夏香草活性成分与抗生素协同抗菌作用及机制研究

本文系统研究了夏香草（Satureja hortensis L.）中分离的10种化合物（包括黄酮类、肉桂酸衍生物等）与常规抗生素（CIP、GEN、AMP、TET）的协同抗菌效应。研究发现萜品烯-4-醇（N）、迷迭香酸（Rs）及其甲酯（MRs）可显著降低抗生素对耐药菌株（如大肠杆菌AG100、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA）的最小抑菌浓度（MIC），其中与庆大霉素（GEN）联用可使MIC降低8倍。该研究为植物源抗生素佐剂的开发提供了新思路，对解决抗菌药物耐药性（AMR）问题具有重要意义。

　　

植物化学成分鉴定与结构解析

本研究对夏香草（Satureja hortensis L.）地上部分进行系统分离纯化，通过多种色谱技术（正相/反相闪式色谱、高效液相色谱等）和波谱学方法（核磁共振NMR、二维NMR等）鉴定出10个化合物。包括黄酮类化合物：柚皮素（naringenin, 1）、芹菜素（apigenin, 2）、5,6,4′-三羟基-7,3′-二甲氧基黄酮（3）、5,6-二羟基-7,3′,4′-三甲氧基黄酮（4）；二氢查尔酮衍生物西里酮A（cilicione-a, 5）；肉桂酸衍生物迷迭香酸（rosmarinic acid, 6）及其甲酯（7）；氧脂素富尔吉酸（fulgidic acid, 8）；单萜苷类香芹酚-β-O-葡萄糖苷（9）以及苯乙醇类3-羟基酪醇（10）。其中化合物3、7、10为首次从该植物中分离，并通过密度泛函理论（DFT）计算明确了西里酮A的相对构型。

抗菌活性与协同效应评估

采用微量肉汤稀释法测定化合物与抗生素（环丙沙星CIP、庆大霉素GEN、氨苄西林AMP、四环素TET）对5株革兰氏阳性菌（含MRSA）和5株革兰氏阴性菌（含耐药大肠杆菌AG100）的最小抑菌浓度（MIC）。单独使用时，所有化合物在200 μM浓度下均无抗菌活性（MIC > 200 μM）。但当与亚抑制浓度（100 μM）的化合物联用时，表现出显著协同效应：

• •
  与环丙沙星（CIP）联用：柚皮素（1）和迷迭香酸甲酯（7）使肺炎克雷伯菌的CIP MIC从3.125 μM降至0.39 μM（8倍）；西里酮A（5）和迷迭香酸（6）产生4倍增效。
• •
  与庆大霉素（GEN）联用：柚皮素（1）、迷迭香酸（6）及其甲酯（7）对耐药大肠杆菌AG100的GEN MIC从0.78 μM降至0.097 μM（8倍）；对枯草芽孢杆菌的GEN MIC从0.125 μM降至0.03125 μM（4倍）。
• •
  与氨苄西林（AMP）联用：柚皮素（1）、西里酮A（5）、迷迭香酸（6）及其甲酯（7）对MRSA的AMP MIC从50 μM降至12.5 μM（4倍）。
• •
  与四环素（TET）联用：协同效应较弱，仅对部分菌株产生2倍MIC降低。

构效关系与机制探讨

研究揭示了化合物结构与协同活性的关联：黄酮烷骨架的柚皮素（1）比黄酮骨架的芹菜素（2）和化合物4表现出更广泛的协同活性，提示C2-C3单键可能增强膜相互作用。迷迭香酸甲酯（7）的酯化修饰较酸形式（6）略有增效，而脂肪链结构的富尔吉酸（8）作用较弱。协同机制可能涉及：增加细菌膜通透性促进抗生素内流（如柚皮素改变MRSA膜流动性）；抑制毒力因子表达（如迷迭香酸降低黏附蛋白活性）；干扰代谢通路逆转耐药性。

研究意义与前景

该研究首次系统阐述夏香草活性成分作为抗生素佐剂的潜力，为开发植物源耐药逆转剂提供了理论依据。化合物与抗生素的协同使用可显著降低用药剂量，延缓耐药性发展，对应对多重耐药菌（MDR）感染具有重要临床价值。后续研究可聚焦于具体分子机制探索及体内药效验证。