Two different mechanisms for adhesion of Gram-negative bacterium, Pseudomonas fluorescens LP6a, to an oil–water interface

Abbasnezhad, Hassan; Gray, Murray R.; Foght, Julia M.

doi:10.1016/j.colsurfb.2007.09.023

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“…Microorganisms live at the oilwater interface on mineral surfaces [59]. Microbial adhesion to the oil-water interface is an important parameter in biodegradation of hydrocarbons to enhance uptake and metabolism of compounds with low aqueous solubility [1]. Bitumen provides carbon and energy for microbial growth and increases microbial adherence.…”

Section: The Oil Sands Environmentmentioning

confidence: 99%

Microbial processes in the Athabasca Oil Sands and their potential applications in microbial enhanced oil recovery

Harner

Richardson

Thompson

et al. 2011

J Ind Microbiol Biotechnol

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The Athabasca Oil Sands are located within the Western Canadian Sedimentary Basin, which covers over 140,200 km(2) of land in Alberta, Canada. The oil sands provide a unique environment for bacteria as a result of the stressors of low water availability and high hydrocarbon concentrations. Understanding the mechanisms bacteria use to tolerate these stresses may aid in our understanding of how hydrocarbon degradation has occurred over geological time, and how these processes and related tolerance mechanisms may be used in biotechnology applications such as microbial enhanced oil recovery (MEOR). The majority of research has focused on microbiology processes in oil reservoirs and oilfields; as such there is a paucity of information specific to oil sands. By studying microbial processes in oil sands there is the potential to use microbes in MEOR applications. This article reviews the microbiology of the Athabasca Oil Sands and the mechanisms bacteria use to tolerate low water and high hydrocarbon availability in oil reservoirs and oilfields, and potential applications in MEOR.

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Section: The Oil Sands Environmentmentioning

confidence: 99%

Microbial processes in the Athabasca Oil Sands and their potential applications in microbial enhanced oil recovery

Harner

Richardson

Thompson

et al. 2011

J Ind Microbiol Biotechnol

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“…It has been shown that microorganisms may need to produce alcohols and/or biosurfactants to get attached to an oil-water interface (Abbasnezhad et al 2008). On the other hand, surfactants, especially when combined with alcohols, are known to reduce interfacial tension between the hydrocarbon and aqueous phases and may in this way enhance oil recovery (Bryant and Burchfield 1989;Banat 1995;Li et al 2002;McInerney et al 2005).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Compositions of microbial communities associated with oil and water in a mesothermic oil field

Kryachko

Dong

Sensen

et al. 2011

Antonie van Leeuwenhoek

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Samples of produced water and oil obtained from the Enermark field (near Medicine Hat, Alberta, Canada) were separated into oil and aqueous phases first gravitationally and then through centrifugation at 20°C in an atmosphere of 90% N(2) and 10% CO(2). Biomass that remained associated with oil after gravitational separation (1×g) was dislodged by centrifugation at 25,000×g. DNA was isolated from the aqueous and oil-associated biomass fractions and subjected to polymerase chain reaction amplification with primers targeting bacterial and archaeal 16S rRNA genes. DNA pyrosequencing and bioinformatics tools were used to characterize the resulting 16S rRNA gene amplicons. The oil-associated microbial community was less diverse than that of the aqueous phase and had consistently higher representation of hydrogenotrophs (methanogens of the genera Methanolobus and Methanobacterium and acetogens of the genus Acetobacterium), indicating the oil phase to be a primary source of hydrogen. Many known hydrocarbon degraders were also found to be oil-attached, e.g. representatives of the gammaproteobacterial genus Thalassolituus, the actinobacterial genus Rhodococcus and the alphaproteobacterial genera Sphingomonas, Brevundimonas and Stappia. In contrast, all eight representatives of genera of the Deltaproteobacteria identified were found to be associated with the aqueous phase, likely because their preferred growth substrates are mostly water-soluble. Hence, oil attachment was seen for genera acting on substrates found primarily in the oil phase.

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“…Interações específicas envolvem o reconhecimento de um determinado sítio, de uma molécula receptora que se encontra na interface do micro-organismo, enquanto a interação não específica é dirigida por propriedades físico-químicas das duas interfaces interatuantes: micro-organismo e superfície na adesão. 18 A combinação de dois parâmetros associados à bactéria, a hidrofobicidade celular e o potencial zeta, é considerada de relevância no estudo das propriedades da superfície bacteriana visando o entendimento do processo de adesão não específica da bactéria ao substrato. 18 Estes dois parâmetros são reflexos das inúmeras interações intermoleculares (eletrostática, covalente, de hidrogênio e de dispersão) que ocorrem entre as moléculas da interface bacteriana e da interface do substrato, sendo todas estas formas de interação fundamentais para o processo de adsorção/adesão.…”

Section: Formação De Biofilmes: a Natureza Coloidal Do Processo De Adunclassified

“…18 A combinação de dois parâmetros associados à bactéria, a hidrofobicidade celular e o potencial zeta, é considerada de relevância no estudo das propriedades da superfície bacteriana visando o entendimento do processo de adesão não específica da bactéria ao substrato. 18 Estes dois parâmetros são reflexos das inúmeras interações intermoleculares (eletrostática, covalente, de hidrogênio e de dispersão) que ocorrem entre as moléculas da interface bacteriana e da interface do substrato, sendo todas estas formas de interação fundamentais para o processo de adsorção/adesão. 8 Além dos aspectos termodinâmicos, alguns fatores podem afetar o mecanismo do fenômeno de adsorção.…”

Section: Formação De Biofilmes: a Natureza Coloidal Do Processo De Adunclassified

“…A probabilidade é geralmente expressa em termos de uma concentração média, c, no ponto r relativo a uma concentração, c 0 , na mesma distância referência que a energia é tomada como zero. Na temperatura, T, a distribuição de Boltzmann é dada como: 42 (18) A Equação 19 prediz que se existe potencial elétrico negativo, y, em algum ponto na solução eletrolítica, então na região daquele ponto a concentração de cargas positivas, c+, pode ser dada por: O potencial eletrocinético ou potencial zeta de macromoléculas, partículas, ou superfícies é a diferença de potencial em um meio uniforme entre um ponto a uma distância da superfície e um ponto no plano de cisalhamento e é medido por métodos eletrocinéticos, tais como eletroforese, diferença de potencial osmótico e diferença de potencial de sedimentação. 46 O potencial zeta é importante nos estudos de química de superfície, visto que pode ser usado para prever e controlar a estabilidade de sistemas coloidais.…”

Section: Interações Eletrostáticasunclassified

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Aspectos coloidais da adesão de micro-organismos

Araújo¹,

Andrade²,

Carvalho³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 17/11/09; aceito em 21/4/10; publicado na web em 1/9/10 COLLOIDAL ASPECTS OF BACTERIAL ADHESION. The ability of bacteria to attach to surface and develop into a biofilm has been of considerable interest to food industry. Electrostatic, Lifhistz-van der Waals and Lewis acid-base forces are usually considered responsible for the interactions at the interface of the bacterial adhesion. The study of microbial adhesion thermodynamic is important because it represents the reflection of microbial surface and food processing surface physicochemical characteristics. This review examines the most important aspects involved in bacterial attachment to a surface with emphases in thermodynamics of adhesion process.Keywords: bacterial adhesion; biofilm; microbial surface thermodynamics. INTRODUÇÃOA adesão bacteriana é importante em um grande número de processos tecnológicos, envolvendo desde a microbiologia médica e patológica, passando pela indústria de alimentos e engenharia de meio ambiente até a área de ciência de biomateriais. 1A adesão de micro-organismos a superfícies é um fenômeno que ocorre naturalmente em meios aquosos e depende das propriedades superficiais (tensão superficial, entalpia superficial por unidade de área, composição da superfície, etc.) das interfaces dos suportes de adesão (aço, polímeros, mármore, etc.) e das membranas dos micro-organismos. Além disso, as propriedades microbiológicas e as características do meio circundante, tais como temperatura, pH, força iônica e disponibilidade de nutrientes, determinam, em muitos sistemas, o processo de adsorção. 1 A formação de um biofilme inclui muitas etapas, mas um pré-requisito é a adesão das células microbianas à superfície. Estudos recentes das propriedades de adesão de bactérias têm mostrado que, em alguns casos, as características físico-químicas da superfície da célula contribuem determinantemente no processo de adesão. 2A adesão e a formação de biofilmes microbianos podem ser indesejáveis, sob diversos aspectos, em várias áreas de aplicação. A presença do biofilme em dispositivos médicos implantados já foi descrita em lentes de contato, cateteres venosos centrais, tubos endotraqueais, dispositivos intrauterinos, válvulas cardíacas mecânicas, marcapassos, cateteres de diálise peritoneal, próteses articulares, tubos de timpanostomia, cateteres urinários e de derivação ventrículo-peritoneal.3 Na indús tria de alimentos, a adesão e a formação de biofilme podem tornar o pro cesso de cloração da água menos eficiente; 4 reduzir a eficiência de transferência de energia na forma de calor em trocadores térmicos; diminuir o fluxo em tubulações; desencadear processos corrosivos e, principalmente, se tornarem fon tes de contaminação microbiana.5 Sob o aspecto microbiológico, a adesão pode constituir-se de mi cro-organismos alteradores e/ou patogênicos, que resultam em sérios problemas de higiene, de saúde pública ou de ordem econômica. 6 Por outro lado, em alguns casos, o processo de adesão ou biofilme pode ser desejável, a exemplo daqueles existentes ...

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Two different mechanisms for adhesion of Gram-negative bacterium, Pseudomonas fluorescens LP6a, to an oil–water interface

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Microbial processes in the Athabasca Oil Sands and their potential applications in microbial enhanced oil recovery

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Aspectos coloidais da adesão de micro-organismos

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