有益的生物膜在新型合成聚合物上蓬勃发展

伯明翰大学的科学家们发现了一些合成聚合物，可以促进有益细菌形成生物膜，从而提高其生物催化活性。鉴于许多有益细菌不会自然形成生物膜，这些聚合物可以用作微生物培养物的简单、廉价的添加剂，以促进其生长。

领导这项研究的PacoFernandez-Trillo博士说：“据我们所知，目前还没有任何方法可以在促进有益细菌的生物膜时提供这种简单性和多功能性。”该研究发表在《MaterialsHorizo​​ns》杂志上(“Polymer-用于增强生物催化的诱导生物膜”)。费尔南德斯-特里洛现就读于西班牙达科鲁尼亚大学。

“这些合成聚合物可以绕过通过基因编辑引入生物膜形成特征的需要，这是昂贵、耗时、不可逆的，并且需要微生物学技术人员来实施它，”他继续说道。

生物膜是具有高细胞密度的微生物群落，这种情况为个体提供保护并使其能够更高效地生长。许多生物膜与人类健康和疾病有关，生物膜的生物催化特性已被用来制造化学合成无法实现的产品，例如药品和食品成分。

研究人员写道：“为生物技术或健康开发有益的生物膜面临的挑战之一是，一些候选微生物，例如益生菌或大肠杆菌的非致病菌株，不一定擅长形成生物膜。”

由于生物膜的形成可能受到pH值和温度等环境因素的影响，研究人员推测合成聚合物的化学性质也可能发挥作用。

研究人员筛选了具有不同化学部分(轻度阳离子、芳香族、杂芳香族或脂肪族)的合成聚合物库，以确定它们在大肠杆菌中诱导生物膜形成的能力。他们使用了一种广泛用于基础科学的大肠杆菌菌株(MC4100)，该菌株已知不善于形成生物膜。

该筛选表明，疏水性聚合物，尤其是具有芳香族或杂芳香族部分的疏水性聚合物，最适合刺激生物膜的形成。

然后，他们将聚合物对MC4100生长的影响与另一种具有良好生物膜形成作用的大肠杆菌菌株(PHL644)的生长效果进行了比较。研究人员发现，MC4100在生物量产生和Curli活性(生物膜形成的关键表型)方面与PHL644相当，甚至优于PHL644。

最后，他们证明这些聚合物可用于提高MC4100生物膜在生物催化反应中的性能。他们写道：“我们相信所提出的工作显着推进了最先进的技术，提供了一种诱导生物膜进行生物催化的新方法。”

“此外，我们相信这项工作具有超越生物催化的影响，并且应该与其他研究生物膜有益应用的人相关，”他们补充道。“可以采用类似的策略在益生菌或酵母等其他微生物中诱导生物膜，并在食品科学、农业、生物修复或健康领域开发新的应用。”

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