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Ampelocissus latifolia根提取物对炭疽芽孢杆菌的抗菌特性研究:一种潜在的新型天然抗菌剂
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3
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本研究针对炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)抗生素耐药性日益严重的问题,探究了传统药用植物Ampelocissus latifolia根部的甲醇提取物(MRE)的抗菌活性。通过体外实验证实MRE对B. anthracis具有强效杀菌作用(MIC=0.078 mg/mL),其机制是通过破坏细菌细胞壁导致内容物泄漏。研究发现MRE具有优异的热稳定性,与链霉素联用显示协同效应,且对哺乳动物细胞毒性低。该成果为开发新型抗炭疽药物和天然消毒剂提供了重要依据,特别适用于医疗资源匮乏地区。
炭疽病作为一种人畜共患病,其病原体炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)不仅对畜牧业造成重大经济损失,更因其高致死率和孢子长期存活特性被列为生物恐怖主义的重要威胁。尽管疫苗接种和抗生素治疗是当前主要防控手段,但近年来耐药菌株的出现给全球公共卫生安全带来了新挑战。在亚洲和非洲等医疗资源匮乏的炭疽流行区,当地居民往往依赖传统草药进行治疗,这使得从药用植物中寻找新型抗菌剂具有重要的现实意义。
印度Banaras Hindu University医学科学研究院的研究团队将目光投向了传统药用植物Ampelocissus latifolia。这种属于葡萄科的植物在印度民间医学中早有应用历史,其根部常用于治疗皮肤疾病和伤口愈合。研究人员假设该植物可能含有对抗B. anthracis的活性成分,为此开展了系统研究,相关成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》上。
研究采用琼脂扩散法(AWDA)和肉汤稀释法等标准抗菌活性检测技术,结合荧光显微镜、流式细胞术和扫描电镜(SEM)等先进手段,全面评估了甲醇根提取物(MRE)的抗菌特性及其作用机制。实验所用B. anthracis菌株为Sterne 34F2,其他测试菌株包括多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和耐酸菌。
研究结果部分:
抗菌活性评估
通过AWDA证实MRE对B. anthracis具有剂量依赖的抑菌圈(ZOI),最低有效剂量为0.015 mg。肉汤稀释法测定其MIC和MBC均为0.078 mg/mL,这一数值低于0.1 mg/mL的强效抗菌剂标准,与部分临床抗生素效力相当。生长曲线分析显示,MRE在MIC浓度即可完全抑制细菌生长。
杀菌机制研究
荧光显微镜和流式细胞术检测发现,MRE处理2小时后99%的细菌细胞死亡。Gram染色和SEM观察显示,MRE破坏了B. anthracis典型的链状结构,导致细胞壁破裂和胞质内容物泄漏。上清液中DNA含量测定进一步证实了细胞裂解现象。
稳定性与安全性
MRE在4-50℃范围内保持15天活性稳定(p>0.05)。棋盘实验发现与链霉素联用产生协同效应(FICI=0.3-0.5),使两者MIC分别降低4倍和8倍。MTT法检测显示对RAW264.7细胞仅造成10-20%的死亡率,安全性良好。
广谱抗菌特性
MRE对革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌)和耐酸菌(如耻垢分枝杆菌)均有显著活性,但对测试的革兰氏阴性菌无效。
通过柱层析分离和高效质谱(HRMS)分析,从活性最强的馏分中鉴定出苯二甲酸衍生物、酸性酯类等可能起作用的化合物。
这项研究首次系统证实了A. latifolia根提取物对B. anthracis的强效杀菌作用,其通过破坏细胞壁的独特机制与现有抗生素不同,可避免交叉耐药。特别值得注意的是,MRE优异的热稳定性使其非常适合在资源有限地区作为天然消毒剂使用,或开发成治疗皮肤炭疽的外用制剂。研究人员建议进一步分离纯化活性成分,并评估其对孢子萌发的抑制作用,为全面防控炭疽提供新的解决方案。
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