N-fenilglisin CAS 103-01-5

Lampiran awal biofilm adalah langkah pertama yang penting dalam pembentukan biofilm. N-fenilglisin boleh menghalang perlekatan awal sel mikrob pada permukaan objek dalam pelbagai cara. N-fenilglisin boleh berinteraksi dengan komponen tertentu pada permukaan sel mikrob, mengubah taburan cas dan hidrofobisiti permukaan sel, dengan itu mengurangkan pertalian antara sel dan permukaan objek, dan mengurangkan kejadian lekatan boleh balik dan tidak boleh balik. Sebagai contoh, penyelidikan telah mendapati bahawa N-fenilglisin boleh mengikat lipopolisakarida pada permukaan sel bakteria, mengubah sifat cas permukaan dan menyukarkan sel bakteria untuk melekat pada permukaan pepejal. Molekul lekatan pada permukaan sel mikrob memainkan peranan penting dalam proses lekatan awal. N-fenilglisin boleh mengawal selia ekspresi gen yang berkaitan dalam sel mikrob, menghalang sintesis dan rembesan molekul lekatan. Melalui-masa sebenar PCR kuantitatif dan analisis Western blot, didapati bahawa bakteria yang dirawat dengan N-fenilglisin menunjukkan penurunan ketara dalam tahap ekspresi molekul lekatan seperti pili dan silia, dengan itu mengurangkan keupayaannya untuk melekat pada permukaan.

Penderiaan kuorum ialah mekanisme di mana sel mikrob merembeskan dan melihat molekul isyarat untuk bertukar maklumat dan menyelaraskan tingkah laku kumpulan, memainkan peranan penting dalam pembentukan, pembangunan dan kematangan biofilm. N-fenilglisin boleh mengganggu sistem penderiaan kuorum mikrob, dengan itu menghalang pembentukan biofilm. Banyak mikroorganisma memulakan penderiaan kuorum dengan mensintesis molekul isyarat tertentu, seperti acyl homoserine lactones (AHLs), self inducing peptides (AIPs), dll. N-phenylglycine boleh menghalang aktiviti enzim yang berkaitan dengan sintesis molekul isyarat atau mengawal ekspresi gen yang berkaitan, mengurangkan isyarat sintesis molekul. Terdapat protein reseptor untuk molekul isyarat pada permukaan sel mikrob. Apabila molekul isyarat mengikat kepada protein reseptor, mereka mengaktifkan laluan isyarat hiliran dan mengawal ekspresi gen yang berkaitan. N-fenilglisin boleh bersaing dengan molekul isyarat untuk mengikat kepada protein reseptor, atau mengubah konformasi protein reseptor untuk menghalangnya daripada mengesan molekul isyarat dengan betul, dengan itu menyekat transduksi isyarat penderiaan kuorum.

N-fenilglisin boleh memberikan kesan anti biofilemnya dengan mengganggu struktur biofilm yang telah terbentuk. EPS ialah komponen penting dalam struktur biofilem dan N-fenilglisin boleh mengaktifkan enzim tertentu dalam sel mikrob atau biofilm, seperti hidrolase polisakarida, protease, dsb., untuk merendahkan polisakarida, protein dan komponen lain dalam EPS, mengganggu struktur biofilm yang stabil. Sebagai contoh, penyelidikan mendapati bahawa N-fenilglisin boleh mendorong Pseudomonas aeruginosa merembeskan liase alginat, yang merendahkan komponen alginat dalam biofilem, menjadikan struktur biofilem longgar dan mudah ditanggalkan. Keadaan penghidratan biofilm mempunyai kesan yang ketara ke atas struktur dan fungsinya. N-fenilglisin boleh menjejaskan pengedaran dan kecairan air dalam biofilm, mengubah keadaan penghidratannya. Melalui teknik seperti pengimejan resonans magnetik, kandungan lembapan dalaman dan kebolehlilir biofilm yang dirawat dengan N{10}}fenilglisin telah berubah, yang membawa kepada kerosakan struktur dan kehilangan fungsi.

N-fenilglisin boleh menjejaskan proses metabolik mikroorganisma, dengan itu menghalang pembentukan dan perkembangan biofilm. Metabolisme tenaga mikroorganisma adalah asas penting untuk mengekalkan pertumbuhan dan pembentukan biofilm mereka. N-fenilglisin boleh menghalang aktiviti enzim rantai pernafasan atau enzim utama dalam laluan glikolisis dalam sel mikrob, mengganggu pengeluaran tenaga mikrob. Contohnya, dalam Escherichia coli, N-fenilglisin boleh menghalang aktiviti cytochrome oxidase, mengurangkan sintesis ATP dan menghalang sel mikrob daripada tenaga yang mencukupi untuk mengekalkan pembentukan dan kestabilan biofilm. Mikroorganisma perlu menyerap nutrien dari persekitaran sekelilingnya untuk mengekalkan pertumbuhan dan pembentukan biofilm. N-fenilglisin boleh menjejaskan ekspresi dan aktiviti pengangkut nutrien pada membran sel mikrob, mengawal selia pengambilan nutrien mikrob seperti karbon, nitrogen dan sumber fosforus. Penyelidikan mendapati bahawa bakteria yang dirawat dengan N{10}}fenilglisin mempunyai keupayaan yang berkurangan untuk mengambil nutrien seperti glukosa dan asid amino, yang menjejaskan pertumbuhan bakteria dan pembentukan biofilm.