萜品醇能够增强抗生素的效力,并降低临床相关细菌的耐药性
《Heliyon》:Terpineol enhances antibiotic effectiveness and reduces resistance in clinically relevant bacteria
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年09月30日
来源:Heliyon 3.6
编辑推荐:
terpineol与抗生素协同作用机制研究:评估terpineol(61.8% α-terpineol)对14种临床相关细菌的抗菌活性及与13种抗生素的协同效应,发现6种组合(如GTM+TER)呈现协同作用(FICi≤0.5),显著降低MIC值(最高减少75%),并通过破坏膜通透性增强抗生素渗透。动力学研究表明协同组在24h内完全抑制细菌生长,而单用抗生素存在耐药性反弹(如S. aureus对GTM单独使用后MIC增加8倍)。耐药性实验显示terpineol组耐药性增幅仅为1-4倍,优于单用抗生素的8-32倍。该天然化合物经EPA/FDA认证,具备安全应用潜力,为解决耐药性问题提供新策略。
本文探讨了一种天然化合物——萜醇(TER)与现有抗生素协同作用的潜力,以增强抗菌效果并减缓耐药性的发展。研究聚焦于TER与13种常见抗生素组合对14种临床和兽用相关的细菌菌株的抗菌效果,其中包括世界卫生组织(WHO)认定的紧急目标病原体(ESKAPE病原体)。通过使用棋盘微稀释法和等比图表示法,评估了TER与抗生素的协同效应,并通过生长动力学和时间杀灭曲线进一步研究了其对细菌的影响。研究还探讨了在低于最小抑菌浓度(MIC)的条件下,TER与抗生素组合是否能减少耐药性的产生。
TER是一种单环单萜类植物来源的三醇,广泛存在于多种植物中,如松树和迷迭香。它不仅被用于工业产品,如化妆品和香料,还因其抗菌特性受到关注。尽管TER在单独使用时显示出一定的抗菌活性,但此前尚无研究系统评估其与抗生素的协同作用。本文填补了这一研究空白,首次展示了TER与多种抗生素的协同效果,并分析了其对细菌耐药性的影响。
研究结果表明,TER对14种测试细菌均具有抗菌活性,其中对不动杆菌(*Acinetobacter baumannii*)的最低MIC为0.25 mg/mL,该菌株被WHO列为一级优先病原体,因此其抗菌敏感性尤为重要。此外,TER对其他革兰氏阴性和阳性细菌也表现出良好的抗菌效果,如肺炎克雷伯菌(*Klebsiella pneumoniae*)、沙门氏菌(*Salmonella Typhimurium*)、链球菌(*Streptococcus agalactiae*)和金黄色葡萄球菌(*Staphylococcus aureus*)。然而,对大肠杆菌(*Escherichia coli*)、粪肠球菌(*Enterococcus faecalis*)、单核细胞李斯特氏菌(*Listeria monocytogenes*)、产气肠杆菌(*Klebsiella aerogenes*)以及铜绿假单胞菌(*Pseudomonas aeruginosa*)则相对不敏感。在某些情况下,TER显示出对细菌的杀菌效果,其MBC/MIC比值小于或等于4,这表明其能够有效杀死细菌。
进一步的实验结果显示,TER与11种抗生素形成了一定程度的协同或加性作用。其中,有6种组合表现出显著的协同效应(FICi ≤ 0.5),24种组合表现出加性作用(0.5 < FICi ≤ 1),其余组合则显示中性或拮抗作用。协同作用的机制可能涉及多种途径,包括破坏细菌细胞膜的渗透性,从而增加抗生素进入细胞的能力,以及抑制细菌的耐药性机制,如阻止抗生素被外排泵排出或减少抗生素被酶修饰的可能性。这些机制在不同细菌中表现出不同的效果,例如在沙门氏菌(*Salmonella*)中,TER可能被用作代谢底物,而与某些抗生素(如氯霉素和四环素)的协同作用则表现出显著的杀菌效果。
研究还通过生长动力学实验和时间杀灭曲线分析了TER与抗生素组合的抗菌效果。结果显示,在某些细菌中,TER与抗生素的组合能够显著降低其生长速率,甚至完全抑制细菌的生长。例如,在与链霉素(STM)和氯霉素(CHL)的组合中,TER不仅增强了抗生素的杀菌效果,还延缓了细菌的恢复,这表明其可能通过破坏细菌的细胞膜,干扰其耐药性机制,从而发挥更持久的抗菌作用。此外,在某些情况下,TER与抗生素的协同作用比单独使用抗生素更能有效降低细菌的生长,这可能是因为TER降低了抗生素的最低有效浓度,从而减少了耐药性发展的可能性。
研究还探讨了TER与抗生素在低浓度下的耐药性影响。结果显示,TER与抗生素的组合在连续暴露下比单独使用抗生素更能抑制细菌的耐药性发展。这可能是因为TER破坏了细菌的细胞膜,干扰了其耐药性机制,如外排泵的活性,从而降低了耐药性的发生率。相比之下,单独使用抗生素在某些情况下会迅速导致细菌耐药性的增加,例如链霉素在某些菌株中会导致MIC增加8至32倍。TER的低耐药性潜力使其成为一种有前景的天然抗生素增强剂。
研究还指出,TER的使用符合美国环保署(EPA)和食品药品监督管理局(FDA)的安全标准,可用于多种产品中,如香料、化妆品和清洁剂。这一特性使其在临床应用中具有潜在优势,因为它不仅能够增强现有抗生素的效果,还能减少抗生素的使用量,从而降低副作用的风险。此外,TER与抗生素的协同作用可能有助于开发新的抗菌策略,特别是在对抗耐药性细菌方面。
综上所述,TER作为一种天然化合物,具有增强抗生素抗菌效果和降低耐药性发展的潜力。其作用机制可能涉及破坏细菌细胞膜,干扰耐药性相关酶的活性,以及改变细菌的代谢途径。这些特性使其在临床和兽用抗菌领域具有重要的应用前景。未来的研究需要进一步探讨TER与不同抗生素的协同机制,并评估其在实际应用中的安全性和有效性。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号