張璐瑩,羅春海,許啟有,李詩瑩,鄒曉,付世新
(黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院,大慶 163319)
子宮內(nèi)膜炎是奶牛主要疾病之一,對畜牧經(jīng)濟有著直接的經(jīng)濟影響。子宮內(nèi)膜炎主要發(fā)生的原因為細菌感染[1],而目前臨床治療仍舊以抗生素為主要治療方法,伴隨著耐藥性和藥物殘留問題的日益凸顯,臨床治療上需要可以替代抗生素的新型藥物[2]。溶菌酶作為一種綠色藥物[3],受到了人們的關(guān)注,其具有殺菌效果強、菌譜廣、穩(wěn)定性好等優(yōu)點[4-5]。以此為基礎(chǔ),實驗室通過畢赤酵母表達系統(tǒng)制備了重組牛乳溶菌酶,并對其純化濃縮后獲得重組牛乳溶菌酶粉劑,不僅具有以上的生物學作用,同時具有同源性的優(yōu)勢。實驗主要通過對牛乳溶菌酶進行溶血試驗和刺激性試驗,進行安全性評價,為進一步臨床試驗提供保障和依據(jù)。
健康白兔家兔6 只,體重2.0~2.5 kg。
實驗室制備的重組牛乳溶菌酶粉劑。
大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌由黑龍江八一農(nóng)墾大學診斷實驗室提供。
2.1.1 牛乳溶菌酶溶液和菌液的制備
取實驗室已獲得的純化濃縮后的重組牛乳溶菌酶粉劑,用蒸餾水配制成濃度為10.0 mg·mL-1的牛乳溶菌酶溶液[6]。將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌在營養(yǎng)瓊脂平板上劃線分離培養(yǎng),挑取少量單個菌落加入肉湯培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫箱培養(yǎng) 24 h,分別制成肉湯培養(yǎng)基。
2.1.2 牛乳溶菌酶抑菌效果的測定
取15 只試管于試管架上,分別加入已制成的含菌肉湯培養(yǎng)基1 mL。在1 號試管中加入1 mL 牛乳溶菌酶溶液,之后倍比稀釋,最后一支試管不加。再分別加入100 μL 金黃色葡萄球菌菌液,混勻。大腸桿菌、無乳鏈球菌同樣操作,37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h,觀察并記錄結(jié)果。
2.2.1 2%兔紅細胞混懸液的配制
健康家兔心臟取血20 mL,于帶有玻璃珠的錐形瓶中,振蕩搖晃10 min。將除去纖維蛋白原的血液轉(zhuǎn)移到離心管內(nèi),加入10 mL 生理鹽水,混勻,2 500 r·min-1離心5 min。棄上清后加入生理鹽水,混勻后繼續(xù)離心。重復步驟,用生理鹽水洗滌3 次,至上清不為紅色為止。取管底2 mL 紅細胞液,與98 mL 生理鹽水配制成2%的兔紅細胞混懸液。
2.2.2 溶血試驗
在試管架上排列7 支試管并標號,將牛乳溶菌酶溶液、生理鹽水、2%兔紅細胞混懸液和蒸餾水按表1 加入試管中。其中,6 號試管不加牛乳溶菌酶溶液作為空白對照,7 號試管只加2%兔紅細胞混懸液和蒸餾水作為陽性對照。將1~6 號試管置于37 ℃恒溫箱中,分別在1 h、2 h、3 h 時觀察并記錄溶液變化情況[7]。
表1 溶血試驗各溶液加樣值Table 1 Sample solution of Hemolysis test
選取正常健康白色家兔6 只,排除眼角膜、虹膜和結(jié)膜有病變和炎癥變化的,試驗進行自身對照。試驗時在右眼滴加0.1 mL 生理鹽水,左眼滴加0.1 mL的牛乳溶菌酶溶液,然后使兔子閉合眼睛10 s 左右。在滴眼后2、6、12、24、48、72 h 對家兔左右眼進行檢查,根據(jù)表2 進行眼刺激反應(yīng)評分[8],并按照表3 進行眼刺激強度評價。
表2 眼刺激反應(yīng)評分標準Table 2 Score standard of eye irritative action
表2 眼刺激反應(yīng)評分標準Continued table 2 Score standard of eye irritative action
表3 眼刺激評價標準Table 3 Level standard of eye irritative action
抑菌試驗結(jié)果,牛乳溶菌酶對金黃色葡萄球菌抑菌效果明顯,大腸桿菌、無乳鏈球菌的抑菌效果相對較弱。金黃色葡萄球菌從13 號試管開始出現(xiàn)渾濁,表明其中有細菌生長,大腸桿菌和無乳鏈球菌分別從3 號和6 號開始出現(xiàn)細菌生長現(xiàn)象,具體抑菌結(jié)果見表4。
表4 牛乳溶菌酶抑菌試驗結(jié)果Table 4 Results of LYZ-1 bacteriostatic test
在3 個時間點中除7 號試管的陽性對照溶液呈澄明紅色外,其余6 支試管內(nèi)溶液均未呈澄明紅色,上層液體為無色透明,紅細胞全部下沉,振蕩搖晃試管可見紅細胞在溶液中均勻分散。溶血試驗結(jié)果表明,牛乳溶菌酶溶液無溶血和凝集作用。試驗結(jié)果見表5。
表5 溶血性試驗結(jié)果Table 5 Results of hemolysis
家兔左眼用藥后,在6 h 后有輕度的眼角膜充血現(xiàn)象,12 h 出現(xiàn)少量分泌物,無水腫現(xiàn)象,隨著時間的延后,刺激性逐漸減弱,24 h 后充血現(xiàn)象消失,但分泌物依然存在,48 h 后基本表現(xiàn)正常(見表6)。根據(jù)評分結(jié)果,牛乳溶菌酶對黏膜無刺激。
表6 牛乳溶菌酶刺激性試驗結(jié)果Table 6 Results of eye irritetive action
牛乳溶菌酶作為一種新型的生物制劑,應(yīng)用于臨床治療,不僅能夠抑制細菌的生長,還能增強牛自身的免疫力[9],并且可以促進子宮內(nèi)膜的恢復[10]。奶牛子宮內(nèi)膜炎主要致病菌為大腸桿菌、葡萄球菌和鏈球菌[11],牛乳溶菌酶對金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌有明顯的抑菌效果,對大腸桿菌等革蘭氏陰性菌也有一定抑菌效果。根據(jù)藥典2010 版,試驗進行了動物安全性試驗,為牛乳溶菌酶應(yīng)用于臨床提供保障。易明梅等討論驗證了溶菌酶基因藥物應(yīng)用于奶牛后,對乳汁、尿液以及其他分泌物、排泄物等進行檢測,結(jié)果顯示溶菌酶基因藥物對環(huán)境同樣是安全的。因此,初步完成了牛乳溶菌酶應(yīng)用于臨床前的安全性試驗,其臨床效果還有待臨床試驗時進一步探索和驗證。
[1]王洪海,王國卿,郭夢堯,等.中藥治療奶牛子宮內(nèi)膜炎研究進展[J].中國收益雜志,2010,46(8):64-65.
[2]孫蕾,常喆,王軍.治療奶牛子宮內(nèi)膜炎復方制劑的安全性評價[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2011(5):128-129.
[3]Yu Q,Li J.Lysozyme and its applications[J].Academic Periodical of Farm Products Processing,2007,109:34-38.
[4]戴晏,朱建國,孫懷昌,等.重組溶菌酶基因工程質(zhì)粒治療奶牛乳房炎的效果分析[J].中國獸藥雜志,2009,43(11):39-41.
[5]沈誠,林源,朱建國,等.重組溶菌酶質(zhì)粒pcDNAKLYZ 治療泌乳期奶牛乳房炎[J].中國奶牛,2011(4):4-6.
[6]郭醉元.溶菌酶與中藥治療奶牛子宮內(nèi)膜炎的比較研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學,2008.
[7]鄧元榮,卓儀榮,王玲.油茶皂苷的體外溶血試驗研究[J].海峽藥學,2008,20(12):29-32.
[8]郭世寧.防止奶牛子宮內(nèi)膜炎新型復方藥物制劑宮炎清的研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學,2002.
[9]Supungul P,Rimphanichayakit V,Aoki T,et al.Molecular characterization and analysis of a ctype and two novel muramidasedeficient itype lysozymes form Penaeus monodon [J].Fish and Shellfish Immunol,2010,28(3):490-498.
[10]Callewaert L,Vanoirbeek KG,Luriquin I,et al.The Rcs two-component system regulates espression of lysozyme inhitors and is induced by exposure to lysozyme[J].J Bacteriol,2009,191(6):1979-1981.
[11]陳雪龍,羅春海,齊長學,等.大慶 地區(qū)奶牛子宮內(nèi)膜炎致病菌的分離與鑒定[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學學報,2013,25(3):42-44.