Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formation, motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila.
Abstract
The aim of this study was to determine the effect of salinity and age of cultures on quorum sensing, exoprotease production, and biofilm formation by Aeromonas hydrophila on stainless steel (SS) and crab shell as substrates. Biofilm formation was assessed at various salinities, from fresh (0%) to saline water (3.0%). For young and old cultures, planktonic cells were grown at 30 °C for 24 h and 96 h, respectively. Biofilm formation was assessed on SS, glass, and crab shell; viable counts were determined in R2A agar for SS and glass, but Aeromonas-selective media was used for crab shell samples to eliminate bacterial contamination. Exoprotease activity was assessed using a Fluoro™ protease assay kit. Quantification of acyl-homoserine lactone (AHL) was performed using the bioreporter strain Chromobacterium violaceum CV026 and the concentration was confirmed using high-performance liquid chromatography (HPLC). The concentration of autoinducer-2 (AI-2) was determined with Vibrio harveyi BB170. The biofilm structure at various salinities (0-3 %) was assessed using field emission electron microscopy (FESEM). Young cultures of A. hydrophila grown at 0-0.25% salinity showed gradual increasing of biofilm formation on SS, glass and crab shell; swarming and swimming motility; exoproteases production, AHL and AI-2 quorum sensing; while all these phenotypic characters reduced from 0.5 to 3.0% salinity. The FESEM images also showed that from 0 to 0.25% salinity stimulated formation of three-dimensional biofilm structures that also broke through the surface by utilizing the chitin surfaces of crab, while 3% salinity stimulated attachment only for young cultures. However, in marked contrast, salinity (0.1-3%) had no effect on the stimulation of biofilm formation or on phenotypic characters for old cultures. However, all concentrations reduced biofilm formation, motility, protease production and quorum sensing for old culture. Overall, 0-0.25% salinity enhanced biofilm formation and expression of quorum sensing regulatory genes in young cultures, whereas these responses were reduced when salinity was >0.25%. In old cultures, salinity at any concentrations (0.1-3%) induced stress in A. hydrophila. The present study provides insight into the ecology of A. hydrophila growing on fish and crustaceans such as shrimp and crabs in estuarine and seawater.
ผลของความเค็มและบ่มเวลาของเซลล์ planktonic เกี่ยวกับการก่อฟิล์ม, การเคลื่อนที่, การผลิต exoprotease และองค์ประชุมรู้สึกของเชื้อ Aeromonas.
บทคัดย่อ
จุดมุ่งหมายของการศึกษาครั้งนี้เพื่อศึกษาผลของความเค็มและอายุของวัฒนธรรมในการตรวจจับองค์ประชุม, exoprotease การผลิตและการ การสร้างไบโอฟิล์มโดยเชื้อ Aeromonas บนสแตนเลส (เอสเอส) และเปลือกปูเป็นสารตั้งต้น การสร้างไบโอฟิล์มได้รับการประเมินที่ระดับความเค็มต่างๆจากสด (0%) เพื่อน้ำเกลือ (3.0%) วัฒนธรรมเด็กและผู้ใหญ่เซลล์ planktonic ปลูกที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมงและ 96 ชั่วโมงตามลำดับ การสร้างไบโอฟิล์มได้รับการประเมินในเอสเอส, แก้ว, และเปลือกปู; ข้อหาที่ทำงานได้รับการพิจารณาใน R2A วุ้นสำหรับเอสเอสและแก้ว แต่สื่อ Aeromonas-เลือกใช้สำหรับตัวอย่างเปลือกปูที่จะกำจัดการปนเปื้อนของเชื้อแบคทีเรีย กิจกรรม Exoprotease ได้รับการประเมินโดยใช้ชุด Fluoro ™น้ำย่อยทดสอบ ปริมาณ acyl-homoserine lactone (อาห์) ได้รับการดำเนินการโดยใช้ bioreporter ความเครียด Chromobacterium violaceum CV026 และความเข้มข้นได้รับการยืนยันโดยใช้ที่มีประสิทธิภาพสูงของเหลว chromatography (HPLC) ความเข้มข้นของ autoinducer-2 (AI-2) ถูกกำหนดด้วยเชื้อ Vibrio harveyi BB170 โครงสร้างไบโอฟิล์มที่ความเค็มต่างๆ (0-3%) ได้รับการประเมินโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฟิลด์ปล่อยก๊าซเรือนกระจก (FESEM) วัฒนธรรมหนุ่ม A. hydrophila เติบโตที่ 0-0.25% แสดงให้เห็นความเค็มค่อยๆเพิ่มขึ้นของการสร้างไบโอฟิล์มได้ที่เอสเอส, กระจกและปูเปลือก; ปีนป่ายและการเคลื่อนไหวของน้ำ; exoproteases ผลิตอาห์และ AI-2 องค์ประชุมตรวจจับ; ในขณะที่ตัวละครเหล่านี้ทั้งหมดฟีโนไทป์ลดลง 0.5-3.0% ความเค็ม ภาพ FESEM ยังพบว่า 0-0.25% เค็มกระตุ้นการก่อตัวของโครงสร้างไบโอฟิล์มสามมิติที่ยังยากจนผ่านพื้นผิวโดยใช้พื้นผิวไคตินของปูในขณะที่ 3% เค็มกระตุ้นสิ่งที่แนบมาเฉพาะสำหรับหนุ่มวัฒนธรรม อย่างไรก็ตามในทางตรงกันข้ามการทำเครื่องหมายความเค็ม (0.1-3%) ไม่มีผลต่อการกระตุ้นของการสร้างไบโอฟิล์มหรือบนตัวอักษรฟีโนไทป์วัฒนธรรมเก่า แต่ทุกความเข้มข้นลดการก่อตัวของไบโอฟิล์ม, การเคลื่อนที่, การผลิตน้ำย่อยและองค์ประชุมรู้สึกวัฒนธรรมเก่า โดยรวม, 0-0.25% เค็มเพิ่มการสร้างไบโอฟิล์มและการแสดงออกของยีนองค์ประชุมกำกับดูแลการตรวจวัดในวัฒนธรรมหนุ่มในขณะที่คำตอบเหล่านี้ได้ลดลงเมื่อความเค็ม> 0.25% ในวัฒนธรรมเก่าความเค็มที่ระดับความเข้มข้นใด ๆ (0.1-3%) เหนี่ยวนำให้เกิดความเครียดใน A. hydrophila การศึกษาครั้งนี้ให้ลึกเข้าไปในระบบนิเวศของ A. hydrophila การเจริญเติบโตของปลาและกุ้งเช่นกุ้งและปูในน้ำกร่อยและน้ำทะเล
การแปล กรุณารอสักครู่..