Bacterial species in the human gut predominantly exist in the form of mixed-species biofilms on mucosal surfaces. In this study, the biofilm-forming ability of many human gut bacterial strains (133 strains recovered from human faeces) on mucin-coated and non-coated polystyrene surfaces was determined. A significant variation (P < 0.05) in the biofilm-forming ability of many bacterial species on both surfaces was noticed. Based on some preliminary trials, four bacterial species were selected (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum subsp. infantis, Parabacteroides distasonis and Bacteroides ovatus), which could not form any abundant biofilm individually under the in vitro conditions investigated, but produced abundant biofilms when co-cultured in different combinations of two, three and four species, giving an evidence of synergistic interactions in multispecies biofilm formation. There was a 4.74-fold increase in the biofilm mass when all strains developed a biofilm together. Strain-specific qPCR analysis showed that B. bifidum was the most dominant species (56%) in the four-species biofilm after 24 h, followed by B. longum subsp. infantis (36.2%). Study involving cell free supernatant of the cooperating strains showed that cell viability as well as physical presence of cooperating cells were prerequisites for the observed synergy in biofilms. The molecular mechanism behind these interactions and subsequent effects on the functionality of the strains involved were not determined in our study but merit further work.

中文翻译：

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由人类肠道微生物群在粘蛋白上形成的多物种生物膜中普遍存在协同相互作用

人体肠道中的细菌种类主要以黏膜表面的混合种类生物膜的形式存在。在这项研究中，测定了许多人类肠道细菌菌株（从人类粪便中回收的 133 种菌株）在粘蛋白涂层和非涂层聚苯乙烯表面上的生物膜形成能力。注意到许多细菌物种在两个表面上的生物膜形成能力的显着变化（P < 0.05）。基于一些初步试验，选择了四种细菌物种（双歧杆菌、长双歧杆菌婴儿亚种、Parabacteroides distasonis 和 Bacteroides ovatus），它们在所研究的体外条件下不能单独形成任何丰富的生物膜，但在共生时会产生丰富的生物膜。以两种、三种和四种物种的不同组合培养，提供了多物种生物膜形成中协同相互作用的证据。当所有菌株一起形成生物膜时，生物膜质量增加了 4.74 倍。菌株特异性qPCR分析表明，24小时后，双歧杆菌是四种生物膜中最主要的物种（56%），其次是长双歧杆菌亚种。婴儿（36.2%）。涉及合作菌株的无细胞上清液的研究表明，细胞活力以及合作细胞的物理存在是在生物膜中观察到的协同作用的先决条件。这些相互作用背后的分子机制以及随后对所涉及菌株功能的影响在我们的研究中尚未确定，但值得进一步研究。当所有菌株一起形成生物膜时，生物膜质量增加了 74 倍。菌株特异性qPCR分析表明，24小时后，双歧杆菌是四种生物膜中最主要的物种（56%），其次是长双歧杆菌亚种。婴儿（36.2%）。涉及合作菌株的无细胞上清液的研究表明，细胞活力以及合作细胞的物理存在是在生物膜中观察到的协同作用的先决条件。这些相互作用背后的分子机制以及随后对所涉及菌株功能的影响在我们的研究中尚未确定，但值得进一步研究。当所有菌株一起形成生物膜时，生物膜质量增加了 74 倍。菌株特异性qPCR分析表明，24小时后，双歧杆菌是四种生物膜中最主要的物种（56%），其次是长双歧杆菌亚种。婴儿（36.2%）。涉及合作菌株的无细胞上清液的研究表明，细胞活力以及合作细胞的物理存在是在生物膜中观察到的协同作用的先决条件。这些相互作用背后的分子机制以及随后对所涉及菌株功能的影响在我们的研究中尚未确定，但值得进一步研究。涉及合作菌株的无细胞上清液的研究表明，细胞活力以及合作细胞的物理存在是在生物膜中观察到的协同作用的先决条件。这些相互作用背后的分子机制以及随后对所涉及菌株功能的影响在我们的研究中尚未确定，但值得进一步研究。涉及合作菌株的无细胞上清液的研究表明，细胞活力以及合作细胞的物理存在是在生物膜中观察到的协同作用的先决条件。这些相互作用背后的分子机制以及随后对所涉及菌株功能的影响在我们的研究中尚未确定，但值得进一步研究。