اثرات تشکیل بیوفیلم در باکتری ها از دیدگاه های مختلف

اجتماعات باکتریایی قادر به تشکیل ساختارهای پیچیده و سه بعدی بیوفیلم هستند. تشکیل بیوفیلم جزء باستانی و جدایی ناپذیر چرخه زندگی پروکاریوت ها و عامل کلیدی بقا آنها در زیستگاه های اکولوژیکی مختلف است. در بیوفیلم، باکتری ها از حالت سلول آزاد و شناور به صورت ساکن درمی آیند. حضور در بیوفیلم موجب بروز صفات جدیدی در باکتری ها م ی شود که آن ها را از سلول های آزاد متمایز می کند. مقاومت زیاد در برابر تیمارهای ضدمیکروبی و کمبود اکسیژن نتیجه حضور باکتری در بیوفیلم است. بیوفیلم ها در پاسخ به سیگنال های مختلف محیطی تشکیل می شوند و ژن های زیادی در تولید آنها دخالت دارند. بیوفیلم می تواند درون لوله های انتقال مایعات، روی وسایل و دستگاه های مورد استفاده در پزشکی، همچنین اعضا مصنوعی کاشته شده در بدن بیماران مشکل ساز باشد اما می توان از وجود بیوفیلم ها در جهت اهداف سودمند مانند پاکسازی آب فاضلاب های صنعتی و کشاورزی، تجزیه زیستی فلزات سنگین و فیلترهای زیستی آلودگی های هوا استفاده کرد. توانایی تولید بیوفیلم در باکتری های بیماری زا، مزیتی برای حفظ و بقا آن ها در شرایط نامساعد محسوب می شود و مشکلات زیادی در راه حذف آنها ایجاد می کند، زیرا باکتری های موجود در بیوفیلم معمولا در برابر آنتی بیوتیک ها و سموم شیمیایی مقاومت بالاتری نسبت به سلول های آزاد نشان می دهند. در ریزوباکتری های مفید گیاهی که جهت مهار زیستی بیماری های گیاهی یا افزایش رشد و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی استفاده می شوند، توانایی تولید بیوفیلم به ویژه در فرایند تولید انبوه و تجاری سازی آنها به مثابۀ یک مزیت مطرح است. با توجه به اهمیت بیوفیلم باکتریایی در زندگی انسان، این نوشتار به اهمیت بیوفیلم از جنبه های مختلف می پردازد.

Effects of biofilm formation in bacteria from different perspectives

Bacterial communities are able to form complex and threedimensional biofilm structures. Biofilm formation is an ancient and integral component of the prokaryotic life cycle and a key factor for survival in diverse niches. In biofilms, bacterial lifestyle changes from freefloating cells to sessile cells. Presence in biofilms gives new traits to bacteria, which distinguish them from free cells. The presence of bacteria in biofilms results in high resistance to antimicrobial treatments and oxygen deficiency. Biofilms are formed in response to different environmental signals and many genes are involved in their production. Biofilms can be problematic in fluid transfer pipelines, on medical devices, as well as implants in the patients rsquo; bodies. However, they can be applied for useful purposes such as treating industrial and agricultural wastewater, bioremediation of heavy metals and in air pollution biofilter systems. The potential of forming biofilms in pathogenic bacteria is an advantage for their survival in unfavorable conditions, and cause a lot of problems in their removal as the bacteria show more resistant to antibiotics and chemical pesticides in biofilms compared with free living cells. The ability to form biofilms in plantbeneficial rhizobacteria used for plant disease biocontrol, plant growth promotion and the improvement of agricultural products quality is an important advantage especially in their mass production and commercializing process. Considering the importance of bacterial biofilms in human life, this paper evaluated the importance of biofilms from different aspects.