Vertical electric field induced bacterial growth inactivation on amorphous carbon electrodes

The objective of the present work is to understand the vertical electric field stimulation of the bacterial cells, when grown on amorphous carbon substrates in vitro. In particular, the antibacterial activity against Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Escherichia coli are studied using MTTassay, live/dead assay and inner membrane permeabilization assays. In our experiments, the carbon substrate acts as one electrode and the counter electrode is positioned outside the culture medium, thus suppressing the current, electrokinetic motions and chemical reactions. Guided by similar experiments conducted in our group on neuroblastoma cells, the present experimental results further establish the interdependence of field strength and exposure duration towards bacterial growth inactivation in vitro. Importantly, significant reduction in bacterial viability was recorded at the 2.5 V/cm electric field stimulation conditions, which does not reduce the neural cell viability to any significant extent on an identical substrate. Following electrical stimulation, the bacterial growth is significantly inhibited for S. aureus bacterial strain in an exposure time dependent manner. In summary, our experiments establish the effectiveness of the vertical electric field towards bacterial growth inactivation on amorphous carbon substrates, which is a cell type dependent phenomenon (Gram-positive vs. Gram-negative). (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Antimicrobial Peptides with Potential for Biofilm Eradication: Synthesis and Structure Activity Relationship Studies of Battacin Peptides

We report on the first chemical syntheses and structureactivity analyses of the cyclic lipopeptide battacin which revealed that conjugation of a shorter fatty acid, 4-methyl-hexanoic acid, and linearization of the peptide sequence improves antibacterial activity and reduces hemolysis of mouse blood cells. This surprising finding of higher potency in linear lipopeptides than their cyclic counterparts is economically beneficial. This novel lipopeptide was membrane lytic and exhibited antibiofilm activity against Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and, for the first time, Pseudomonas syringe pv. actinidiae. The peptide was unstructured in aqueous buffer and dimyristoylphosphatidylcholine-polymerized diacetylene vesicles, with 12% helicity induced in 50% v/v of trifluoroethanol. Our results indicate that a well-defined secondary structure is not essential for the observed antibacterial activity of this novel lipopeptide. A truncated pentapeptide conjugated to 4-methyl hexanoic acid, having similar potency against Gram negative and Gram positive pathogens was identified through alanine scanning.

Engineering a nanostructured ``super surface'' with superhydrophobic and superkilling properties

We present a nanostructured ``super surface'' fabricated using a simple recipe based on deep reactive ion etching of a silicon wafer. The topography of the surface is inspired by the surface topographical features of dragonfly wings. The super surface is comprised of nanopillars 4 mm in height and 220 nm in diameter with random inter-pillar spacing. The surface exhibited superhydrophobicity with a static water contact angle of 154.0 degrees and contact angle hysteresis of 8.3 degrees. Bacterial studies revealed the bactericidal property of the surface against both gram negative (Escherichia coli) and gram positive (Staphylococcus aureus) strains through mechanical rupture of the cells by the sharp nanopillars. The cell viability on these nanostructured surfaces was nearly six-fold lower than on the unmodified silicon wafer. The nanostructured surface also killed mammalian cells (mouse osteoblasts) through mechanical rupture of the cell membrane. Thus, such nanostructured super surfaces could find applications for designing selfcleaning and anti-bacterial surfaces in diverse applications such as microfluidics, surgical instruments, pipelines and food packaging.

Avaliação da eficácia da desinfecção de instrumentos usados durante o período transoperatório do tratamento endodôntico

Esta investigação objetivou a eficácia antimicrobiana de agentes desinfetantes utilizados na desinfecção dos instrumentos endodônticos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. A atividade antimicrobiana dos desinfetantes álcool isopropílico, acetona e ácido peracético (PAA) foi avaliada sobre microrganismos planctônicos através de teste de contato (time kill assay), utilizando inóculo de 9,9 X 109 a 1,2 X 1012 unidades formadoras de colônia (UFC) e por determinação da concentração bactericida mínima (CBM), usando inóculo de aproximadamente 106 UFC. Os agentes químicos também foram avaliados sobre Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 cultivada em matriz de dentina (ex vivo) visando a formação de biofilme. O biofilme (organismos sésseis) microbiano foi removido com limas tipo Kerr (LK), até as lâminas estarem visualmente preenchidas. As LK contaminadas foram usadas como carreadores (logo após a contaminação ou secas dentro de uma câmara de fluxo laminar por 10 minutos). As LK carreadoras foram imersas em álcool isopropílico ou acetona ambos a 80%, ou em Ácido peracético 2%, por 30 ou 60 segundos. As limas foram posteriormente colocadas em tubos de ensaio contendo caldo Enterococcosel para observar o crescimento dos enterococos viáveis. Depois, os experimentos in vivo foram realizados com LK contaminadas por material necrótico pulpar da região cervical de dentes indicados para tratamento endodôntico. As LK contaminadas foram imersas, por 30 ou 60 segundos, em 80% de acetona ou 80% de álcool isopropílico ou 2% de PAA. As limas foram então inoculadas em tubos de ensaio contendo meio tioglicolato. Os organismos que cresceram, foram identificados após o tratamento com PAA. A corrosão mediada pelos agentes químicos também foi testada, após a incubação de LK de aço inoxidável e de NiTi por 60 minutos, medindo o peso das LK antes e depois da imersão e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todos os agentes químicos foram capazes de eliminar ou reduzir a viabilidade das bactérias de espécies planctônicas Gram-negativas e Gram-positivas, embora a atividade dos produtos químicos sobre E. faecalis sésseis em testes de carreadores de LK demonstrou que o álcool isopropílico ou acetona foram incapazes de eliminar a contaminação bacteriana, especialmente, quando as limas foram secas previamente à exposição aos produtos químicos, por 15 ou 30 segundos. O PAA demonstrou a melhor atividade antimicrobiana e eliminou a viabilidade das células sésseis E. faecalis de ambas as limas endodônticas tipo K úmidas ou secas, após exposição por 15 segundos (100% de eliminação). Os experimentos desenvolvidos in vivo demonstraram que o PAA foi o agente mais eficaz (p<0,05), capaz de eliminar a viabilidade dos organismos em 92% das LK imersas depois de 60 segundos, quando comparado com acetona (64%) ou com álcool isopropílico (50%). O crescimento microbiano após o contato com o PAA demonstrou que somente o grupo dos Lactobacillus sp foi resistente a essa substância química. Os agentes químicos não demonstraram ser corrosivos, após a imersão por 1 hora, tanto por pesagem quanto por MEV. Foi observado que o PAA foi o agente mais eficaz para ser utilizado como desinfetante de instrumentos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico.

Eficácia de um protocolo de higiene bucal com utilização de solução de clorexidina a 0,12% na prevenção de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM) e os efeitos sobre a microbiota da mucosa bucal de pacientes internados em unidades de terapia intensiva

A presente investigação teve como objetivo avaliar a prática de cirurgiões dentistas em uma unidade de terapia intensiva (UTI) de um hospital militar, o estabelecimento de um protocolo de higiene oral e os seus efeitos sobre a redução de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM). As percepções da equipe da UTI sobre as atividades dos cirurgiões dentistas também foram avaliadas por meio de um questionário. O perfil de colonização microbiana da mucosa oral antes e depois do estabelecimento das medidas de higiene oral também foi avaliado tanto por diluição e plaqueamento em meios de cultura microbiológicos seletivos e enriquecidos e através da amplificação pelo método de PCR e eletroforese em gel desnaturante em gradiente (DGGE), subsequente ao sequenciamento dos amplicons. A carga microbiana foi avaliada após a contagem de placas de agar e através da amplificação por PCR em tempo real (qPCR) do gene rrs nas amostras. O protocolo de higiene oral, realizado pelos cirurgiões dentistas, foi capaz de reduzir a incidência de PAVM (p <0,05). O questionário revelou que a modificação da halitose foi percebida por 93,33% dos participantes. A redução da ocorrência das úlceras orais e dos lábios durante a internação dos pacientes foi observada por 80% da equipe da UTI. Foi observada a redução da produção das secreções nasais e bucais por 70% da equipe dos profissionais da UTI. Para 86,66% dos participantes a assistência aos pacientes tornou-se mais agradável após a instituição dos cuidados bucais. O protocolo, realizado com a utilização de solução 0,12% de clorexidina, não foi capaz de evitar a colonização da mucosa oral por patógenos microbianos usualmente encontrados no ambiente hospitalar tais como os bastonetes Gram-negativos entéricos e não fermentadores, nem foi capaz de eliminá-los quando tais micro-organismos já se encontravam presentes antes dos procedimentos de higiene bucal. Alguns Bastonetes Gram-positivos (Lactobacillus sp e corinebactérias) e Staphylococcus epidermidis permaneceram após a realização dos procedimentos. O protocolo de higiene oral permitiu a redução da carga microbiana na mucosa oral de 50% dos pacientes considerando-se o método de contagem microbiana e para 35% dos pacientes pela avaliação dos números de cópias de genes rrs através de qPCR. Em conclusão, o protocolo de higiene oral desenvolvido pelos cirurgiões dentistas foi capaz de reduzir a incidência de PAV na UTI, embora não tenha sido capaz de prevenir a colonização da mucosa oral por supostos patógenos microbianos. O protocolo de higiene oral com a participação ativa dos cirurgiões dentistas foi bem aceito pelos profissionais da UTI e foi capaz de melhorar a qualidade da assistência aos pacientes críticos.

Efeito do Sistema de Secreção do Tipo VI de Pseudomonas aeruginosa em modelo murino de pneumonia aguda

O Sistema de Secreção do Tipo VI (SST6), o mais recente maquinário de secreção descrito em bactérias Gram-negativas, é amplamente distribuído entre as diversas espécies deste grupo de microrganismos. Esse aparato de secreção é capaz de injetar efetores proteicos em células alvo, eucarióticas e procarióticas. Estudos sobre o papel do SST6 na virulência microbiana revelaram que este sistema secretório participa ativamente do estabelecimento de infecções, contribuindo para a sobrevivência das bactérias no interior de fagócitos. O genoma da cepa PAO1 de Pseudomonas aeruginosa apresenta três loci que codificam aparatos de SST6, denominados de H1-SST6, H2-SST6 e H3-SST6, Porém, pouco se sabe sobre a participação do SST6 na patogênese de infecções por P. aeruginosa. Assim, o presente estudo investigou o papel de H1-SST6, H2-SST6 e H3-SST6 durante a infecção pulmonar aguda de camundongos. Para isso, camundongos C57/BL6 foram infectados com diferentes doses de bactérias da cepa selvagem PAO1 ou das cepas mutantes PAO1∆H1, PAO1∆H2, PAO1∆H3 ou PAO1∆H1∆H2∆H3. Após 24 horas, os lavados broncoalveolares (LBAs) de animais controle e infectados foram recuperados para a contagem de leucócitos totais e polimorfonucleares e para a quantificação, por ELISA, da quimiocina para neutrófilos, KC, e das citocinas pró-inflamatórias IL-1β e TNF-α. Em outros experimentos, os pulmões, fígados, baços e rins dos animais foram macerados para a pesquisa da carga bacteriana e da disseminação sistêmica das bactérias. A citotoxicidade do SST6 foi determinada, in vitro, em neutrófilos humanos, pela marcação com iodeto de propídeo (PI) e anexina-V seguida da análise em citometria de fluxo. Os resultados mostraram que a inativação dos três SST6 reduziu significativamente a concentração de neutrófilos nos LBAs quando os animais foram infectados com 10⁷ Unidades Formadoras de Colônias de P. aeruginosa. Nesta dose, foi observado que as medianas do número de bactérias detectadas nos animais infectados com as mutantes no SST6 foram menores do que as detectadas nos animais infectados com a cepa parental PAO1. As mutações no SST6 não afetaram a disseminação sistêmica da bactéria. A pesquisa da secreção de citocinas pró-inflamatórias mostrou que, embora tenha sido observada uma redução nas medianas das concentrações de TNF-α nos LBAs de camundongos infectados com a cepa PAO1∆H1∆H2∆H3, em relação aos LBAs de camundongos infectados com a cepa parental, essa diferença não foi significativa. Como a pesquisa de IL-1β e KC não contribuiu para a elucidação dos mecanismos envolvidos na redução da concentração de neutrófilos nos LBAs dos camundongos infectados pela cepa tripla mutante, foi pesquisado o possível efeito do SST6 na morte de neutrófilos humanos. Os resultados mostraram que não houve diferenças significativas quando as diferentes amostras de células infectadas foram comparedas entre si. Em conclusão, os resultados do presente estudo mostraram que o SST6 pode interferir na resposta de neutrófilos durante a pneumonia aguda, mas estudos adicionais são necessários para determinar o papel deste mecanismo de secreção na patogênese de P. aeruginosa.

Common microflora involved in spoilage of canned prawns

An elaborate survey was carried out to ascertain the common types of micro-organisms responsible for spoilage in canned prawns. Among nearly 1.500 strains isolated from bacteriologically defective cans, 60% were Gram positive spore formers of the Bacillus type. Other types isolated belonged to Gram positive cocci, Gram negative rods, Gram positive non-spore forming rods, Gram negative cocci and coccoids. No anaerobe could be isolated. The predominant Gram positive spore formers were identified as Bacillus pantothenticus, B. firmus, B. brevis and B. Pumilus species.

Bacillus pallidus sp nov., isolated from forest soil

A Gram-positive bacterium, designated strain CW 7(T), was isolated from forest soil in Anhui Province, south-east China. Cells were strictly aerobic, motile with peritrichous flagella and rod-shaped. The strain grew optimally at 30-37 degrees C and pH 7.0-8.0. The major fatty acids of strain CW 7(T) were anteiso-C-15:0, iso-C-15:0 and anteiso-C-17:0. The predominant menaquinone was MK-7. The cell-wall peptidoglycan contained meso-diaminopimelic acid. The G + C content of the genomic DNA was 42.3 mol%. Phylogenetic analysis indicated that strain CW 7(T) belonged to a monophyletic cluster within the genus Bacillus and showed 16S rRNA gene sequence similarities of less than 96.5% to recognized species of the genus Bacillus. The results of the polyphasic taxonomic study, including phenotypic, chemotaxonomic and phylogenetic analyses, showed that strain CW 7(T) represents a novel species of the genus Bacillus, for which the name Bacillus pallidus sp. nov. is proposed. The type strain is CW 7(T) (=KCTC 13200(T)=CCTCC AB 207188(T)=LMG 24451(T)).

Bacillus solisalsi sp nov., a halotolerant, alkaliphilic bacterium isolated from soil around a salt lake

A novel Gram-positive, motile, rod-shaped bacterium isolated from a saline soil in China was characterized by a polyphasic taxonomic approach. The strain, designated YC1(T), was halotolerant [tolerating up to 15 % (w/v) NaCl] and alkaliphilic (growing at

Saccharibacillus kuerlensis sp nov., isolated from a desert soil

A taxonomic study was performed on strain HR1(T), which was isolated from a desert soil sample collected from Xinjiang Province (China). Cells were aerobic, Gram-positive-staining, pink-pigmented, sporulating rods with a single lateral flagellum. The orga

Bacteriological investigations of prawn canneries 1. Incidence of aerobic sporeformers

A detailed bacteriological survey of the prawn canneries of Cochin area was carried out to study the nature and type of micro-organisms present in the factory environs and their role in causing contamination of the canned products. About 26% of the total of 1030 strains isolated was found to be gram positive spore-formers of the Bacillus type, the cooling water being their major source. Similar types of organisms formed the major group often met with in defective canned prawn samples picked up from the factories for examination, thus establishing a correlation between bacterial characteristics and load of cooling water and can contamination.

Application of whey protein incorporation with Cinnamon oil as a preservative in Huse huso fillet under chilled storage condition

Biodegradable protein-based film was developed by incorporating cinnamon essential oil (CEO) into whey protein concentrate (WPC) at level of 0.8% and 1.5% v/v. Then physical and mechanical properties of the films were evaluated. Adding CEO to the WPC matrix decreased the water vapour permeability of the films and water solubility. Films containing CEO showed significant antibacterial activity both gram-positive and gram-negative strains and exhibited significant inhibitory effect on the studied fungi. In continue, the effect of whey coating and whey coating incorporated with 1.5% CEO on quality and shelf life of Huso huso fillet during refregrated (4±1°C) storage period were also investigated. The control and treated fish samples were analyzed for microbiological (total viable count, psychrophilic counts), chemical (PV, TBA, FFA, pH, TVB-N), and sensory characteristics in 4-day intervals up of microbial, chmical and sensoy analyses indicated lower levels of PV, TBA, FFA, pH, TVB-N in coasted sampels and specially, those with CEO while were kept in refrigerator. Based on results, whey protein edible coating contain 1.5% cinnamon essential oil could enhance preserving ability Huso huso during storage cold.

Isolation and characterization of Streptococcus dysgalactiae from diseased Acipenser schrenckii

Streptococcosis became an increasingly significant health problem in intensive aquaculture in China. Fifteen strains of Gram-positive, chain-forming coccus were isolated from moribund Amur sturgeon, Acipenser schrenckii, fanned with high density in central China. The coccoid microorganism was identified as Streptococcus dysgalactiae by means of physiological. biochemical properties and molecular analysis; furthermore, this coccus was confirmed as pathogen of sturgeon by challenge experiments and its infection potential on the cyprinid was also evaluated. To our knowledge, this was the first report of S. dysgalactiae linked to diseased A. schrenckii. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

RNAi suppression of zebrafish peptidoglycan recognition protein 6 (zfPGRP6) mediated differentially expressed genes involved in Toll-like receptor signaling pathway and caused increased susceptibility to Flavobacterium columnare

In Drosophila, Toll signaling cascade, which resembles the mammalian Toll-like receptor (TLR)/IL-1R signaling pathways and regulates the expression of anti-microbial peptide genes, mainly relies on peptidoglycan recognition proteins (PGRPs) for the detection of bacterial pathogens. To explore the effect of zebrafish peptidoglycan recognition protein 6 (zfPGRP6) on Toll-like receptor signaling pathway, RNA interference (siRNA) and real time quantitative PCR (RQ-PCR) methods were used to identify differentially expressed genes regulated by zfPGRP6. The target genes included TLR2, TLR3, TLR5, TLR7, TLR8, IL1R, Sterile-alpha and Armadillo motif containing protein (SARM), myeloid differentiation factor 88 (MyD88) and nuclear factor (NF)-kappa B2 (p100/p52). The results of RQ-PCR showed that RNAi-mediated Suppression of zfPGRP6 significantly down-regulated the expression of TLR2, TLR5, IL1R, SARM, MyD88 and p100/p52. The expression of beta-defensin-1 was also down-regulated in those embryos silenced by zfPGRP6. In challenge experiments to determine the anti-bacterial response to Gram-negative bacteria, RNAi knock-down of zfPGRP6 markedly increased susceptibility to Flavobacterium columnare. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Rhodococcus qingshengii sp nov., a carbendazim-degrading bacterium

A Gram-positive, aerobic, non-motile, mesophilic strain, djl-6(T), able to degrade carbendazim, was isolated from a carbendazim-contaminated soil sample from Jiangsu province, China. The taxonomic position of this isolate was analysed by using a polyphasic approach. Chemotaxonomic analysis including peptidoglycan type, diagnostic sugar composition, fatty acid profile, menaquinones, polar lipids and mycolic acids showed that the characteristics of strain djl-6(T) were in good agreement with those of the genus Rhodococcus. DNA-DNA hybridization showed that it had low genomic relatedness with Rhodococcus baikonurensis DSM 44587(T) (31.8%), Rhodococcus erythropolis DSM 43066(T) (23.8%) and Rhodococcus globerulus DSM 43954(T) (117.7%), the three type strains to which strain djl-6(T) was most closely related based on 16S rRNA gene sequence analysis (99.78, 99.25 and 98.91% similarity, respectively). Based on the phenotypic properties and DNA-DNA hybridization data, strain djl-6(T) (=CGMCC 1.6580(T) =KCTC 19205(T)) is proposed as the type strain of a novel Rhodococcus species, Rhodococcus qingshengii sp. nov.