水質汚染と毒性学のジャーナル オープンアクセス

抽象的な

銀ナノ粒子への曝露はバイオフィルムの構造と接着性に影響を与える

Schmidt H、Thom M、Madzgalla M、Gerbersdorf SU、Metreveli G、W Manz

クエン酸コーティングされた銀ナノ粒子（AgNPs）への曝露がバイオフィルムの構造と接着性に及ぼす影響を、落射蛍光顕微鏡法、化学分析、および増強磁性粒子誘導（MagPI）を含む多相アプローチによって調査した。遍在する淡水細菌であるアクアバクテリウム シトラティフィラムの単一種バイオフィルムを、2つの異なる濃度のAgNPsで処理した。対照実験は、未処理のアクアバクテリウム バイオフィルムと、銀イオン（AgNO3）および硫酸銅（CuSO4）に曝露したバイオフィルムで実施した。バイオフィルム構造は落射蛍光顕微鏡法を使用して評価し、コロイド状細胞外高分子物質（EPS）の組成は抽出後に分光光度計で測定した。バイオフィルムの接着性は、増強MagPIシステムを使用して測定した。EPSタンパク質と炭水化物の総含有量、およびバイオフィルム細菌による平均表面被覆率は、すべての処理で大幅に減少した。 600 μg l-1 AgNP への曝露により、バイオフィルムの接着性が大幅に低下し (p<0.0001、n=50)、AgNO3 および CuSO4 で処理したバイオフィルムと同等のレベルになりました。この結果は、環境関連濃度の人工 AgNP への曝露が、アクアバクテリアのバイオフィルムの組成と構造、および物理的特性としてのバイオフィルムの接着性に与える影響を示しています。強化 MagPI は、バイオフィルムの機能性と関連するバイオフィルム生態系サービス (例: 微生物による生体安定化) の重要なマーカーとして、バイオフィルムの接着性を評価するための迅速かつ高感度な手法であることが実証されました。