解讀人：上海梵藍  張少卿
首先，我們都知道我國農業農村部對藥物添加劑的退市制定了詳細的時間表，可見國家對于飼料“無抗”之決心。眾多體外試驗研究表明天然植物精油具有抗菌、抗病毒、抗蟲、抗氧化等活性及安全無污染的特點，所以在各行各業中應用廣泛。
1.1  文章背景
植物精油來源于天然植物，具有揮發性和特殊氣味，有多種藥理活性，在醫藥保健領域已有應用，而在畜牧業應用才逐漸興起。植物精油雖然來源于植物，但不是植物提取出來的所有物質都是精油，因為植物體中包含的活性物質眾多，而精油具備自己獨特的理化特性，只是由于現有的工藝和研究現狀，沒有完全分離所提取的各種單體成分，或者沒有明確和認識其分子結構及各種屬性，相應地對其應用就更加有局限性。因此，明確植物精油單體成分從來源到應用及相關信息非常必要，本篇文章更好解說了精油單體 Carvacrol 的抗菌機理。
2.2  文章抗菌機制講解過程分為6步
2.2.1 細胞膜的破壞
研究表明香芹酚活性對胞質膜的破壞是其抗菌作用的重要機制(圖 2)。 Wang LH 研究發現，在添加了 0.77 mM 香芹酚，增加革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌膜流化效果，膜非支鏈脂肪酸（UBFA）的含量從 34.9％上升至 62.37％。 在添加更高濃度（1.03 至 4.12 mM）的香芹酚存在下，可以觀察到細菌膜形態更嚴重的損傷，例如完整性破壞【 1 】 。 另外，還有另一項研究顯示,暴露的金黃色葡萄球菌香芹酚的劑量濃度(0.6μL /毫升)結果在260 nm處吸光度增加，說明膜損傷引起了細胞內物質滲漏【 2 】 。這跟 carvacrol 擁有的疏水性性質有相。
2.2.2  細胞內 ATP  的消耗
Carvacrol 還有一個間接作用，消耗細胞內 ATP，Carvacrol 現有的游離羥基和離域電子系統也得到了證實對其抗菌活性至關重要【 3 】 ，當香芹酚進入細菌的細胞質,離域孤電子對的香芹酚羥基氧可以形成一個 p-π苯環共軛,促進酚羥基的質子釋放到細菌的細胞質,從而增加細菌細胞質的酸度。然而，正常的細胞質 pH 值一般接近中性。為了維持細胞內適當的 pH 值，細菌必須將過量的質子運輸出細胞，同時消耗 ATP，最終耗盡細胞內 ATP 池，導致細胞死亡【 4 】
2.2.3  活性氧(ROS) 的誘導
據報道，利用熒光成像技術監測，發現 Carvacrol(圖 3) 450μg /毫升濃度，可以誘導大腸桿菌細菌產生 ROS【5】 。

2.2.4  射流泵的抑制

射流泵是一種位于質膜上的染色體編碼轉運蛋白。許多細菌可以通過排出泵系統將抗菌藥物擠壓到細胞外環境中，從而降低細胞內藥物濃度和引起細菌對抗生素的耐藥性。植物產品是自然的流出源，泵抑制劑(EPI)，最近的研究發現，carvacrol 可能是一種潛在的細菌 EPI。Miladi等研究發現，carvacrol 抑制了溴化乙錠(ethidium bromide, EB)在食源性致病菌金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的外流，同時，卡瓦洛和四環素在亞抑制濃度下的聯合使用增加了測試細菌對抗生素的敏感性【 6 】 。

2.2.5  抑制細菌生物膜
最近，在許多細菌中發現了 carvacrol 的抗生物膜活性。carvacrol 對生物膜生長的抑制作用與其本身有關內在特征。carvacrol 在水中的溶解度為 800±10ml /L，相對溶解度為 800±10ml/L，親水性使卡瓦酚通過生物膜的極性多糖基質擴散。

2.2.6 阻塞群體效應

這個說起來比較復雜了，主要關于細菌之間語言屏蔽的，這樣細菌溝通不暢，導致群體間調控出現問題，進一步了解請關注我們的公眾號。

參考文獻
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【4】Suntres ZE, Coccimiglio J, Alipour M. The bioactivity and toxicological actions of carvacrol. Crit RevFood Sci 2015, 55(3):304.
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【6】 Miladi H, Zmantar T, Chaabouni Y, Fedhila K, Bakhrouf A, Mandouani K, Chaieb K. Antibacterialand efflux pump inhibitors of thymol and carvacrol against food-borne pathogens. Microb Pathog 2016,99:95-100】