
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
壳聚糖-羽芒菊乙醇提取物复合物对伤口表面常见微生物的协同抗菌效应研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Clinical Phytoscience
编辑推荐:
本研究针对伤口感染中日益严重的微生物耐药性问题,探索了羽芒菊(Tridax procumbens)乙醇提取物与壳聚糖(chitosan)复合物的抗菌效果。通过定量植物化学成分分析、DPPH和FRAP抗氧化活性检测,以及琼脂扩散法和双倍稀释法等技术手段,证实该复合物对E.coli、S.aureus等7种伤口常见菌株具有显著协同抑制作用(MIC 6.25-12.5 mg/ml),为开发新型天然抗菌剂提供了实验依据。
在临床实践中,伤口感染已成为困扰医患双方的棘手问题。随着抗生素的广泛使用,耐药菌株不断涌现,特别是Klebsiella pneumoniae(肺炎克雷伯菌)和Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌)等常见伤口病原体已对多种抗生素产生耐药性。更令人担忧的是,真菌如Aspergillus niger(黑曲霉)等也加入了"耐药大军",使得伤口治疗雪上加霜。面对这一严峻形势,寻找新型、高效且不易产生耐药性的抗菌剂成为当务之急。
尼日利亚联邦理工大学米纳分校的研究团队将目光投向了自然界。他们选取了传统药用植物羽芒菊(Tridax procumbens)和来源于甲壳类动物的天然多糖——壳聚糖(chitosan)作为研究对象。这两种物质在单独使用时已显示出一定的抗菌潜力,但研究人员大胆假设:若将二者结合,或许能产生"1+1>2"的协同效应。这一创新思路最终形成了发表在《Clinical Phytoscience》上的重要研究成果。
研究采用了系统化的技术路线:通过冷浸法获得羽芒菊乙醇提取物,采用分光光度法进行定量植物化学成分分析;运用DPPH(2,2-二苯基-1-苦基肼)和FRAP(铁离子还原抗氧化能力)两种方法评估抗氧化活性;采用琼脂扩散法测定抑菌圈,通过肉汤稀释法确定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC/MFC)。测试菌株包括4种细菌(E.coli、S.aureus等)和3种真菌(A.niger等),均来自标准菌种保藏中心。
【定量植物化学成分】研究首先揭开了羽芒菊的"化学面纱"。如表1所示,该植物富含多种活性成分,其中酚类物质(439.96±0.68 mg/100g)独占鳌头,远超黄酮类(202.30±0.36 mg/100g)和皂苷(127.66±0.60 mg/100g)等成分。这种独特的化学成分构成预示了其潜在的生物活性,为后续抗菌实验奠定了基础。

【抗氧化活性】图1和图2分别展示了提取物的DPPH自由基清除能力和FRAP还原力。随着浓度升高,羽芒菊提取物展现出与维生素C(ascorbic acid)相似的剂量依赖性抗氧化效应。在500μg/ml浓度时,其对自由基的清除率接近标准抗氧化剂,这一发现解释了该植物在传统医学中用于伤口愈合的部分机制——通过减轻氧化应激促进组织修复。

【抗菌活性】最令人振奋的结果出现在抗菌实验部分。如表2所示,复合物对所有测试菌株均表现出显著(p<0.05)优于单一成分的抑制效果。特别是对顽固的P.aeruginosa(铜绿假单胞菌),单独壳聚糖束手无策(抑菌圈0mm),而复合物却创造了24.00±0.50mm的抑菌圈。在真菌方面(表3),复合物对C.acremonium的抑制效果(27.50±1.30mm)同样脱颖而出。
【MIC/MBC测定】深入分析显示(表4、5),复合物对细菌的MIC统一为12.5 mg/ml,MBC为25 mg/ml;对真菌则呈现差异:A.niger最敏感(MIC 6.25 mg/ml,MFC 12 mg/ml),而其他两种真菌需要更高浓度。这种差异可能与细胞壁结构有关,为靶向抗菌剂设计提供了重要参考。
这项研究的意义不仅在于证实了一种天然复合物的抗菌功效,更开辟了对抗微生物耐药性的新思路。羽芒菊与壳聚糖的协同作用机制可能涉及多靶点攻击:植物酚类破坏微生物膜结构,壳聚糖的正电荷(NH3+)干扰膜电位,二者结合形成"双重打击",使病原体难以通过单一突变产生耐药性。此外,该复合物原料易得、制备简便,在资源有限地区尤其具有应用前景。
当然,研究也存在局限,如尚未进行体内实验验证实际伤口环境中的效果。未来研究可进一步优化复合比例,探索缓释给药系统,并评估对伤口愈合过程的促进作用。但无论如何,这项工作为开发新型抗菌剂提供了重要科学依据,是传统药用植物与现代材料科学结合的典范之作。
生物通微信公众号
知名企业招聘