D-Tyrosine inhibits formation and triggers disassembly of bacterial biofilm and has been proposed for biofouling control applications. This study probes the impact of D-tyrosine in different biofilm formation stages in both G+ and G- bacteria, and reveals a non-monotonic correlation between D-tyrosine concentration and biofilm inhibition effect. In the attachment stage, cell adhesion was studied in a flow chamber, where D-tyrosine caused significant reduction in cell attachment. Biofilms formed by Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis were characterized by confocal laser scanning microscopy as well as quantitative analysis of cellular biomass and extracellular polymeric substances. D-Tyrosine exhibited strong inhibitive effects on both biofilms with an effective concentration as low as 5 nM; the biofilms responded to D-tyrosine concentration change in a non-monotonic, bi-modal pattern. In addition, D-tyrosine showed notable and different impact on EPS production by G+ and G- bacteria. Extracellular protein was decreased in P. aeruginosa biofilms, but increased in those of B. subtilis. Exopolysaccharides production by P. aeruginosa was increased at low concentrations and reduced at high concentrations while no impact was found in B. subtilis. These results suggest that distinct mechanisms are at play at different D-tyrosine concentrations and they may be species specific. Dosage of D-tyrosine must be carefully controlled for biofouling control applications.

中文翻译：

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D-酪氨酸抑制生物膜形成：细菌类型和D-酪氨酸浓度的影响。

D-酪氨酸抑制细菌生物膜的形成并引发细菌生物膜的分解，并且已被提出用于生物污染控制应用。这项研究探讨了D-酪氨酸在G +和G-细菌中不同生物膜形成阶段的影响，并揭示了D-酪氨酸浓度与生物膜抑制作用之间的非单调相关性。在贴壁阶段，在流动室中研究细胞粘附，其中D-酪氨酸导致细胞贴壁显着减少。铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌形成的生物膜通过共聚焦激光扫描显微镜以及对细胞生物量和细胞外聚合物的定量分析来表征。D-酪氨酸对两种生物膜均表现出强烈的抑制作用，有效浓度低至5 nM。生物膜以非单调，双峰模式响应D-酪氨酸浓度变化。此外，D-酪氨酸对G +和G-细菌对EPS产生显着且不同的影响。铜绿假单胞菌生物膜中的细胞外蛋白减少，而枯草芽孢杆菌的生物膜中的细胞外蛋白增加。铜绿假单胞菌产生的胞外多糖在低浓度下增加而在高浓度下减少，而在枯草芽孢杆菌中未发现影响。这些结果表明，在不同的D-酪氨酸浓度下，不同的机制起作用，并且它们可能是物种特异性的。对于生物污垢控制应用，必须小心控制D-酪氨酸的剂量。铜绿假单胞菌生物膜中的细胞外蛋白减少，而枯草芽孢杆菌的生物膜中的细胞外蛋白增加。铜绿假单胞菌产生的胞外多糖在低浓度下增加而在高浓度下减少，而在枯草芽孢杆菌中未发现影响。这些结果表明，在不同的D-酪氨酸浓度下，不同的机制起作用，并且它们可能是物种特异性的。对于生物污垢控制应用，必须小心控制D-酪氨酸的剂量。铜绿假单胞菌生物膜中的细胞外蛋白减少，而枯草芽孢杆菌的生物膜中的细胞外蛋白增加。铜绿假单胞菌产生的胞外多糖在低浓度下增加而在高浓度下减少，而在枯草芽孢杆菌中未发现影响。这些结果表明，在不同的D-酪氨酸浓度下，不同的机制起作用，并且它们可能是物种特异性的。对于生物污垢控制应用，必须小心控制D-酪氨酸的剂量。