乙酸钠与钙离子的协同效应对多菌种生物膜结构与功能的调控机制

这项研究揭示了乙酸钠(SA)和钙离子(Ca2+)对生物膜的协同调控机制。研究人员通过共聚焦显微镜发现，1 mM SA通过促进微生物生长使生物膜生物量提升5.5倍，而1.5 mM Ca2+则通过胞外聚合物(EPS)交联稳定基质。两者协同作用使生物膜厚度达到21.3 μm，较单独SA处理提升1.5倍。16S rRNA测序显示SA富集了放线菌门(11%)和产胞外多糖的短杆菌属，Ca2+则使表面覆盖率提高22.3%。功能预测表明SA与嘌呤降解、Ca2+与脂肪酸氧化相关，为环境、工业和医疗领域的生物膜管理提供了新思路。

　　

这项开创性研究深入解析了乙酸钠(sodium acetate, SA)和钙离子(Ca²⁺)这对"黄金搭档"如何联手改造多菌种生物膜的"城市建筑"。当1 mM SA作为"建筑原料"刺激微生物疯狂增殖时，1.5 mM Ca²⁺化身"建筑胶水"，通过胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)的分子交联加固生物膜"钢筋骨架"。这对组合产生的"1+1>2"效应令人惊叹：生物膜厚度飙升至21.3微米，生物量较单独SA处理再涨50%。高通量测序揭开了幕后"施工队"的真容——SA特别青睐能分泌黏稠多糖的放线菌门(Actinobacteriota)和短杆菌属(Brevifollis)，而Ca²⁺则像"粉刷匠"般将表面覆盖率提升22.3%。更妙的是，代谢预测显示SA驱动"拆解队"(嘌呤降解)，Ca²⁺指挥"能源组"(脂肪酸氧化)，完美配合完成生物膜"市政改造"。这些发现为破解环境工程、食品工业乃至医疗导管中顽固生物膜的防控难题提供了精准的"分子施工图"。