Azeredo, Joana

Neubauer, P.

Sillankorva, Sanna

Universidade do Minho: RepositoriUM

DUAL SPECIES BIOFILMS AND THEIR CONTROL WITH BACTERIOPHAGES  S. Sillankorva1,2, P. Neubauer3, J. Azeredo1  1 IBB ‐ Institute for Biotechnology and Bioengineering, Centre of Biological Engineering, Universidade do Minho, Braga, Portugal; 2 Bioprocess Engineering  Laboratory, Department of Process and Environmental Engineering and Biocenter Oulu, University of Oulu, Finland; 3Department of Biotechnology, Technische Universität Berlin, Berlin, Germany  AIMS Although several strategies are daily adopted to prevent biofilm formation and their removal, biofilms do  persist  in  a  wide  range  of  industrial  surfaces.  This  is  largely  due  to  biofilm  tolerance  toward antimicrobial  agents  and  therefore  possible  alternative  controlling  agents  are  being  investigated. Bacteriophages (phages) are bacterial viruses which, today, are seen as good controlling agents due to their specificity, efficacy against biocide resistant bacteria,  innocuousness  to  the environment and are able to self‐reproduce as long as their host bacterium are present. Also, the production of phages is fast, simple and  relatively  inexpensive. Despite  the outcomes of  several  studies with phages which  shown that  they  are  capable  of  controlling  their  host  population  grown  in monospecies  biofilms,  there  are limited  studies of phage  interaction with  their  target bacterium present within dual  species biofilms. Here  we  characterize  dual  species  bacterial  biofilms  formed  by  Gram‐negative  (Pseudomonas fluorescens) and Gram‐positive bacteria (Staphylococcus lentus), and their infection with phages. METHODS Biofilms were formed on stainless steel slides immersed on microplates for 24 and 72 hours and under the influence of different conditions:  with/without shaking and with/without medium renewal every 12 hours. After,  the  formed dual  species biofilms were exposed  to phages using  two  strategies: a phage cocktail for each species present or a single phage (phiIBB‐PF7A) for the less predominant bacterium (P. fluorescens)  of  the  biofilm  consortia.  The  viable  cells  on  biofilms  and  the  amount  of  phages  were enumerated after 2 and 4 hours of biofilm exposure to phages. RESULTS Infection  with  the  phage  cocktail  was  very  effective  and  the  biofilms  were  well  removed  from  the substratum. Additionally, the phage cocktail also controlled the bacteria which had been released from the biofilms to the planktonic phase. Regardless of the  low amounts of P. fluorescens observed  in dual species biofilms,  this  study evidenced  that phage phiIBB‐PF7A easily  reached  its’  target host and  the encounter was not influenced by the presence of a non‐susceptible bacterium (S. lentus). After 4 hours of phiIBB‐PF7A application to the biofilm consortium, the number of P. fluorescens cells on the biofilms was highly reduced and there was an increase of the quantity of planktonic cells from 2 to 4 hours, most likely due to the release of S. lentus, the non‐susceptible host, from the partially damaged dual species biofilms. CONCLUSIONS This study evidences that phages are well capable of reducing and controlling the target hosts present in dual species biofilms, however phage treatment depends of the phage application strategy employed. 

Dual species biofilms and their control with bacteriophages

http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/9642/1/Sillankorva_et_al_Rome_2009%5b1%5d.pdf

Dual species biofilms and their control with bacteriophages

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universidade do Minho: RepositoriUM