BR112020001297A2

BR112020001297A2 - método para distribuição de biofilme.

Info

Publication number: BR112020001297A2
Application number: BR112020001297-1A
Authority: BR
Inventors: Bei Yin; Thomas Wood; Venkata Giridhar Poosarla
Original assignee: Ddp Speciality Electronic Materials Us, Inc.; Pennsylvania State University
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2020-07-28
Also published as: EP3654769A1; WO2019018087A1; CA3070390A1; US11707065B2; US20200138024A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para distribuir biofilme formado pelas bactérias de redução de sulfato, Desulfovibrio desulfuricans e Desulfovibrio vulgaris, colocando-se o dito biofilme em contato com um composto selecionado dentre o grupo de manose, 2-desoxi-D-glicose, a-D-manopiranosídeo de metila e a-D-glicopiranosídeo de metila.

Description

MÉTODO PARA DISTRIBUIR BIOFILME EXISTENTE

[001] A presente invenção refere-se a um método para distribuir biofilme com o uso de manose e seus análogos.

[002] Procariotas de redução de sulfato (SRPs) são conhecidos por seus efeitos prejudiciais na vasta infraestrutura necessária para produzir e transportar petróleo e gás. Esses organismos, conhecidos por cultivar em comunidades tanto planctônicas quanto sésseis, são alguns dos maiores contribuidores de acidificação de reservatório, corrosão microbianamente influenciada (MIC) de equipamento e outros componentes de aço macio, e obstrução induzida por biofilme e restrição de fluxo. O impacto negativo de SRPs tanto nos custos de produção de petróleo quanto na qualidade de produto tornou esses organismos alvos atrativos para estratégias de controle microbiano avançadas.

[003] Nos SRPs, bactérias no gênero Desulfovibrio demonstraram ser prevalentes em aplicações de petróleo e gás. Em particular, Desulfovibrio vulgaris (D. vulgaris) forma biofilmes robustos que têm capacidade para induzir corrosão de poço em aço macio. O documento nº U.S. 7.060486 revela que formar biofilme de bactérias aeróbicas não nativas que secretam agentes antimicrobianos em um sistema que contém SRB pode inibir o crescimento de SRB em sistemas aquosos. Embora a eficácia e inibição biocida tenham sido demonstradas positivamente contra SRB, existe uma demanda por alternativas biocidas que sejam menos tóxicas, mais sustentáveis e demonstrem a habilidade de distribuir biofilme existente.

[004] O documento nº US2016/0000680A1 demonstra que 2-desoxi- D-glicose tem capacidade para inibir formação de biofilme em bactérias aeróbicas e facultativas, tais como Escherichia coli e bactérias orais; no entanto, não há ensinamento de inibição de formação de biofilme em SRB anaeróbicas obrigatórias. Adicionalmente, nenhuma distribuição de biofilme de biofilme formado foi abordada. Devido à inibição e distribuição de biofilme envolverem dois processos e mecanismos diferentes, permanece uma necessidade por um método eficaz para distribuir biofilme existente.

[005] A presente invenção busca solucionar os problemas da técnica ao fornecer um método para distribuir biofilme existente que compreende fornecer um biofilme; e colocar o biofilme em contato com um composto selecionado dentre o grupo que consiste em manose, 2-desoxi-D-glicose (2DG), a-D-manopiranosídeo de metila (aMM), a-D-glicopiranosídeo de metila (MG), e misturas dos mesmo para distribuir o biofilme.

[006] Conforme usado no presente documento, o termo "biofilme” é definido como uma comunidade bacteriana multicelular composta por células microbianas de superfície associada que são mantidas juntas por uma matriz autodesenvolvida de substância polimérica extracelular.

[007] Conforme usado no presente documento, o termo “distribuição de biofilme” é definido como o deslocamento de todas ou quase todas as células sésseis do biofilme. Distribuição de biofilme é o estágio final do ciclo de vida do biofilme e poderia envolver diversos processos de sinalização e regulação.

[008] Biofilmes da presente invenção são encontrados em sistemas aquosos, tais como, por exemplo, sistemas industriais de água servida e águas que resultam de operações de petróleo e gás.

[009] Biofilmes da presente invenção compreendem procariotas. Procariotas adequados são bactérias, preferencialmente bactérias anaeróbicas. Os biofilmes da presente invenção podem compreender procariotas de redução de sulfato (SRPs), adequadamente, bactérias de redução de sulfato. Tais bactérias de redução de sulfato podem ser do gênero Desulfovibrio e em particular, Desulfovibrio vulgaris (ATCC 29579), Desulfovibrio desulfuricans (DSM 12129) ou misturas das mesmas.

[0010] Para distribuir os biofilmes, os biofilmes são colocados em contato com um composto selecionado dentre o grupo que consiste em manose, 2-desoxi-D-glicose (2DG), a-D-manopiranosídeo de metila (AMM), a-D-glicopiranosídeco de metila (aMG) e misturas dos mesmos. Concentrações úteis de manose e seus derivados estão na faixa de 1 a 500 mM, alternativamente 5 a 500 mM, alternativamente 30 a 500 mM e alternativamente 100 a 500 mM.

[0011] Os seguintes exemplos são fornecidos apenas para fins ilustrativos e não devem, de maneira alguma, limitar o escopo da presente invenção além do escopo mencionado acima no relatório descritivo.

EXEMPLOS

[0012] Culturas de Desulfovibrio vulgaris (ATCC 29579) e Desulfovibrio desulfuricans (DSM 12129) foram preparadas em meio de Baar modificado a 30 ºC sob condições anaeróbicas. As culturas bacterianas foram, então, usadas para preparar suspensões bacterianas em meio de Baar modificado fresco em uma densidade celular de 0,1 (Tabelas 2 a 6) ou 0,05 (Tabela 1) em 600 nm. A suspensão bacteriana apropriada foi usada para preencher placas de 96 poços e as placas foram incubadas em uma câmara estanque com luvas anaeróbica por 24 h (Tabelas 2 a 6) ou 48 h (Tabela 1) a ºC para desenvolver biofilmes. Reservas de D-manose (2,85 M, Alfa Aesar, nº de Cat A10842), 2DG (1,22 M, Alfa Aesar, nº de Cat AAAL0O7338- 06), aMM (1,22 M, Acros Organics, nº de CatA C229251000) e aMG (1,22 M, Alfa Aesar, nº de Cat AAA 12484-22) foram preparadas em água destilada estéril e filtradas através de um filtro de 0,22 um. Para ensaio de distribuição de biofilme, as células planctônicas foram removidas, e as placas foram lavadas com 150 ul de 1X de solução salina tamponada de fosfato (pH 7,4); D-manose, 2DG, aMM e aMG foram adicionados, o volume foi ajustado com 1X de PBS, pH 7,4 em 150 ul, e as placas foram incubadas na câmara estanque com luvas anaeróbica por 2 h (Tabela 1, 2, 4, 5, 6) ou 14 h (Tabela 3) para estudos de distribuição de biofilme. Após o tratamento, sobrenadantes foram descartados; os poços foram lavados três vezes com água deionizada

(DW) mergulhando-se as placas em uma solução de 1 1 de DW, e as placas foram secas através de um pedaço de toalha de papel com tapas. 300 ul de 0,1% de violeta de genciana foram adicionados em cada poço, as placas foram incubadas por 20 minutos em temperatura ambiente (25 ºC), e a solução de coloração foi descartada.

As placas foram lavadas três vezes com DW mergulhando-se as placas em uma solução de 1 1 de DW, então, 300 ul de 95% de etanol foram adicionados em cada poço, e as placas foram embebidas por 5 min para dissolver a violeta de genciana.

O total de biofilme foi medido por espectrofotometria em 540 nm com o uso de um leitor de microplaca Sunrise (Tecan, Austria Gesellschaft, Salzburg, Áustria). O total de biofilme que permanece após os tratamentos foram resumidos nas Tabelas 1 a 6. Tabela 1. Biofilme restante de D. vulgaris após 2 h de tratamento com manose BomM — hb5s2 bor =| Tabela 2. Biofilme restante de D. vulgaris após 2 h de tratamento com 2DG Tabela 3. Biofilme restante de D. vulgaris após 14 h de tratamento com 2DG EmM —hb21 bor | Tabela 4. Biofilme restante de D. vulgaris após 2 h de tratamento com aMM boomM — 23 bor =| Tabela 5. Biofilme restante de D. vulgaris após 2 h de tratamento com aMG

Tabela 6. Biofilme restante de D. desulfuricans após 2 h de tratamento com manose e seus análogos IManose BeomM ——hbao bo | bDG

MM MG

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para distribuir biofilme existente, caracterizado pelo fato de que compreende:

1. fornecer um biofilme; e

1. colocar o biofilme em contato com um composto selecionado dentre o grupo que consiste em manose, 2-desoxi-D-glicose (2DG), a-D-manopiranosídeo de metila (aMM), a-D-glicopiranosídeo de metila (aMG), e misturas dos mesmos para distribuir o biofilme.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o biofilme compreende procariotas de redução de sulfato.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o biofilme compreende bactérias anaeróbicas.

4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o biofilme compreende bactérias de redução de sulfato.

5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o biofilme compreende Desulfovibrio vulgaris (ATCC 29579).

6. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o biofilme compreende Desulfovibrio desulfuricans (DSM 12129).