王雙雙 , 吳勝奎 , 孫江洋 , 石金鳳 , 宗 穎 , 時 坤 , 李健明 , 趙 丹 , 曾范利 , 杜 銳,4
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院 , 吉林 長春 130118 ; 2.吉林農(nóng)業(yè)大學中藥材學院 , 吉林 長春 130118 ;3.吉林農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究中心 , 吉林 長春 130118 ;4.吉林省梅花鹿生產(chǎn)與產(chǎn)品應用研究室 , 吉林 長春 130118)
金黃色葡萄球菌屬于革蘭陽性菌,廣泛存在于自然界,無論對人類健康還是食品安全等都具有危害。金黃色葡萄球菌還是醫(yī)院感染和社區(qū)獲得性感染的重要病原菌,可以引起各種感染。金黃色葡萄球菌為侵襲性細菌,能產(chǎn)生毒素,對腸道破壞性大,所以金黃色葡萄球菌腸炎起病急,中毒癥狀嚴重,主要表現(xiàn)為嘔吐、發(fā)熱、腹瀉。嘔吐常在發(fā)熱前出現(xiàn),發(fā)熱很高。輕癥大便次數(shù)稍多,為黃綠色糊狀便;重癥大便次數(shù)頻繁,每日可達數(shù)十次,大便呈暗綠色水樣便,外觀像海水,所以叫海水樣便,黏液多,有腥臭味,體液損失多,患兒脫水、電解質(zhì)紊亂和酸中毒嚴重,可發(fā)生休克。金黃色葡萄球菌還是化膿性疾病的重要病菌,可引起局部化膿感染,也可引起肺炎、偽膜性腸炎、心包炎,甚至敗血癥、膿毒癥等全身感染[1]。由于大量抗生素的使用使金黃色葡萄球菌產(chǎn)生耐藥,因此,研究探索其他抗金黃色葡萄球菌的有效藥物已勢在必行。而中藥在抗金黃色葡萄球菌方面具有獨特的優(yōu)勢,中醫(yī)是我國的傳統(tǒng)醫(yī)療方法,中藥物產(chǎn)豐富,而且成本較低。為了更好地了解中藥對金黃色葡萄球菌的抑菌情況,本研究采用常見的黃芩、黃連、黃柏、五倍子和魚腥草5種中藥提取物,對金黃色葡萄球菌進行抑制試驗和聯(lián)合抑菌試驗,為開發(fā)抗金黃色葡萄球菌藥物提供基礎(chǔ)。
1.1 菌種 金黃色葡萄球菌本實驗室保存。
1.2 培養(yǎng)基 液體LB培養(yǎng)基、固體LB培養(yǎng)基、MH肉湯培養(yǎng)基、BP培養(yǎng)基(BP medium)和血平板(Blood plate)。
1.3 儀器 HHS型電熱恒溫水浴鍋(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠出品);凈化工作臺(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司);組合式搖床HYL-C2(太倉市強樂實驗設備有限公司);LDZX-50KB立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠);智能型生化培養(yǎng)箱SPX-300BSH-II(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司);KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);0.5麥氏比濁管(深圳康泰生物制品股份有限公司)。
1.4 中藥材 黃連,黃芩,黃柏,魚腥草,五倍子,均購自于長春長白山百草大藥房。
1.5 方法
1.5.1 中藥提取物的制備 按參考文獻[2-6]的方法,采用超聲波處理、乙醇回流、水浴加熱方法制備5味中藥的提取物,最后將提取物濃縮得到的提取物浸膏,編號后置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5.2 復蘇菌種 將保存在-80 ℃冰箱中的菌種室溫融化,在凈化工作臺中用接種環(huán)蘸取菌液接種在固體LB培養(yǎng)基,放置37 ℃智能型生化培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h,觀察菌的生長情況。
1.5.3 金黃色葡萄球菌的鑒定 將生長良好,顏色為淡黃色凸起,邊緣圓滑的單個菌落接種于BP培養(yǎng)基和血平板上,放置生化培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h觀察菌的生長狀態(tài)。
1.5.4 菌液的制備 挑取固體營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上生長的金黃色葡萄球菌單個菌落于液體LB培養(yǎng)基中,放置組合式搖床搖12 h,待菌生長良好后取適量菌液以0.5麥氏比濁管為標準配制菌液,菌液濃度為107~108CFU/mL菌落。
1.5.5 藥物濃度的配制 取5支試管,分別稱取黃芩、黃連、黃柏、魚腥草和五倍子各4 g分別置于5支試管中,各加入8 mL的蒸餾水溶解配成濃度為500 mg/mL的藥液(進行標記)。取5組,每組各10支5mL的離心管,每組1~10進行編號,在2~10支試管中各加入1 mL高壓滅菌的蒸餾水,第1支試管加入用0.22 μm濾膜過濾的藥液2 mL。采用二倍試管稀釋法從第1支試管中吸取1 mL菌液加入第2支試管,混合均勻后吸取1 mL加入第3支試管,依次稀釋至第9支試管,則1~9試管中藥物的濃度依次為500、250、125、62.5、31.25、15.63、7.81、3.91 mg/mL和1.95 mg/mL,第10支試管作為空白對照試驗。
1.5.6 中藥提取物對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)的測定 將各組1~10(5 mL)支試管各加入1 mL的液體LB培養(yǎng)基,加入配制的菌液100 μL。放置智能型生化培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h,觀察各管中菌的生長情況,與第10管做對照。肉眼觀察不到菌生長的試管濃度為最小抑菌質(zhì)量濃度(MIC)。將各管完全抑制的液體在固體LB培養(yǎng)基上涂板,肉眼看不見菌落生長的最低濃度為最小殺菌質(zhì)量濃度(MBC)。參考劉忠義等[7]介紹的判斷標準:MIC<7.80 mg/mL,為高度敏感;7.80 mg/mL≤MIC≤250 mg/mL,為中度敏感;MIC>250 mg/mL,為不敏感。
1.5.7 聯(lián)合用藥 采用肉湯稀釋棋盤法[8]以黃芩、黃連、黃柏、魚腥草和五倍子各藥最小質(zhì)量濃度的2倍、1倍、1/2、1/4、1/8進行兩兩聯(lián)合藥敏試驗。試驗結(jié)果以聯(lián)合抑菌指數(shù)(FICI)作為聯(lián)合藥敏試驗的判斷依據(jù):FICI≤0.5為協(xié)同作用;0.5
2.1 金黃色葡萄球菌的鑒定結(jié)果 BP培養(yǎng)基菌落的生長狀態(tài)為灰黑色菌落,周圍有透明帶。血平板上為黃色菌落,周圍有溶血環(huán),通過鑒別培養(yǎng)證明此菌為金黃色葡萄球菌(見中插彩版圖1、圖2)。
圖1 血平板上金黃色葡萄球菌
圖2 BP培養(yǎng)基上的金黃色葡萄球菌
2.2 五味中藥對金黃色葡萄球菌的抑制情況 黃芩、黃連、黃柏、五倍子和魚腥草對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC)分別為15.63 mg/mL、3.91 mg/mL、31.25 mg/mL、7.81 mg/mL和31.25 mg/mL;黃芩、黃連、黃柏、五倍子和魚腥草對金黃色葡萄球菌的最小殺菌濃度(MBC)分別為15.63 mg/mL、7.81 mg/mL、62.5 mg/mL、7.81 mg/mL和62.5 mg/mL。通過試驗可知不同的藥物對金黃色葡萄球菌的抑制情況不同,五倍子和黃連對金黃色葡萄球菌有顯著的抑菌效果,黃芩也有明顯的抑菌效果,黃柏和魚腥草對金黃色葡球菌的抑菌效果較弱(見表1)。
表15種中藥提取物對金黃色葡萄球菌的抑菌作用
黃芩黃連黃柏五倍子魚腥草MIC(mg/mL)15.633.9131.257.8131.25MBC(mg/mL)15.637.8162.57.8162.5
2.3 五味中藥的聯(lián)合用藥情況 五倍子與黃芩、五倍子與黃連聯(lián)合用藥表現(xiàn)為協(xié)同作用;黃連與魚腥草、黃連與黃芩、五倍子與魚腥草的聯(lián)合抑菌指數(shù)均在0.5~1.0之間,表現(xiàn)為相加作用;黃連與黃柏、黃芩與黃柏、五倍子與黃柏、黃芩與魚腥草的聯(lián)合抑菌指數(shù)均在1~2之間,表現(xiàn)為無關(guān)作用;魚腥草與黃柏的聯(lián)合抑菌指數(shù)>2,表現(xiàn)為拮抗作用(見表2)。
表2五味中藥提取物對金黃色葡萄球菌的聯(lián)合抑菌作用
聯(lián)合用藥濃度FICI聯(lián)合用藥濃度FICIA-BA0.980.5B-DB1.950.75B1.95D15.63A-CA1.950.75B-EB7.811.5C3.91E15.63A-DA1.951C-DC7.811.5D15.63D62.5A-EA3.911.5C-EC15.631.5E15.63E15.63B-CB1.950.375D-ED62.5>2C1.95E62.5
A:黃連;B:五倍子;C:黃芩;D:魚腥草;E:黃柏FICI≤0.5為協(xié)同作用;0.5
不同中藥提取物的抑菌活性不同,大多數(shù)中藥的有效提取物對細菌、病毒等都有一定的作用。通過上述試驗可知,經(jīng)過水提得到的中藥提取物,不同的中藥對金黃色葡萄球菌的抑制作用不同。在這5種中藥中,黃連和五倍子對金黃色葡萄球菌的抑制作用最強,黃芩的抑制作用一般,黃柏和魚腥草的抑制作用不明顯。藥物的聯(lián)合作用時,主要表現(xiàn)為協(xié)同作用、相加作用、無關(guān)作用和拮抗作用。經(jīng)試驗研究可知,對于5種中藥的聯(lián)合作用,黃連、黃芩與五倍子聯(lián)合用藥表現(xiàn)為協(xié)同作用,五倍子和黃芩的MIC值都降低為1.95 mg/mL,黃連MIC值降為0.98 mg/mL。黃連與魚腥草、黃芩,五倍子與魚腥草的聯(lián)合抑菌指數(shù)均在0.5~1.0之間,表現(xiàn)為相加作用。據(jù)文獻報道,黃連與黃芩配伍后,共煎液中會產(chǎn)生沉淀,黃連有效成分的含量比黃連單煎液中的含量有所降低,同時共煎液中黃芩中有效成分的含量也降低,且隨著黃芩比例的增加,降低的幅度加大。在新藥研制中,應采用分煎的方法,盡量避免有效成分的損失,從而提高療效[9]。本研究中黃連、黃芩分開煎煮,保留了有效成分,則黃連與黃芩的聯(lián)合抑菌效果良好。黃連的MIC值降低到了1.95 mg/mL,黃芩的MIC值降低到了3.91 mg/mL。黃連、黃芩、五倍子與黃柏,黃芩與魚腥草的聯(lián)合抑菌指數(shù)均在1~2之間,表現(xiàn)為無關(guān)作用。雖然表現(xiàn)為無關(guān)作用,但是黃柏和黃芩的MIC值均有所降低,說明黃連、黃連、五倍子中的提取物增強了黃柏的有效成分,魚腥草提取物增強了黃芩的有效成分。魚腥草與黃柏聯(lián)合抑菌指數(shù)>2為拮抗作用,可能是黃柏提取物的有效物質(zhì)抑制了魚腥草的有效成分,所以表現(xiàn)為拮抗作用。這為進一步開發(fā)抗金黃色葡萄球菌中藥奠定了理論基礎(chǔ)。
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