Eugenia brejoensis(Mazine)精油在对抗多重耐药(MDR)鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌方面的潜力
《Chemistry & Biodiversity》:Potential of Eugenia brejoensis (Mazine) Essential Oil in Combating Multidrug-Resistant (MDR) Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa
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时间:2025年11月07日
来源:Chemistry & Biodiversity 2.5
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本研究通过体外和体内实验评估了巴西紫丁桂精油(EOEb)对耐多药铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌的抗菌活性、生物膜抑制效果及与抗生素的协同作用,并分析了其低毒性。实验显示EOEb对两种细菌的MIC和MBC值在0.512-4.096 mg/mL之间,与庆大霉素和环丙沙星存在协同效应,且能有效抑制生物膜形成。体外模型中蟋蟀幼虫的存活率达70%,表明其低毒性,可能成为对抗生素耐药菌的天然替代疗法。
本研究围绕一种名为 *Eugenia brejoensis* 的植物,探讨其精油(EOEb)在对抗多重耐药(MDR)细菌中的潜在应用。研究的目的是评估该精油在体外对从新冠患者中分离出的 *Acinetobacter baumannii* 和 *Pseudomonas aeruginosa* 的抗菌、抗生物膜以及与常规抗生素协同作用的效果,并通过使用 *Tenebrio molitor*(面包虫)这一无脊椎动物模型进行体内实验,分析其毒性及生存率。研究结果表明,EOEb 具有显著的抗菌和抗生物膜能力,同时表现出与某些抗生素协同作用的潜力,显示出其作为新型抗菌药物的前景。
*Eugenia* 属于植物界中具有重要药用价值的属类之一,其植物在传统医学中被广泛用于治疗各种疾病,包括感染性疾病、消化系统疾病和皮肤问题。这一传统医学应用在巴西东北地区尤为突出,当地社区长期依赖 *Eugenia* 植物进行疾病治疗。近年来,随着抗菌药物耐药性(AMR)问题的日益严重,科学家对 *Eugenia* 植物的生物活性成分进行了深入研究,以期发现能够有效应对耐药性问题的新药源。
在新冠疫情期间,抗生素的滥用进一步加剧了抗菌耐药性的传播。研究发现,高达 61% 的新冠患者出现细菌性合并感染,尤其在低收入和中等收入国家如巴西,这一现象更为普遍。这些耐药性细菌,如 *A. baumannii* 和 *P. aeruginosa*,因其高耐药性及在医院感染中的重要性而被世界卫生组织(WHO)列为新抗菌药物开发的重点目标。研究指出,这些细菌的耐药性通常由基因变异及环境因素共同影响,表现出地域性差异,反映了不同地区的流行病学趋势。
为了应对这些耐药性细菌带来的挑战,研究者开始关注天然产物,如植物精油,作为传统抗生素的替代品。植物精油因其含有多种生物活性成分,如萜烯、萜烯醇、酚类和醛类,表现出广谱抗菌活性,尤其在对抗 MDR 细菌方面展现出显著潜力。此外,其复杂的抗菌机制,包括破坏细菌细胞膜、抑制生物膜形成以及调节耐药性,使其成为具有前景的抗菌治疗研究对象。
本研究中,*E. brejoensis* 的叶片通过水蒸气蒸馏法提取出精油,并通过气相色谱-质谱联用技术(GC–MS)和火焰离子检测器(FID)分析其化学成分。结果显示,EOEb 的主要成分包括 rosifoliol(16.47%)、guaiol(12.69%)和 (E)-caryophyllene(11.97%)。这些成分在植物精油中较为常见,但 rosifoliol 在 *Eugenia* 属中尚未有报道,这表明该精油具有独特的化学组成。
在体外实验中,研究团队对 MDR *A. baumannii* 和 *P. aeruginosa* 的抗菌活性进行了评估。通过微量稀释法和平板法,确定了 EOEb 的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),结果表明 EOEb 在较低浓度下即可有效抑制细菌生长。同时,实验还评估了其对生物膜形成的抑制作用,发现 EOEb 在浓度为 0.512 到 4.096 mg/mL 范围内对生物膜形成具有显著抑制效果。
为了进一步探讨 EOEb 与抗生素的协同作用,研究团队采用棋盘法(checkerboard assay)评估其与 gentamicin 和 ciprofloxacin 的协同效果。结果显示,EOEb 与 gentamicin 在对抗 *A. baumannii* 时表现出协同作用,而与 ciprofloxacin 在对抗 *P. aeruginosa* 时也显示出一定的协同效应。这些结果通过计算分数抑菌浓度指数(FIC)进行评估,FIC 值接近 0.5 表明存在协同作用。
为了评估 EOEb 的安全性,研究采用 *T. molitor* 作为体内模型,分析其毒性及对感染的治疗效果。实验结果显示,EOEb 在 4.096 mg/mL 浓度下仅导致 30% 的死亡率,而在 2.048 mg/mL 浓度下死亡率仅为 10%,这表明其毒性较低。同时,对于感染 *A. baumannii* 和 *P. aeruginosa* 的 *T. molitor* 幼虫,EOEb 显示出一定的治疗效果,提高了其生存率,分别达到 30% 和 60%。
在体内实验中,研究团队还评估了 EOEb 对感染的治疗效果。实验结果显示,EOEb 能够显著提高感染 *A. baumannii* 和 *P. aeruginosa* 的 *T. molitor* 幼虫的生存率。这表明 EOEb 具有良好的抗菌活性,同时毒性较低,适合作为抗菌药物的候选。此外,实验还表明,EOEb 可能通过调节细菌的毒力因子或增强宿主免疫反应来发挥其抗菌作用。
综合来看,本研究的结果表明,EOEb 在对抗 MDR 细菌方面具有显著的抗菌活性和抗生物膜能力,同时表现出与某些抗生素协同作用的潜力。其低毒性特性也使其在体内应用中更具优势。然而,尽管这些结果具有重要价值,仍需进一步研究其作用机制,并在哺乳动物模型中评估其药效和安全性,以确保其在临床应用中的可行性。未来的研究应聚焦于揭示 EOEb 抗菌作用的分子机制,并探索其在抗菌药物组合疗法中的应用潜力,以应对全球抗菌耐药性问题。
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