对蜡样芽孢杆菌分离株相关风险的评估以及使用甲醇提取的艾草（Artemisia vulgaris）进行潜在防治的探讨

《Frontiers in Microbiology》：Assessment of the risk associated with Bacillus cereus isolates and potential combat with methanolic Artemisia vulgaris extract

B. cereus毒素基因及抗生素敏感性分析，及其对A. vulgaris甲醇提取物的响应。检测到hblA/hblB（8.62%/20.68%）、nheA/nheB（20.68%/22.41%）、ces（15.51%）和bceT（29.30%）基因携带率，91.37%菌株对环丙沙星敏感，86.20%对氨苄青霉素耐药。甲醇提取物抑制B. cereus生长（MIC 62.5-250 μg/mL），抑制生物膜形成，下调毒素基因表达（-2.5至-5.2倍），并展现抗氧化活性（DPPH IC50=12.7 μg/mL）。

　　本研究探讨了Bacillus cereus（B. cereus）在食品污染中的毒力特性，以及Artemisia vulgaris（A. vulgaris）提取物在对抗该菌及其毒力因子方面的潜力。B. cereus是一种广泛存在于自然环境中的细菌，尤其在土壤和植物材料中，它与全球约1.4%至12%的食源性疾病爆发相关。该菌株不仅能够通过产生内生孢子和形成生物膜来适应恶劣环境，还因其在食物中的潜在致病性而成为食品安全领域的重要研究对象。

B. cereus在形态学上属于运动性、杆状、革兰氏阳性细菌，能够在有氧和兼性厌氧条件下生长。它被归类为B. cereus sensu lato群，其中包括其他如B. anthracis、B. thuringiensis、B. mycoides等菌种，以及一些通过现代基因分类方法新发现的菌株。由于不同菌株在生长和存活特性上的差异，它们被分为嗜温性和嗜冷性两种类型。嗜冷性菌株能在低于10°C的温度下生长，但难以在37°C下繁殖，通常与冷食相关；而嗜温性菌株则可以在较低温度下存活，并在37°C下迅速繁殖。这种差异使得B. cereus在不同食品中的存在形式各异，增加了其在食品污染中的复杂性。

B. cereus能够通过其产生的毒素引起两种主要类型的食源性疾病：呕吐型和腹泻型。其中，呕吐型毒素主要由ces基因编码，该毒素是一种耐热、耐酸、抗蛋白酶的环状十二肽，能够在胃肠道中保持活性。而腹泻型毒素则由多个基因如hblA、hblB、nheA、nheB和bceT共同编码，其中nheA和nheB属于非溶血性肠毒素（NHE），而hblA和hblB属于溶血性肠毒素（HBL）。此外，还有其他毒素如bceT和CytK，它们可能在某些情况下发挥致病作用。这些毒素的存在和表达水平决定了B. cereus在食品污染中带来的实际风险。

在本研究中，研究人员通过PCR方法检测了58株B. cereus分离株中的多个毒力基因。结果显示，这些分离株中存在hblA（8.62%）、hblB（20.68%）、nheA（20.68%）、nheB（22.41%）、bceT（29.30%）和ces（15.51%）等基因，表明B. cereus具有广泛的毒力基因表达能力。这些基因的普遍存在意味着B. cereus可能在多种食物中造成健康威胁，特别是在米饭、面食、土豆泥等淀粉类食品中更为常见。

此外，研究人员还评估了这些B. cereus分离株对多种抗生素的敏感性。结果显示，这些菌株对环丙沙星（91.37%）和利福平（96.54%）表现出高度敏感，而对氨苄西林（86.20%）和诺维比ocin（65.51%）则表现出较强的耐药性。这一发现强调了B. cereus对某些抗生素的耐药性，特别是在临床和食品相关环境中。这种耐药性的出现可能与β-内酰胺酶的产生有关，该酶能够降解抗生素，从而降低其抗菌效果。在某些情况下，这种耐药性甚至可能影响到第三代头孢菌素的治疗效果。

为了探索天然物质对抗B. cereus的潜力，本研究首次使用A. vulgaris提取物进行实验。A. vulgaris是一种菊科植物，具有多种生物活性，包括抗微生物、抗氧化、抗糖尿病、抗炎、抗衰老等。研究人员通过不同的提取方法（如水、乙醇、氯仿和乙酸乙酯）获得A. vulgaris提取物，并评估其对B. cereus的抗菌活性。结果显示，甲醇提取物表现出最强的抗菌活性，其抑菌圈范围在19.20 ± 0.25 mm至27.10 ± 0.13 mm之间，最低抑菌浓度（MIC）范围为62.5–250 μg/mL。相比之下，其他提取物的抗菌效果较低，这表明甲醇提取物在抗菌方面具有显著优势。

在对抗生物膜形成方面，甲醇提取物也表现出良好的效果。生物膜的形成是B. cereus在宿主免疫系统中存活和传播的重要机制，它不仅增强了细菌的抗性，还可能与医院获得性败血症和中心静脉导管污染有关。研究人员在不同浓度下测试了甲醇提取物的抗生物膜活性，发现其在1/8、1/4和1/2 MIC浓度下均能有效抑制生物膜的形成。特别是在某些菌株中，1/2 MIC浓度下的抑制效果显著，甚至完全阻止了生物膜的形成。这表明A. vulgaris提取物在控制B. cereus生物膜方面具有潜在应用价值。

此外，甲醇提取物还表现出显著的抗氧化活性。研究人员通过DPPH和ABTS两种方法评估了其抗氧化能力，结果显示其IC50值分别为12.7 μg/mL和14.2 μg/mL，而维生素C的IC50值分别为8.9 μg/mL和7.61 μg/mL。虽然A. vulgaris提取物的抗氧化效果不如维生素C，但其仍然具有一定的抗氧化潜力，可能在某些情况下对自由基的清除具有积极作用。

在细胞毒性方面，研究人员评估了甲醇提取物对Vero细胞和HFB4细胞的影响。结果显示，提取物在较高浓度下（如200 μg/mL以上）表现出一定的细胞毒性，但其IC50值分别为236.5 ± 1.74 μg/mL和524.7 ± 1.23 μg/mL，表明在较低浓度下其对细胞的影响较小，具有一定的安全性。这一发现为A. vulgaris提取物在天然抗菌剂中的应用提供了依据。

通过GC-MS和HPLC分析，研究人员进一步鉴定了甲醇提取物中的主要生物活性成分。GC-MS分析显示，该提取物中含有多种化合物，其中多巴胺N,N-二甲基二甲醚（40.31%）和棕榈酸（16.57%）是主要成分。HPLC分析则揭示了提取物中含有较高浓度的绿原酸、木犀草素和槲皮素等多酚类化合物。这些成分可能在抗菌、抗炎、抗氧化等方面发挥重要作用，为A. vulgaris提取物的药理活性提供了支持。

本研究的发现表明，A. vulgaris提取物不仅在抗菌和抗生物膜方面具有显著效果，还能通过抑制毒力基因的表达降低B. cereus的致病能力。这为开发天然抗菌策略提供了新的思路，特别是在抗生素耐药性日益严重的背景下，天然抗菌剂的使用可能成为一种重要的替代方案。此外，A. vulgaris提取物的抗氧化和低细胞毒性特性也使其在食品添加剂和天然药物开发方面具有广阔前景。

综上所述，B. cereus作为重要的食源性病原体，其毒力基因的广泛存在和耐药性的增强对食品安全和公共卫生构成了重大挑战。而A. vulgaris提取物在抗菌、抗生物膜、抗毒力基因表达和抗氧化方面均表现出良好的效果，显示出其作为天然抗菌剂的潜力。这些发现不仅为B. cereus的防控提供了新的方向，也为开发基于植物提取物的抗菌药物和食品添加剂提供了科学依据。未来的研究可以进一步探索A. vulgaris提取物在不同食品基质中的应用效果，以优化其在食品安全领域的保护作用。