結(jié)合微生物學(xué)、光譜學(xué)和分子對(duì)接技術(shù),研究thymol對(duì)金黃色葡萄球菌抗菌機(jī)理
解讀人:上海梵藍(lán)
這篇文章用多種技術(shù)展現(xiàn)了 thymol 對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌抗菌的物理狀態(tài),主要有電鏡圖片展示,以及 thymol 對(duì)該菌 DNA 的結(jié)合等一些情況。
百里酚(2-異丙基-5-甲基苯酚)是一種天然物質(zhì)食品中用作香料或防腐劑的成分。這次試驗(yàn)中通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜共鑒定出金黃色葡萄球菌膜上 15 種膜脂肪酸。低濃度的百里酚明顯的改變?cè)谀ぶ舅峤M成,如降低 12-甲基十四碳酸(從 22.4-17.3%降至 7.9-10.3%)。膜透性測(cè)定和形態(tài)學(xué)圖像顯示,百里酚在高濃度下破壞了金黃色葡萄球菌細(xì)胞膜的完整性,此外,通過(guò)多光譜技術(shù),原子力顯微鏡,顯示百里酚誘導(dǎo)細(xì)菌基因組 DNA 二級(jí)結(jié)構(gòu)輕微的不穩(wěn)定。
文章背景 這篇文章從食品病原菌引起人們的腹瀉、瘧疾、中毒等角度出發(fā),包括單核增生李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌,而化學(xué)防腐劑的使用是控制不良食品相關(guān)微生物的傳統(tǒng)方法。然而,這些防腐劑可能會(huì)引發(fā)中毒危害,導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn)題,因此,探索自然的方法來(lái)消除致病性和食品中的腐敗微生物是未來(lái)選擇。這個(gè)時(shí)候就引出了本文的重要角色 thymol。此外,它被被美國(guó)食品藥品管理局歸類(lèi)為 b 類(lèi),認(rèn)定為安全的。具體來(lái)說(shuō),百里酚具有干擾細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層的能力,可能導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加。
材料與方法 Thymol (purity, 99.0%)從 Aladdin Chemistry Co.獲得 (Shanghai, China)金黃色葡萄球菌從華南理工大學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)室獲得(Guangzhou, China)
金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)曲線(xiàn) 此前,百里酚對(duì)金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度為 2.06 mM (0.31 g/L)【1】 ,所以本試驗(yàn)就用的 2.06mM 作為 1MIC 在酵母培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
膜脂肪酸的提取與分析
一些研究表示,不同細(xì)菌膜脂肪酸比例,影響其自身膜流動(dòng)性,最終影響菌體結(jié)構(gòu),所以本次試驗(yàn)測(cè)定脂肪酸作為研究的一個(gè)依據(jù)。另外,本試驗(yàn)對(duì)細(xì)胞膜透性測(cè)定使用電導(dǎo)率儀測(cè)定(DDS-11A, Shanghai Leici Instrument Inc., Shanghai, China),了解不同 MIC 下金黃色葡萄球菌細(xì)胞的胞外傳導(dǎo)性。
掃描電子顯微鏡檢查法
百里香酚的DNA分子建模
這個(gè)試驗(yàn)用到了原子力顯微鏡,測(cè)定了細(xì)菌 DNA 結(jié)構(gòu),和添加了thymol細(xì)菌 DNA 結(jié)構(gòu),通過(guò)探頭激光掃描,認(rèn)清了加入 thymol 后細(xì)菌 DNA 結(jié)構(gòu)凸起更多更粗燥,認(rèn)定了thymol可結(jié)合細(xì)菌DNA,可能發(fā)生一定的調(diào)控作用。
參考文獻(xiàn):
【1】Trombetta D, Castelli F, Sarpietro MG, Venuti V, Cristani M, Daniele C, et al.Mechanisms of antibacterial action of three monoterpenes. Antimicrob Agents Chemother. 2005;49:2474–8.