李 莉，曹延超，謝旭陽，陳 穎，戴文婷，孔祥會

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453007)

乳酸恩諾沙星對溫和氣單胞菌的體外抗菌后效應(yīng)

李 莉，曹延超，謝旭陽，陳 穎，戴文婷，孔祥會

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453007)

為研究乳酸恩諾沙星對溫和氣單胞菌(A.sobria)的體外藥效學(xué)，采用二倍稀釋法測定了乳酸恩諾沙星對溫和氣單胞菌的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)，在此基礎(chǔ)上探究在溫和氣單胞菌的不同生長時期加入乳酸恩諾沙星后對其生長的影響，研究乳酸恩諾沙星不同藥物濃度(2×MIC、4×MIC、8×MIC)作用對溫和氣單胞菌的殺菌動力學(xué)和抗菌后效應(yīng)(PAE)。結(jié)果顯示，乳酸恩諾沙星對溫和氣單胞菌的MIC和MBC分別為0.39 μg/mL和1.56 μg/mL，乳酸恩諾沙星對溫和氣單胞菌有較強的殺菌作用，其PAE與藥物濃度呈正相關(guān)。

溫和氣單胞菌；乳酸恩諾沙星；生長曲線；殺菌曲線；抗菌后效應(yīng)

溫和氣單胞菌(A.sobria)是我國淡水和海水水產(chǎn)品的一種常見致病菌，可以引起多種水產(chǎn)養(yǎng)殖動物感染發(fā)病，可單獨引發(fā)感染或與嗜水氣單胞菌(A.hydrophila)、豚鼠氣單胞菌(A.caviae)及其他病原菌混合感染，具有發(fā)病率高、傳染性強、死亡快的特點。有報道該菌可導(dǎo)致羅非魚(Tilapia)的出血性敗血病,中華鱉(Trionyxsinensis)的肝水腫病,鯉((Cyprinuscarpio)的體表潰爛病, 幼鱉的白點病[1]等。另外，此菌可以通過病魚經(jīng)消化道感染人類，導(dǎo)致人類食物中毒，造成腹瀉、敗血癥等疾病[2]，屬于人獸魚共染的病原細(xì)菌。

恩諾沙星(enrofloxacin)是第一個畜禽專用的氟喹諾酮類廣譜抗菌藥物[3]。廣泛應(yīng)用于包括水生動物在內(nèi)的各種動物細(xì)菌性疾病的預(yù)防和治療，幾乎對水生動物所有病原菌均具有較強的抗菌活性，對赤鰭病、爛尾病、爛鰓病、腸炎病等水產(chǎn)類動物疾病具有良好的療效[4]。乳酸恩諾沙星為恩諾沙星的乳酸鹽，其水溶性好于鹽酸恩諾沙星，口服吸收快，體內(nèi)分布廣，對革蘭陰性菌有很強的殺滅作用，對革蘭陽性菌也有良好的抗菌作用。為了解乳酸恩諾沙星的體外抗菌活性，達(dá)到有效的控制魚類細(xì)菌性疾病，本研究選擇魚類病原菌A.sobria，測定了乳酸恩諾沙星對A.sobria的最小抑菌濃度(minimal inhibitory concentration，MIC)、最小殺菌濃度(minimum bactericidal concentration，MBC)和抗菌后效應(yīng)(post antibiotic effect，PAE)，以期為指導(dǎo)生產(chǎn)上科學(xué)使用氟喹諾酮類藥物提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗菌株 供試A.sobria由河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院水產(chǎn)動物醫(yī)學(xué)研究室提供，分離自患病斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)。

1.1.2 試驗藥品 供試藥品乳酸恩諾沙星(含量98%)為浙江朗博藥業(yè)有限公司產(chǎn)品；試驗所用胰蛋白胨、大豆蛋白胨、氯化鈉、瓊脂粉等為北京奧博星公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 乳酸恩諾沙星母液的制備 精密稱取20.0 mg乳酸恩諾沙星，加入少量0.1 mol/L NaOH溶液，待完全溶解后，加水定容至10 mL，即為2 000 μg/mL的母液，經(jīng)0.22 μm的微孔濾膜過濾除菌后分裝，使用前配制。

1.2.2 培養(yǎng)基的配制 TSB培養(yǎng)基的配制方法: 稱取胰蛋白胨15.0 g，大豆蛋白胨5.0 g，氯化鈉5.0 g，加適量水后，調(diào)節(jié)pH至7.2，加水定容至1 000 mL，121 ℃高壓滅菌20 min；TSA培養(yǎng)基則是在TSB培養(yǎng)基中加入15 g/L的瓊脂粉配制而成。1.2.3 細(xì)菌培養(yǎng) 將保存的A.sobria菌種進行活化，取10 μL菌液接種到1 000 μL的TSB培養(yǎng)基中，28 ℃搖床培養(yǎng)過夜后，劃線接種于TSA培養(yǎng)基，28 ℃培養(yǎng)24 h。挑取典型的單菌落接種于1 000 μL TSB培養(yǎng)基，28 ℃培養(yǎng)12 h后轉(zhuǎn)接到100 mL TSB培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)，調(diào)整菌液濃度使活菌數(shù)達(dá)到108CFU/mL作為后續(xù)試驗用菌懸液。

1.2.4 最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)測定 使用杭州天和微生物試劑有限公司生產(chǎn)的恩諾沙星藥敏紙片，采用K-B紙片瓊脂擴散法，以大腸埃希菌ATCC 25922為質(zhì)控，按照CLSI標(biāo)準(zhǔn)方法進行藥敏試驗及結(jié)果判定[5]。在藥物敏感定性檢測的基礎(chǔ)上，參考戴自英等試管二倍稀釋法[6-8]進行MIC的測定。將乳酸恩諾沙星藥物母液稀釋2倍(1 000 μg/mL)之后加入到第1支試管，再進行2倍稀釋加入到第2支試管，以此類推直至稀釋到1 000 μg/mL～0.25 μg/mL的13個濃度梯度。

取15支無菌帶塞試管分別編號1號～15號，每支試管裝有TSB培養(yǎng)基4.0 mL，1號～13號試管加入不同濃度的藥液0.5 mL, 14號試管加0.5 mL無菌水，15號試管加1 mL的TSB培養(yǎng)基，將1號～14號試管各加入0.5 mL濃度為108CFU/mL的菌液，使細(xì)菌的終濃度約為107CFU/mL，而培養(yǎng)基中的藥液濃度達(dá)到100 μg/mL～0.025 μg/mL，28 ℃恒溫培養(yǎng)24 h，觀察無明顯細(xì)菌生長的試管對應(yīng)的最低藥物濃度即為MIC。培養(yǎng)48 h，取MIC上無明顯細(xì)菌生長的各個藥液濃度的菌液0.1 mL均勻涂布于TSA培養(yǎng)基，28 ℃恒溫培養(yǎng)24 h，菌落數(shù)小于5個的作為該藥物的最小殺菌濃度(MBC)[6]，測定重復(fù)5次。

1.2.5 乳酸恩諾沙星對A.sobria生長的影響 取處于對數(shù)生長期的菌懸液進行接種，按照5%的接種量將菌懸液接種于100 mL液體培養(yǎng)基中，28 ℃、150 r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)。分別于0 h～13 h期間每間隔1 h取樣1次，分光光度計測定OD600 nm值。以時間為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)繪制A.sobria的生長曲線。

在檢測A.sobria生長曲線的基礎(chǔ)上，研究乳酸恩諾沙星對A.sobria生長的影響。設(shè)置3個試驗組和1個對照組，每組按5%的接種量接種A.sobria，其中對照組于0 h加入1 mL無菌水，試驗組分別在接種后培養(yǎng)的第0、1、5 h加入乳酸恩諾沙星藥液，使乳酸恩諾沙星的最終濃度達(dá)到MIC值[3,7]。28 ℃、150 r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)，分別于0 h～13 h每間隔1 h取樣，分光光度計測定OD600 nm值，以時間為橫坐標(biāo)，OD600 nm值為縱坐標(biāo)繪制生長曲線。

1.2.6 乳酸恩諾沙星對A.sobria的殺菌動力學(xué)①配制乳酸諾氟沙星20×MIC、40×MIC、80×MIC的藥物濃度。取盛有4 mL無菌TSB的試管4支，編號為A、B、C、D，其中A、B、C中分別加入濃度為20×MIC、40×MIC、80×MIC乳酸恩諾沙星藥液0.5 mL，D組為4.5 mL無菌TSB的對照組，然后，向4支試管中分別加入0.5 mL處于對數(shù)生長期的菌懸液，使得藥物終濃度分別達(dá)到2×MIC、4×MIC、8×MIC ，每個濃度設(shè)3個平行。28 ℃、150 r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)，分別在0、3、6、9、12 h取0.1 mL的培養(yǎng)液，用無菌生理鹽水對菌懸液進行10倍系列稀釋，取稀釋度104～106的稀釋液各0.1 mL置于TSA平板均勻涂布，每個稀釋度3個平板，28 ℃恒溫培養(yǎng)24 h后，對細(xì)菌數(shù)在30～300間的平板進行計數(shù)，取其平均值，計算活菌數(shù)(CFU/mL)。以時間為橫坐標(biāo)，每毫升菌液中活菌數(shù)(CFU/mL)的對數(shù)(lg)為縱坐標(biāo)，建立乳酸恩諾沙星對A.sobria的殺菌動力學(xué)曲線[9]。

1.2.7 乳酸恩諾沙星對A.sobria的體外抗菌后效應(yīng)(PAE) 參考蘇振霞等[9]的方法稍加改進，設(shè)置試驗管T和對照管C。取5只無菌的試管分別編號為T1、T2、T3、C1、C2，其中T1、T2、T3為試驗組，C1、C2為對照組。試驗組每支試管加入4 mL無菌TSB，分別加入0.5 mL的20×MIC、40×MIC、80×MIC乳酸恩諾沙星藥液，對照組為4.5 mL無菌TSB，再向各試管中加0.5 mL 濃度為108CFU/mL的菌懸液，使T1、T2、T3試管中藥物的終濃度分別為2×MIC、4×MIC、8×MIC。置于28 ℃、150 r/min條件下恒溫振蕩培養(yǎng)。

培養(yǎng)2 h后，采用100倍稀釋除藥法，取上述各試驗管及對照管中的菌液0.1 mL分別加入到5支裝有9.9 mL、28 ℃預(yù)溫的TSB試管中，C2中加入適量的乳酸恩諾沙星藥液，使藥物終濃度為0.08×MIC，作為殘留藥物造成PAE的對照組。以上各管混勻后立即進行28 ℃、150 r/min恒溫振蕩培養(yǎng)，此時計作0h，分別在0、2、4和6 h取0.1 mL菌液適當(dāng)稀釋后，涂布TSA平板，進行細(xì)菌計數(shù)，重復(fù) 3 次，取平均值。將各時間點的細(xì)菌濃度值(CFU/mL)取對數(shù)(lg CFU/mL)后作為為縱坐標(biāo)，以時間(h)為橫坐標(biāo)作圖，建立對照管及試驗管細(xì)菌重建后恢復(fù)生長的動力學(xué)曲線。

由細(xì)菌生長動力學(xué)曲線計算T、C，其中，T和C分別為試驗管和對照管細(xì)菌濃度CFU/mL高于重建后零時10倍所需時間(h)，按照PAE=T-C的公式計算PAE值[10-11]。

2 結(jié)果

2.1 乳酸恩諾沙星對A. sobria的MIC和MBC

使用K-B紙片瓊脂擴散法檢測結(jié)果顯示，恩諾沙星對A.sobria敏感(抑菌圈直徑40 mm)，采用二倍稀釋法測得乳酸恩諾沙星對A.sobria的MIC為0.39 μg/mL，MBC為1.56 μg/mL，計算出MBC/MIC為4。

2.2 乳酸恩諾沙星對A. sobria生長的影響

在28 ℃、150 r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)條件下，A.sobria的生長曲線如圖1所示，1 h之前是短暫的延滯期，1 h后進入對數(shù)生長期，大約11 h后進入穩(wěn)定期。

圖1 A. sobria的生長曲線Fig.1 The growth curve of A. sobria

在接種A.sobria培養(yǎng)后0、1、5 h 3個不同的時間點分別向試驗組加入乳酸恩諾沙星藥液，使培養(yǎng)液中最終藥物濃度為1×MIC，藥物處理后A.sobria的生長曲線如圖2所示。結(jié)果表明，在不同生長時期進行藥物處理具有不同的影響，在0 h接種同時加入乳酸恩諾沙星，藥物對A.sobria的生長有明顯的抑制作用，對照組在11 h后進入穩(wěn)定期，而0 h藥物處理組在培養(yǎng)4 h左右進入穩(wěn)定期；培養(yǎng)1 h后的藥物處理組，細(xì)菌增長速率低于對照組，在加入藥液2 h后生長減慢，進入穩(wěn)定期；培養(yǎng)5 h后加入恩諾沙星的處理組，在加入藥物1 h之后，細(xì)菌增長速率較對照組降低，在添加藥物4 h后進入穩(wěn)定期。圖2顯示，在A.sobria生長的延滯期加入乳酸恩諾沙星，藥物對該菌的生長有強抑制作用。而在對數(shù)生長期加入藥物，其抑制作用較延滯期低。

圖2 不同時間加入乳酸恩諾沙星后A. sobria的生長曲線Fig.2 The growth curve of A. sobria with addition of enrofloxacin at different time

2.3 乳酸恩諾沙星對A. sobria的體外殺菌作用

乳酸恩諾沙星以2×MIC、4×MIC、8×MIC作用后，對A.sobria的體外殺菌作用如圖3所示。從圖3可以看出，細(xì)菌與藥物接觸后，數(shù)量開始減少，在3 h～12 h內(nèi)顯示出隨藥物濃度的增加，殺菌效果增強的濃度依賴性規(guī)律。

圖3 乳酸恩諾沙星對A. sobria的殺菌動力曲線Fig.3 The killing curve of enrofloxacin against A. sobria in different concentration

2.4 乳酸恩諾沙星對A. sobria的抗菌后效應(yīng)

乳酸恩諾沙星以2×MIC、4×MIC、8×MIC的藥物濃度對A.sobria接觸2 h后，體外抗菌后效應(yīng)結(jié)果見表1，除去藥物后細(xì)菌的恢復(fù)生長情況見圖4。

由表1可知，隨著藥物濃度的升高，PAE值增大，呈現(xiàn)濃度依賴性。由圖4可以看出藥物殘留對照C2與空白對照C1的生長曲線幾乎相同，而C1和C2的活菌數(shù)高于2×MIC、4×MIC和8×MIC實驗組，試驗組細(xì)菌數(shù)隨著藥物濃度的的增加而減少。在相同試驗條件下，高濃度藥物組對A.sobria的抑制效果高于低濃度組。

表1 恩諾沙星對A. sobria的體外抗菌后效應(yīng)值Table 1 Postantibiotic effects value of enrofloxacin against A. sobria at different concentrations

圖4 恩諾沙星作用于A. sobria后抗菌后效應(yīng)期的細(xì)菌生長曲線Fig.4 The growth curve of A. sobria in the postantibiotic effect phase of enrofloxacin

3 討論

3.1 乳酸恩諾沙星對A. sobria的敏感性

乳酸恩諾沙星對A.sobria的MIC、MBC的相關(guān)報道較少。王志強等[3]研究氟喹諾酮類藥物對A.sobria的體外藥效時的結(jié)果顯示，鹽酸恩諾沙星對A.sobria的MIC為0.025 mg/L，MBC/MIC為2。樊海平等[10]研究鹽酸恩諾沙星的藥物效應(yīng)時，得出其對A.sobria的MIC、MBC均為0.048 8 mg/L。樊海平等總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于恩諾沙星對水產(chǎn)致病菌的體外抑菌試驗，認(rèn)為恩諾沙星對敏感病原微生物如氣單胞菌等的MIC小于0.1 mg/L 。而本試驗結(jié)果乳酸恩諾沙星對A.sobria的MIC和MBC與上述文獻(xiàn)報道相比數(shù)值偏大，可能由于試驗所用菌株為臨床分離株，在生產(chǎn)中長期使用抗菌藥物控制疾病，導(dǎo)致病原菌對抗菌藥物的敏感性下降而使MIC 和 MBC 值升高。此外，不同研究者得到的研究結(jié)果的差別，也可能與所使用的藥物來源、菌株來源、培養(yǎng)基成分差異，試驗中菌液的使用濃度不同等因素有關(guān)[11]。

乳酸恩諾沙星對A.sobria有較好的抑菌殺菌效果，作用效果在細(xì)菌生長的不同時期有差異。在延滯期加入乳酸恩諾沙星，對A.sobria的生長具有較強抑制作用，而在對數(shù)生長期加入藥物，其抑制作用較延滯期相對較弱。因此在防治由A.sobria引發(fā)的疾病時，及早用藥對疾病的控制和治療非常重要。

本研究結(jié)果顯示乳酸諾氟沙星的殺菌效果隨藥物濃度的增加而增強，表現(xiàn)較強的濃度依賴性，結(jié)果與馬寅等[12]、徐麗娟等[13]等研究的藥物對細(xì)菌殺菌曲線的規(guī)律是一致的。過低濃度的藥物對病原菌沒有抑菌或殺菌作用，長期使用還會引起細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性[14]。因此，生產(chǎn)中應(yīng)注意乳酸恩諾沙星的使用濃度，避免長期低劑量使用抗菌藥物進行魚病防治。

3.2 乳酸恩諾沙星的體外PAE

PAE又稱抗菌后效應(yīng)，是指細(xì)菌和抗菌藥物短暫接觸，當(dāng)抗菌藥物被清除或下降至MIC以下時，在一定時間內(nèi)細(xì)菌生長仍受到持續(xù)抑制的效應(yīng)[9]。PAE已成為評價抗菌藥物藥效學(xué)的重要參數(shù)。本研究中乳酸恩諾沙星對A.sobria的PAE，顯示出隨藥物濃度增加PAE值增大的濃度依賴性的規(guī)律，和徐麗娟等[13]研究恩諾沙星對A.hydrophila的PAE的結(jié)果相一致。獸醫(yī)臨床對氟喹諾酮類藥物的研究結(jié)果也顯示，氟喹諾酮類藥物抑、殺菌作用在很大范圍內(nèi)呈劑量依賴關(guān)系[13]。藥物體外PAE的試驗結(jié)果可能與多種因素有關(guān)：①菌種及其接種量：同一種藥物在體外的PAE因菌種的不同而不同，而在一定的藥物濃度下，接種量越大，殘存的細(xì)菌越多，恢復(fù)生長就相對較快，PAE縮短；②藥物濃度：PAE值隨藥物濃度增加而增大；③藥物與細(xì)菌的接觸時間：接觸時間越長，PAE越大；④其他因素：藥物的聯(lián)合作用、pH、溫度、培養(yǎng)基等也會對藥物的體外PAE產(chǎn)生影響。

按照傳統(tǒng)觀念，抗菌藥物需維持1×MIC以上濃度，方能發(fā)揮療效，當(dāng)血藥濃度低于1×MIC 時應(yīng)再次給藥[15]。本研究中乳酸恩諾沙星的PAE結(jié)果顯示，乳酸恩諾沙星和A.sobria同培養(yǎng)2 h后除去藥物，其抑菌作用并沒有消失。由于PAE的存在，即使乳酸恩諾沙星濃度低于MIC，仍可以持續(xù)發(fā)揮抗菌作用。目前，恩諾沙星在水產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣，為防止藥物濫用所造成的藥物殘留，減少藥物對養(yǎng)殖水環(huán)境的污染以及耐藥菌的出現(xiàn)，在制定給藥方案時，可考慮以血藥濃度高于1×MIC 的時間與 PAE 的時間之和作為給藥間隔，或者減少給藥次數(shù)，在滿足療效的基礎(chǔ)上，降低臨床上可能出現(xiàn)的毒副作用，達(dá)到高效、安全的治療目的。

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Postantibiotic Effects of EnrofloxacininVitroAgainstAeromonassobria

LI Li,CAO Yan-chao,XIE Xu-yang,CHEN Ying,DAI Wen-ting,KONG Xiang-hui

(CollegeofFisheries,HenanNormalUniversity,Xinxiang,Henan,453007,China)

In order to research the pharmacodynamics of enrofloxacin onAeromonassobriainvitro. The minimal inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of enrofloxacin againstA.sobriawere determined by two-fold broth macrodilution method. Then the effect of enrofloxacin on growth curves ofA.sobriain different periods,and the kinetics of sterilization and postantibiotic effects(PAE) of enrofloxacin in different concentrations (2×MIC，4×MIC，8×MIC) onA.sobriawas studied. Results showed that the MIC and MBC of enrofloxacin againstA.sobriawere 0.39 μg/mL and 1.56 μg/mL, respectively. The enrofloxacin has a strong bactericidal effect againstA.sobria, the PAE and drug concentration of it were positively correlated.

A.sobria；enrofloxacin；growth curve；bactericidal curve；PAE

2014-05-13

河南省重點科技攻關(guān)項目(092102110030，122102110216，132102110045)

李 莉(1969-)，女，河南鞏義人，副教授，博士，主要從事水產(chǎn)動物醫(yī)學(xué)相關(guān)研究。

S948;S859.796

:A

:1007-5038(2015)01-0057-05