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马匹皮肤伤口主要致病菌的分离鉴定及四种药用植物的体外抗菌活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对工作马匹常见的皮肤伤口感染问题,分离鉴定出以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为主的致病菌群,并通过体外实验证实生姜(Zingiber officinale)、大蒜(Allium sativum)等四种药用植物提取物具有显著抗菌活性,MIC最低达12.18 mg/mL。该研究为抗耐药菌感染提供了植物药理学依据,对发展马兽医临床的草本伤口管理策略具有重要意义。
在埃塞俄比亚广阔的农村地区,马、骡和驴等役用动物承担着90%的货物运输任务,其健康直接关系到数百万家庭的生计。然而这些"无言劳动者"长期面临皮肤伤口的困扰——鞍具摩擦、外伤感染形成的创面,不仅降低劳动效率,更可能继发严重的细菌感染。更严峻的是,随着抗生素滥用导致的耐药性问题日益突出,传统治疗手段正逐渐失效。
针对这一双重挑战,来自埃塞俄比亚的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。团队首先在默蒂地区(Merti district)的兽医诊所采集了150份马科动物伤口样本,通过选择性培养基培养结合革兰染色(Gram staining)和生化鉴定,绘制出当地伤口感染的微生物图谱。令人惊讶的是,38.7%的样本检出金黄色葡萄球菌(S. aureus),其次是埃希氏大肠杆菌(E. coli, 20%)和铜绿假单胞菌(P. aeruginosa, 5.3%)。这些菌株对链霉素(streptomycin)、四环素(tetracycline)等常用抗生素已表现出不同程度的耐药性。
研究团队将目光转向当地传统医学使用的四种植物:姜科植物生姜(Z. officinale)的根茎、百合科大蒜(A. sativum)的鳞茎、大戟科植物宽叶巴豆(C. macrostachyus)的叶片以及茄科植物刺茄(S. incanum)的叶片。通过甲醇浸提获得粗提物后,采用琼脂扩散法(agar well diffusion)和纸片扩散法(disc diffusion)测定抑菌圈,结合肉汤稀释法(broth dilution)确定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。
主要技术方法
研究采用横断面调查与实验室实验相结合的设计。从默蒂地区18个农庄采集马科动物伤口样本150份,分离鉴定细菌后,选用标准菌株(ATCC来源)和临床分离株进行平行实验。植物材料经甲醇提取后,通过琼脂扩散(780/390/195 mg/mL三浓度梯度)和微量肉汤稀释法(12.18-390 mg/mL)评估抗菌活性,数据采用SPSS 20进行单因素方差分析(one-way ANOVA)。
细菌分离与药敏特征
在92例背部伤口中,金黄色葡萄球菌检出率高达41.3%,显著高于四肢(35.89%)和胸骨部(31.6%)。药敏试验显示,该菌对庆大霉素(gentamycin)耐药率达50%,但对卡那霉素(kanamycin)保持100%敏感。值得注意的是,从驴分离的菌株对磺胺甲恶唑(sulphamethazole)敏感性(87.5%)显著高于马源菌株(62.5%)。
植物提取物抗菌效能
在780 mg/mL浓度下,宽叶巴豆提取物对标准金黄色葡萄球菌的抑菌圈达28.0±1.2 mm,显著优于阳性对照庆大霉素(24.0±1.2 mm)。大蒜提取物展现出广谱抗菌性,其MIC值对标准金黄色葡萄球菌仅为12.18 mg/mL,MBC值为24.38 mg/mL。植物组合实验揭示协同效应——生姜+宽叶巴豆组合对临床分离的金黄色葡萄球菌抑菌圈扩大至33.0±0.6 mm,较单用提取物提升17.8%。
植物次生代谢物分析
初步植物化学筛查(phytochemical screening)显示,大蒜富含生物碱(alkaloids, +++)和类黄酮(flavonoids, +),生姜则含有大量单宁(tannins, +++)和萜类(terpenoids, ++)。这些活性成分可能通过破坏细菌膜结构、抑制酶系统等多靶点机制发挥抗菌作用。
讨论与展望
该研究首次系统评估了埃塞俄比亚默蒂地区马科动物伤口感染的微生物流行病学特征,并验证了四种传统药用植物的治疗潜力。特别值得注意的是,植物组合产生的协同效应为开发复合抗菌制剂提供了新思路。作者建议后续应开展三方面工作:提取物标准化制备工艺优化、动物体内安全性和有效性验证,以及活性单体的分离鉴定。
这项研究的意义不仅在于为资源有限地区提供了经济可行的伤口管理方案,更重要的是,其揭示的植物-微生物相互作用机制,为应对全球抗生素耐药危机贡献了非洲传统医学智慧。正如论文通讯作者Eyob Hirpa Tola强调的:"当现代医学面临耐药菌的围困时,回归自然或许能为我们打开新的突破口。"
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