама обавијену полимерном матрицом [5,7].

Примена напредних технологија, као што су скенирање и конфокална микроскопија, значајно је олакшала научницима разумевање изузетно сложене структуре биофилмова. Органски део биофилма, који чини 50–90% масе, углавном је састављен од полисахарида који формирају матрицу [5]. Ови полисахариди се међусобно преплићу стварајући густу, мрежасту структуру [5,8]. Механичка чврстоћа ове структуре повећава се интеракцијом хидроксилних група на ланцима полисахарида [5,8].

Архитектура биофилма може укључивати позитивно наелектрисане јоне, као што су Ца2+ или Мг2+, који дају подршку у формирању биофилма, у виду попречних мостова између полимера, омогућавајући биофилмима да расту до дебљине од 300 µм. У неким случајевима, полисахариди у биофилмима могу бити неутрални или полиањонски, као што је случај са ванћелијском полимерном супстанцом (ЕПС) Грам-негативних бактерија [5,9]. Биофилмови такође могу садржавати уронске киселине, попут Д-глукуронске, Д-галактуронске и мануронске киселине, или кетално повезане пирувате, што доприноси ањонским својствима [5,9]. Ова ањонска својства омогућавају повезивање двовалентних катјона, чиме се стварају јаче везе у зрелијим биофилмима [5].

Формирање биофилмова
Фазе у формирању биофилмова биће објашњене на примеру бактеријских. Формирање бактеријских биофилмова започиње када слободно плутајуће бактерије дођу у контакт са неком површином. Овај почетни контакт, често случајан, остварује се путем бактеријских додатака попут флагела и пила, или посредством различитих физичких сила [5,11,12]. Повезаност бактерија са површином у овој фази је вероватно привремена и реверзибилна. Степен придржавања бактерија за површину зависи од различитих фактора, укључујући састав материјала, карактеристике бактеријских ћелија, температуру и притисак [5,13].

Силе које утичу на степен придржавања укључују хидрофобне, стеричке, електростатичке, ван дер Ваалсове и протеинске адхезије. Ова комбинација сила омогућава бактеријама да се чврсто прикаче за површину, превазиђу силе одбијања и створе неповратно причвршћен монослој [5,13]. Неравне површине које садрже воду олакшавају формирање биофилма у поређењу са глатким површинама.

У следећој фази, познатој као фаза везивања или закључавања, бактерије се повезују путем одређених адхезина и спољнег слоја [5,14]. У овој фази, бактеријски организми јачају своје повезаности стварањем екстрацелуларних полимерних супстанци (ЕПС), које реагују са површинским материјалима и/или рецептор-специфичним лигандима на структурама попут пила, фимбрија и фибрила. Ово додатно јача њихово пријањање за површину, а завршетком ове фазе пријањање постаје неповратно.

У трећој фази, микроколонија се формира након што бактерије приону за површину. Овај процес укључује множење и деобу ћелија како би се формирале микроколоније. Хемијско сигнализирање унутар екстрацелуларних полимерних супстанци и микрозаједница покреће овај процес [5]. У биофилму, бактеријске колоније често садрже различите микрозаједнице које сарађују како би олакшале размену супстрата, побољшале проток метаболичких продуката и елиминисале метаболички отпад.

Четврта фаза, фаза зрелости, обележена је даљим развојем причвршћених ћелија. У овој фази долази до излучивања сигналних фактора од стране причвршћених бактерија, који играју кључну улогу у промени регулације гена ради побољшања вируленције. Зрелост укључује и ослобађање ЕПС-а, агрегацију ћелија, хемијско везивање, кворумски сензор и формирање микро- и макроколонија [5]. Током овог процеса, мале групе бактерија се формирају, стварајући системе за циркулацију воде који омогућавају размену хранљивих материја и отпадних продуката, а гени бактерија почињу да раде на другачији начин. Ово се одвија путем "qуорум сенсинг" (QС), односно комуникације између бактерија.

Дисперзија, кључна фаза у развоју биофилма, представља процес којим бактерије шире инфекцију из једног дела тела заражене особе у други део. Типичан биофилм се састоји од два јасно дефинисана слоја [5]. Основни слој, где бактерије углавном бораве, близу је подлоге, док површински слој делује као зона распршивања, олакшавајући ширење бактерија у околину и подржавајући њихово трајно присуство. Овај кључни механизам често се описује као "метастатско сејање" [5,11].

Са старењем биофилма, ресурси постају ограничени, а токсични метаболички нуспроизводи се накупљају. Микробне ћелије се ослобађају и распршују у друге делове зараженог домаћина или различите површине како би пронашле нове изворе хранљивих материја [5,11]. Процес дисперзије почиње када се појединачне ћелије или агрегати одвајају од биофилма [5,11]. Неки истраживачи верују да је овај програмирани процес покренут услед недостатка хранљивих материја или смањеног нивоа кисеоника, посебно код аеробних бактерија.

Оптимално окружење за развој биофилма је површина која обезбеђује и влагу и хранљиве материје. Биофилмови могу имати различите утицаје, било да се формирају у природном окружењу (сматрају се неутралним) или на отвореним ранама након инфекције, где могу имати штетан утицај. Овај комплексан однос између бактерија и њихове околине истражује се како би се боље разумеле стратегије за контролу и превенцију биофилмских инфекција [5].

Класификација биофилмова
Биофилмови се могу класификовати према врсти микроба, као бактеријски, са алгама, са гљивама или као мешовити (комплексни).

Бактеријски биофилмови су сложене заједнице микроорганизама кључне за опстанак у изазовним окружењима. Ови биофилмови представљају саморегулишуће бактеријске колоније које се пријањају уз површине и формирају заједнице са структуром коју чини самостворена полимерна матрица. Као пример бактеријских биофилмова које доприносе пречишћавању отпадних вода су филмови које граде Цронобацтер саказакии, Ентеробацтер аггломеранс и Пантоеа аггломеранс [10].

Биофилмови са алгама чине комплексне екосистеме који насељавају осветљене површине уз присуство влаге и хранљивих материја. Повећан интерес за третман отпадних вода, алтернативна био-горива и ефикасно сакупљање биомасе поновно наглашава важност алгалних биофилмова. Њихова примена у уклањању хранљивих материја из отпадних вода може донети и ремедијацију и извор алги за производњу биопроизвода [10].

Биофилмови гљива: Најновија истраживања наглашавају да филаментосне гљиве, попут Аспергиллус фумигатус, поседују амфипатске хидрофобне протеине који играју кључну улогу у олакшавању раста биофилма. Ови протеини омогућавају гљивама да се пријањају за површине, посебно кроз излучивање хидрофобног супстрата који побољшава пријањање спора. Ова открића доприносе разумевању механизама формирања биофилма код филаментосних гљива, што може имати значајне импликације на терапеутске стратегије и третман кожних обољења [10]. Различите врсте гљива, укључујући Цандида албицанс, Пенициллиум рубрум, Фусариум, Ацремониум и Неоцосмопора, могу формирати биофилмове [10].

Истраживања су показала да комплексни биофилмови који садрже више врста микроорганизама остварују висок степен физиолошке ефикасности. Наиме, овакви биофилмови производе чак 70% више целулазе у поређењу са биофилмовима који се састоје само од једне врсте микроба. Ова чињеница има посебан значај у процесу разградње чврстих супстрата, с обзиром да узастопни гастроинтестинални процеси постају олакшани услед синергијског деловања више врста унутар сложеног матрикса биофилма. Ово откриће истиче потенцијал комплексних биофилмова за ефикасно разлагање и обраду чврстих материјала, што има практичне импликације на пољима попут отпадних вода и биотехнологије [10].

Здравствени проблем узроковани биофилмовима
Здравствени проблеми узроковани биофилмовима су добро познати. Постоји симбиотички однос између прокариота (једноћелијских организама) и еукариота (вишећелијских организама), а ови односи су обично обострано корисни. Људско тело садржи комплексан микробиом, укључујући бактерије, гљивице и вирусе, који обављају различите физиолошке функције у гастроинтестиналном тракту, слузокожи пљувачке и кожи [5].

У одређеним околностима, неконтролисани раст ових микроорганизама може довести до инфекција које узрокују формирање биофилма [1]. Биофилмови су одговорни за 70% свих инфекција узрокованих микроорганизмима и значајно доприносе инфекцијама повезаним са здравственом заштитом код људи. Микроорганизми унутар биофилма показују колективну сарадњу и повећано преживљавање против антимикробних третмана, што чини биофилме одговорним за упорне хроничне инфекције [5,15].

Иако биофилмови могу имати позитивне функције, попут спречавања насељавања патогених бактерија, већина их је повезана са инфекцијама и болестима [1,16]. Бактерије које стварају биофилм могу расти на медицинским уређајима (нпр. катетерима, уградјеним срчаним залисцима, пејсмејкерима, имплантатима за дојке, контактним сочивима, итд.) и живим ткивима, представљајући озбиљан ризик за контаминацију. Ова контаминација током и након имплантације може довести до озбиљних инфекција повезаних са уређајима, захтевајући уклањање и потенцијално доводећи до фаталних исхода. Бактерије које се најчешће јављају у биофилмовима на тим уређајима су С. ауреус, С. епидермидис и Псеудомонас аеругиноса [1,16]. П. аеругиноса може такође да ствара биофилмове у водоводним инсталацијама у здравственим установама [15].

Биофилмови играју огромну улогу у вентилаторски повезаној пнеумонији која се јавља код пацијената који захтевају механичке респираторе у болницама након хируршких захвата или различитих болести, попут ЦОВИД-19. Пацијенти који користе вентилаторе често пате од основних имунолошких или проблема са плућима. Вентилаторски повезана пнеумонија може бити стање које угрожава живот. Она је регистрована након 48–72 сата код пацијената који су интубирани и користе механичку вентилацију. Повећана опасност од изазивања вентилаторски повезане пнеумоније након интубације је шест до 20 пута већа. Посебно ендотрахеалне цеви често су повезане са развојем биофилмова и метицилин-резистентног С. ауреус, познатог и као МРСА, и Грам-негативних бактерија попут К. пнеумониае, Е. цоли, П. аеругиноса и Ацинетобацтер баумании [20].

Репрезентативан пример је Вибрио цхолерае, узрочник колере. В. цхолерае прелази из воденог резервоара, где формира биофилме на хитинским површинама, у људског домаћина где ефикасно колонизује цревни тракт. Важно је напоменути да не само нетакнути биофилмови, већ и ћелије В. цхолерае које су се распршиле из биофилма, показују већу инфективност у поређењу са слободним, планктонским ћелијама у моделу инфекције мишића [17,18,19].

Биофилм на зубима може изазвати болести зуба и њихових потпорних ткива. Дентални плак је безбојна или безбојно бела лепљива супстанца која се континуирано формира на површини зуба. Састоји се од бактерија, њихових продуката, слузи и остатака хране. Ако се дентални плак не уклања редовним чишћењем зуба, може постати тврди наслаге познате као зубни каменац. Дентални плак је кључни фактор у развоју каријеса (пропадања зуба) и пародонталних болести (болести десни и потпорних структура зуба) [17].

Инфекције повезане са биофилмовима, укључују нпр. цистичну фиброзу (П. аеругиноса), упалу средњег уха (Хаемопхилус инфлуензае), пародонтитис (П. аеробиус и Фусобацтериум нуцлеатум), инфективни ендокардитис (С. ауреус, Вириданс стрептококи и Ентероцоццус фаецалис), хроничне ране (П. аеругиноса), остеомијелитис (П. аеругиноса), итд. [1,16]. Литературни подаци указују да већина (65%) узрочника инфекција повезаних са биофилмима показује висок отпор према антимикробним средствима (до 1000 пута) и компонентама имунолошког система домаћина, што их чини изузетно тешким за лечење. Стога су неопходна мултидисциплинарна истраживања како би се развиле ефикасне стратегије против потенцијалних последица које биофилмови могу изазвати.

Развој анти-биофилмских агенаса је од суштинског значаја због чињенице да бактеријски биофилмови узрокују већину хроничних инфекција које су отпорне на антибиотике, што отежава њихово лечење стандардним антибактеријским средствима [1,7]. С обзиром на брзи развој отпорности на антибиотике и споро стварање нових антибиотика, истраживачи истражују различите природне и синтетичке алтернативе. Природни производи као што су лантибиотици (низин, субтилин, епидермин), антимикробни пептиди (ЛЛ-37, Бурфорд-ИИ, ПР-39), фитохемикалије (танини, флавоноиди, флавони, флавоноли), бактериофаги и ензими (ДНКазе, деполимеразе, лактаназе и бактериофагни ендолизини) детаљно су проучавани због њихове способности инхибиције формирања биофилма [1,21]. Синтетички молекули као што су натријум-цитрат, етилендиаминтетраацетат, металне наночестице, такође се користе као снажна анти-биофилмска средства [1,22]. Ови агенси делују на различите механизме, укључујући инхибицију комуникационих путева бактерија, разарање екстрацелуларне матрице, повећану пропустљивост мембране и неутрализацију липополисахарида [1,23].

Комбиновање више анти-биофилмских агенаса из различитих извора може повећати ефикасност лечења. Примена ових агенаса на површинама импланта се такође користи као превентивна стратегија против бактеријских инфекција повезаних са имплантантима [1,7].

Иако су многи анти-биофилмски агенси показали потенцијал у преклиничким студијама, њихова примена код људи је ограничена на лабораторијске услове и животињске моделе. Потребна су додатна клиничка испитивања, фазе 1-4, како би се потврдила сигурност и ефикасност ових агенаса код људи. Тренутна клиничка испитивања су углавном усмерена на биофилмове у устима, али је важно истражити и системску ефикасност ових агенаса у дубоко смештеним биофилм инфекцијама. Разумевање механизма деловања ових агенаса пружа смернице за даље побољшање ефикасности лечења путем хемијских модификација или примене комбиноване терапије [1,21].

Биоремедијација
Биоремедијација представља примену живих организама или њихових производа, попут ензима, у третирању или разградњи штетних једињења у води и земљишту. Биофилм, као супстрат, ефикасно разлаже органске супстанце. Ензими укључени у процес разградње задржавају се у екстрацелуларној полисахаридној матрици (ЕПС) биофилма, повећавајући вероватноћу да производ и ензим остану близу ћелије која их производи, спречавајући њихово одвајање и коришћење од стране других ћелија [10]. Биофилм-метода ремедијације представља економичан и еколошки прихватљив избор за чишћење околине. Биофилмови се причвршћују за различите површине у воденом окружењу, што их чини погодним за сорпцију и метаболизам органских загађивача и тешких метала. Кључна предност лежи у способности микроба унутар биофилмова да разграде ове супстанце или модификују њихову покретљивост и токсичност, смањујући тако штетност по животну средину и људско здравље [10].

За разлику од слободно плутајућих микроорганизама, биофилмови су отпорнији на промене у температури, пХ вредности и концентрацији загађивача. Ова отпорност чини их изузетно поузданим у третману отпадних и пијаћих вода. Овај приступ се фокусира на интеракцију бактеријских ћелија унутар биофилма и слоја бактерија које живе на одређеном месту. Ова интеракција се ослања на феномен кворумског сензирања (QС), где бактерије "детектују" присуство других бактеријских ћелија у филму и прилагођавају своје понашање на основу те детекције [10].

Када су у питању различите врсте бактерија унутар биофилма, ова интеракција зависи од механизама кворумског сензирања, што је кључно за разумевање бактеријске разноликости унутар биофилма. Метагеномска анализа, која се користи за проучавање генетског материјала из узорака околине, постаје кључан алат за добијање увида у ту разноликост. Ово знање о бактеријској разноликости у биофилму има велики значај у контексту биоремедијације загађене воде [10].

Биоремедијација, која користи живе организме, нарочито бактерије, за смањење присутности загађујућих материја у води, добија додатну ефикасност кроз генетски модификоване биофилме. Овај приступ наглашава важност бактеријских интеракција у контексту биоремедијације и указује на потребу за даљим истраживањем како би се побољшала елиминација загађијућих супстанци [10].

Биофилмови имају значајну примену у нитрификацији, једном од поступака третмана отпадних вода. Аутотрофне бактерије, које формирају биофилмове на пластичним површинама присутним у води, олакшавају конверзију амонијака у мање токсичне нитрите и нитрате. Процес нитрификације, који укључује оксидацију амонијака, спроводи се активношћу аутотрофних бактерија. Кроз овај биолошки процес, амонијак се прво претвара у нитрите, а затим даље у нитрате, чиме се смањује токсичност ових једињења у поређењу са амонијаком. Аутотрофне бактерије користе азотна једињења за синтезу својих органских материја [24, 25].

Један од загађивача присутан у земљишту, површинским и подземним водама је ТНТ (2,4,6-Тринитротолуен). Микроорганизми доприносе разградњи ТНТ-а путем редукције, фокусирајући се на смањење три нитро групе и, у неким случајевима, на разградњу ароматичног прстена. Истраживање је идентификовало сој квасца Yарроwиа липолyтица као способног за разградњу ТНТ-а користећи оба механизма, са посебним нагласком на “напад” на ароматични прстен [24,26].

Упркос предностима, постоји низ изазова у коришћењу биофилмова у третману загађених вода. Технички изазови укључују контролу формирања и одржавање биофилма, одабир одговарајућих микроорганизама, и превазилажење проблема везаних за гасну пропустљивост. Потребно је додатно истраживање како би се утврдила дугорочна одрживост и економска исплативост ових технологија [27].

У раду [27], представљени су резултати развоја биосорбентно-биодеградирајућих биофилмова и њихова примена у ремедијацији воде загађене нафтом. Гамапротеобактерије и актинобактерије имобилисане на биоразградивим носачима, адсорбују нафту. Имобилизација је повећала биодеградацију угљоводоника до 23%, у поређењу са слободноживећим бактеријама. Биосорбентно-биодеградирајући биофилмови су адсорбовали 100% просутог уља и биодеградирали више од 66% у току 10 дана, уз ограничено ширење ћелија у околину.

Успоредба једнокомпонентног биофилма и оних са више компоненти показује ефикасност потоњих у биоремедијацији. Овај ефекат се посебно истиче током разградње полиароматских угљоводоника (ПАХ) применом биофилмова са више врста и са додатком емулгатора. Емулгатори смањују површински напон између површина једињења и микроба, повећавајући доступност супстрата на површини ћелијског пријањања. Гени који кодирају синтезу емулгатора преносе се плазмидном ДНК између бактерија, побољшавајући разградњу ПАХ помоћу биофилмова [10].

Биофилмови у индустрији хране
Екстрацелуларни матрикс биофилма може се чврсто прикачити на тврде површине, попут опреме у прехрамбеној индустрији, транспортних, дистрибуцијских и складишних површина, као и на биолошке структуре, укључујући поврће, месо, кости, воће итд. [28,2]. У прехрамбеној индустрији, екстрацелуларни матрикс има структуралну улогу која обезбеђује снажну постојаност биофилма. Формирање биофилма пружа микробним ћелијама низ предности, укључујући физичку отпорност (против исушивања), механичку отпорност (против токова течности у цевоводима) и хемијску заштиту (од хемикалија, антимикробних средстава и дезинфекционих средстава која се користе у индустрији) [28, 2].

У прехрамбеној индустрији, посебно је значајно што су неки микроби који стварају биофилм патогени за људе. Ови патогени могу формирати структуре биофилма на различитим површинама уобичајеним у прехрамбеној индустрији, као што су нерђајући челик, полиетилен, дрво, стакло, полипропилен, гума итд. [28,29]. Ефекти повезани с биофилмом, као што су патогеност, корозија металних површина и промене органолептичких својстава услед лучења липаза или протеаза, од критичног су значаја у одређеним индустријама попут фабрика млека [28, 30].

Бактеријски биофилмови играју кључну улогу у преносу болести које су повезане са храном. Токсини произведени у биофилму, присутном у постројењима за прераду хране, могу контаминирати храну и изазвати интоксикације [28]. Пет најважнијих бактеријских патогена који се преносе храном, а способни су формирати биофилме, су Бациллус цереус, Есцхерицхиа цоли, Листериа моноцyтогенес, Салмонелла ентерица и Стапхyлоцоццус ауреус [28].

Иако су биофилмови изузетни у заштити околине, постоји ризик у њиховој употреби у антибактеријском паковању хране, посебно када се користе наночестице. Тренутна истраживања усмерена су ка развоју биоразградивих филмова са побољшаним карактеристикама како би заменили конвенционалне материјале, али је потребно решити техничке и економске изазове у производњи [10].

Улога биофилма у ферментацији хране
У процесу ферментације хране, биофилмови играју кључну улогу у обликовању и оптимизацији ферментације различитих намирница. Ево неколико примера формирања биофилма у току различитих процеса ферментације.

Сир се добија ферментацијом млека, а процес производње укључује ферментацију млека уз помоћ бактерија као што су Серратиа протеамацуланс, Протеобацтериа, Фирмицутес, Ацтинобацтериа [31,32]. Бактерије расту на гљивичној мрежи формирајући биофилмове. Ова гљивична мрежа подржава распршивање и раст бактерија, што доводи до колективне покретљивошћу распршивањем ћелија.

Кефир, млечни производ се добија ферментацијом млека помоћу кефирних зрна (комплексне заједнице бактерија и квасаца) које показује способност формирања биофилма. Квасац и бактерије оцтене киселине подстичу формирање биофилма код ко-култивисаних бактерија (Ацетобацтер, Лацтоцоццус, Лацтобациллус, Леуцоностоц, Ацинетобацтер, Псеудомонас, Клуyверомyцес, Казацхстаниа). Ово осигурава да се ћелије не одвајају лако, пружајући заштиту сојевима који производе кефир, од стреса изазваног оцтеном киселином и етанолом [31,33].

Комбуха, ферментисани напитак добијен ферментацијом заслађеног чаја уз помоћ симбиотске културе бактерија и квасаца (СЦОБY - Сyмбиотиц Цултуре оф Бацтериа анд Yеаст) које формирају биофилм. Квасац производи инвертазу као заједничко добро, а бактерије користе етанол од квасца како би произвеле оцтену киселину. Биофилмови обезбеђују складиштење ресурса и инхибицију дифузије антибиотика, чиме се спречава инвазија егзогених микроорганизама. Главни микроорганизми у овом процесу укључују Комагатаеибацтер сп., Ацетобацтер сп., Глуцонацетобацтер сп., Лацтобациллус сп., yеаст [31,34].

Значај биофилмова у пољопривреди
Биофилмови у пољопривреди играју кључну улогу у оптимизацији раста биљака и очувању земљишта. Наводимо неке од улога биофилма у ризосфери (околина корена биљака) и у пољопривредном контексту.

Очување влаге и одрживост земљишта
Биофилмови у ризосфери стварају структуру која задржава влагу у земљи. Ова способност задржавања воде придоноси стабилности услова раста биљака, посебно у ситуацијама када је доступност воде ограничена. Када биљке доживљавају стресне услове, попут суше или присуства штетних супстанци у земљишту, корени излучују одређене супстанце како би се носили с тим стресом. Биофилмови у ризосфери подржавају овај процес излучивања корена под стресом, пружајући додатну заштиту и подршку биљкама које се суочавају с неповољним условима [35,36].

Чишћење земљишта
Биофилмови су ефикасни у чишћењу земљишта од различитих загађивача, пружајући одрживо решење за ремедијацију. Ова карактеристика чини их корисним у очувању квалитета земљишта и заштити биљака од штетних утицаја разних загађивача [35,36].

Микробни екосистем у ризосфери
Биофилмови у ризосфери представљају комплексне структуре које омогућавају интеракцију између микроорганизама попут бактерија, гљива и других микроорганизама. Ова интеракција обликује микробне заједнице, стварајући комплексан екосистем у ризосфери. Ови микроорганизми не само да размењују сигнале међусобно, већ и корисне хранљиве материје с биљком домаћином.

Биофилмови из биођубрива у пољопривреди
У пољопривреди, биофилмови из биођубрива нуде еколошки прихватљиву алтернативу у односу на традиционална хемијска ђубрива. Кроз заштиту биљака од стреса, болести и загађивача, биофилмови из биођубрива могу допринети повећању продуктивности усева [35].

Коришћење биофилмова као инокулума
Биофилмови се могу користити као инокулум, намерно уводећи их у одређени простор како би утицали на микробну популацију и функције у том окружењу. Када се користе као бактеријски биофилм инокулум, ови филмови пружају корисне бактерије које подржавају раст биљака и штите их од болести. Овај приступ омогућава директну интеракцију биофилмова са биљним деловима изложеним атмосфери, чиме се побољшава заштита од спољашњих фактора, као и подршка за здрав раст и развој биљака [35,37].

Још један пример је, ентерохеморагични сој Есцхерицхиа цоли (ЕХЕЦ) О104:Х4, који је показао повећану формирање биофилма на семенкама корена першуна и изазвао озбиљну епидемију у Немачкој 2011. године, са већом стопом хемолитичко-уремијског синдрома него икада раније [17].