Vask genstridige biofilm væk ved hjælp af svampe rengøringsmidler

Lurer inde i rør og på overflader af medicinsk udstyr, slimede lag af bakterier, kaldet biofilm, forårsage problemer lige fra storskala produktkontaminering til potentielt dødelige kroniske infektioner. Biofilm er notorisk vanskeligt at fjerne - ikke overraskende, da en af ​​deres hovedfunktioner er at beskytte indkapslede bakterier mod trusler som predation, antibiotika, og kemiske rengøringsmidler.

Blege, hårde oxiderende rengøringsmidler, og petrokemisk afledte vaskemidler kaldet overfladeaktive stoffer kombineret med skrubning er de mest effektive metoder til fjernelse af biofilm. Imidlertid, blegemiddel og hårde kemikalier er naturligvis uegnede til brug i biologiske omgivelser, og mens overfladeaktive stoffer bruges i produkter såsom håndsæbe og kosmetik, mange er giftige for miljøet og kan beskadige de overflader, de bruges på.

Men i en undersøgelse offentliggjort i denne måned i peer-reviewed journal Langmuir , forskere fra University of Tsukuba har fundet en ny måde at tackle biofilm på ved hjælp af rengøringsmidler afledt af mikrober selv.

"Nogle Candida -gær kan naturligt producere biosurfaktanter kaldet sophorolipider under fermentering af olier, "forklarer medlederforfatter professor Andrew Utada." Tidligere undersøgelser har vist, at sophorolipider har en vis grad af antimikrobiel aktivitet, men der er modstridende oplysninger om virkningerne af disse forbindelser på biofilm sammensat af det gramnegative patogen Pseudomonas aeruginosa. "

Gram-negative bakterier som P. aeruginosa og Escherichia coli er en væsentlig årsag til hospitalserhvervede infektioner, dræber tusinder af mennesker hvert år. Ved hjælp af mikrofluidiske kanaler, forskerne viste, at sophorolipider gør et bedre stykke arbejde med at forstyrre etablerede P. aeruginosa biofilm end almindeligt anvendte kemiske overfladeaktive stoffer.

Dog overraskende nok der var ingen tegn på, at sophorolipider rent faktisk dræbte bakterierne. En mutant P. aeruginosa -stamme, der producerer store mængder biofilmmatrix, blev derfor brugt til at undersøge den underliggende mekanisme ved spredning af biofilm, afslører, at sophorolipider ser ud til at svække interaktionen mellem biofilmen og den underliggende overflade og bryde biofilmens indre sammenhængskraft, fører til afbrydelse.

Selvom biosurfaktanter er bionedbrydelige og langt mindre skadelige for miljøet end deres kemiske modstykker, de er dyre at producere. For at løse dette problem, forskerne testede virkningerne af sophorolipider i kombination med det meget anvendte kemiske overfladeaktive stof natriumdodecylsulfat, med opmuntrende resultater.

"Kombinationstest afslørede en synergi mellem sophorolipider og kemiske overfladeaktive stoffer, hvor de to midler tilsammen viser stærkere antibiofilmeffekter ved koncentrationer, der er cirka 100 gange lavere, end da begge blev brugt isoleret, "siger ph.d. -kandidat Bac Nguyen.

Selvom det er det langsigtede mål at reducere omkostningerne forbundet med produktionen af ​​biosurfaktanter, denne synergistiske tilgang til eliminering af biofilm kan åbne nye døre til behandling af vedvarende bakterielle biofilm-medierede infektioner.

Artiklen, "Synergi mellem sophorolipid biosurfactant og SDS øger effektiviteten af ​​P. aeruginosa biofilmafbrydelse, "blev offentliggjort i Langmuir .