來  源： 董  偉，徐希強，汪新娌，趙國巍，梁新麗，楊  明． 植物精油緩解抗生素耐藥研究現狀 [J]. 中草藥, 2020, 51(15):4032-4041.

抗生素療法是用于抵抗傳染病的最重要療法之一，自其出現以來極大地改善了人類的健康狀況。但隨著抗生素的廣泛運用，抗生素耐藥（ AMR）現象已成為重要的公共健康議題之一，因此需要開發新的治療策略和新的抗菌化合物來應對 AMR。針對目前抗生素的濫用問題，人們都在積極尋找新的抗生素替代品。植物精油（ essential oil， EO）是從芳香植物（花、葉、莖枝、種子、果實、根或樹皮）中提取的含有天然生物活性化合物的揮發性混合物，毒性較低、無殘留物。精油中的萜類、酚類、醇類均具有很強的抗菌活性，具有廣譜的抗病原微生物作用，其中唇形科植物是含有抗菌特性植物精油中最重要的家族之一，牛至 Origanum vulgare  Linn. 、百里香 Thymus mongolicus Ronn. 、迷迭香  Rosmarinus officinalis  Linn.   等精油已被廣泛用于食品保鮮。研究表明植物精油由于具有多種生物活性，可 抑制或殺滅耐藥病原微生物，在緩解 AMR 方面表現突出，如茶樹 Melaleuca alternifolia  (Maiden &Betche) Cheel、肉桂 Cinnamomum zeylanicum  Blume 、薄荷 Mentha pulegium  Linn. 、廣藿香 Pogostemon cablin (Blanco) Benth. 、百里香、牛至等精油，且不同的精油混合之后，由于不同成分之間存在協同作用，殺滅作用往往更強，作為廣譜抗生素的替代藥物逐漸發揮自身的優勢 ^[1] 。本文總結了植物精油對 AMR 病原微生物作用的相關研究，為其進一步研究提供思路和建議。

1   植物精油抗AMR 病原微生物作用

1.1  抗革蘭陽性細菌耐藥作用

1.1.1   葡萄球菌 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA ）是目前感染的主要原因之一。研究顯示多種植物精油如茶樹精油、檀香Santalum austrocaledonicum  Vieill. 精油、沒藥Commiphora myrrha  (Nees) Engl. 精油、肉桂精油對MRSA有顯著的殺菌活性 ^[2-3]，肉桂精油的最低抑菌濃度（MIC ）為0.25 mg/mL ^[4]。此外植物精油可顯著降低MRSA 對阿莫西林、四環素、哌拉西林、氧氟沙星和苯唑西林的耐藥，GC/MS分析這些精油當中的主要成分有檜萜、檸檬烯、松油烯-4- 醇和β- 桉葉醇^[5] 。牛至精油在低濃度下對人體無毒，且具有廣譜抗菌活性，可抑制對碳青霉烯類抗生素耐藥的MRSA 的生長^[6] 。摩洛哥薰衣草 Lavandula coronopifolia Poir.  精油及其主要成分香芹酚、石竹烯氧化物對MRSA 有抗菌作用，MIC為1% ～4% ^[7]。植物精油中的芳香族單萜成分如百里香酚、對甲基苯丙胺、γ- 萜品烯對多重耐藥金黃色葡萄球菌臨床分離株有抑制作用，MIC ＜0.02μL/mL^[8] 。

1.1.2 腸球菌   隨著萬古霉素大量使用，耐萬古霉素的糞腸球菌Enterococcus faecalis 和屎腸球菌E. faecium 日益增多。研究顯示曲序香茅 Cymbopogon flexuosus (Nees ex Steud.) Wats.  精油和百里香精油對多藥耐藥的腸球菌屬 Enterococcus spp.  細菌有抑制作用，MIC 分別為1.9～15.0 mg/mL和0.47 ～1.90 mg/mL ^[9]。精油中的含氧倍半萜成分對耐藥的糞腸球菌具有顯著的抗菌作用 ^[10] 。

1.1.3 肺炎鏈球菌 Streptococcus pneumoniae  肺炎鏈球菌被認為是社區和醫院感染的主要原因之一。研究顯示百里香精油和牛至精油對抗氟喹諾酮類耐藥肺炎鏈球菌臨床分離株有抗菌作用， MIC分別為 0.625 ～2.5 μL/mL 和 1.25～ 5 μL/mL ，這2 種精油與氟喹諾酮抗生素的聯合應用可作為克服耐氟喹諾酮肺炎鏈球菌的替代療法 ^[11] 。

1.2   抗革蘭陰性細菌耐藥作用

1.2.1   大腸桿菌 Escherichia coli   目前大腸桿菌在健康人群及動物的腸道中對多種藥物的耐藥率逐漸增高，由其耐藥菌株引起的感染也有增多趨勢。牛至精油在低濃度下具有廣譜抗菌活性，可抑制大腸埃希菌等革蘭陰性菌的生長 ^[6] 。肉桂精油以及其中的反式肉桂醛、苯甲醇、丁香酚可逆轉大腸桿菌J53 R1對哌拉西林的耐藥性 ^[12]；其對耐藥大腸埃希氏菌的MIC 為0.25 mg/mL ^[4]。羅勒 Ocimum basilicum L.  精油和迷迭香 Rosmarinus officinalis L.  精油對多藥耐藥的大腸桿菌臨床株包括廣譜β- 內酰胺酶陽性菌（EBSL）有抑制作用，而羅勒精油的抑菌作用更強 ^[13]。薄荷精油、肉桂精油和薰衣草精油對β- 內酰胺酶介導的大腸桿菌耐藥有逆轉作用，可減少抗生素的用量并降低抗生素的不良反應^[14] 。此外摩洛哥薰衣草精油及其主要成分香芹酚、石竹烯氧化物對大腸桿菌有抗菌作用^[7] 。

1.2.2   銅綠假單胞菌 Pseudomonas aeruginosa   銅綠假單胞菌為常見條件致病菌，是目前院內感染重要病原菌之一。其容易產生抗生素水解酶或鈍化酶，且由于自身結構加之抗菌藥物誘導等影響，極易發生耐藥。研究顯示茶樹精油、檀香精油、沒藥精油、肉桂精油對銅綠假單胞菌有殺菌作用 ^[2-3]。苘麻 Abutilon theophrasti  Medicus精油可抑制多藥耐藥銅綠假單胞菌 ^[15] 。肉桂精油對銅綠假單胞菌MIC為0.25 mg/mL 。而紅果仔Eugenia uniflora  L. 精油MIC 為92.40 mg/mL^[4] 。肉桂精油及其活性成分肉桂醛、丁香酚對多藥耐藥銅綠假單胞菌有抗菌作用，其中肉桂醛的抗耐藥銅綠假單胞菌作用比丁子香酚強 ^[16] 。此外一些精油中的含氧倍半萜成分對多重耐藥銅綠假單胞菌有較強的抗菌作用^[17] 。

1.2.3   肺炎克雷伯菌 Klebsiella Pneumoniae   肺炎克雷伯菌是引起醫院獲得性血流感染、外科手術部位感染、消化道感染及社區獲得性肺炎的常見條件致病菌。茶樹精油對超廣譜β 內酰胺酶生產者碳青霉烯敏感的肺炎克雷伯菌、碳青霉烯抗性肺炎克雷伯菌有殺菌作用 ^[2] 。牛至精油在低濃度下具有廣譜抗菌活性，可抑制產肺炎克雷伯菌的生長 ^[6] 。薄荷精油、百里香精油對致病性肺炎克雷伯菌有抑制作用 ^[18] 。

1.2.4   鮑曼不動桿菌 Acinetobacter baumannii   鮑曼不動桿菌為常見的需氧革蘭陰性桿菌，廣泛分布于自然環境和人體腔道及皮膚表面，是僅次于銅綠假單孢菌感染的非發酵菌，其對多種藥物的耐藥率也逐年增加。研究顯示植物精油可有效降低鮑曼不動桿菌對阿莫西林和氧氟沙星的交互作用中的耐藥性 ^[5]。茶樹精油、牛至精油、摩洛哥薰衣草精油對鮑曼不動桿菌有抗菌作用 ^[2]。赤桉精油對多藥耐藥鮑曼不動桿菌傷口分離株有抗菌作用，MIC 為0.5～2 μL/mL^[19] 。

1.2.5    沙門菌 Salmonella  沙門菌為腸桿菌科中一種重要的人畜共患病原菌，是世界范圍內主要的食源性致病菌。沙門菌的多重耐藥問題一直是醫學、獸醫學、公共衛生學關注的焦點。研究表明肉桂精油對鼠傷寒沙門菌、腸沙門菌有殺滅作用，MIC 為0.25 mg/mL；丁香 Caryophyllus aromaticus L.   精油對腸道沙門菌MIC為2.40 mg/mL ；紅果仔精油對沙門菌MIC 為92.40 mg/mL ^[4] 。黑種草Nigella sativa  Linn. 精油對多種抗生素耐藥的人和家禽來源的腸沙門菌顯示出抗菌活性，平均MIC ≥（1 000.0±322.7 ）μg/mL^[20] 。摩洛哥薰衣草精油對沙門菌有抗菌活性，MIC 為1% ～4%^[7] 。

1.2.6    其他  曲序香茅精油和百里香精油對多藥耐藥的產氣單胞菌有抑制作用^[9] 。

1.3  抗真菌耐藥作用

真菌感染的治療中由于常規抗真菌藥物的耐藥性、高毒性和過度使用，導致真菌對抗生素耐藥性增加，其中最嚴重和普遍的是念珠菌屬在人體中引起各種類型的表面和深層感染。目前茶樹精油的抗念珠菌作用研究相對較多，體外實驗顯示其對臨床上分離的致病性真菌有殺滅作用，氟康唑（fluconazole ）和伊曲康唑（itraconazole）對白色念珠菌Candida albicans 感染的大鼠有治療作用^[21] 。茶樹精油、百里香精油、薄荷精油和丁香精油對念珠菌臨床和食源性菌株（包括抗生素耐藥分離株）有抗菌作用，真菌對精油的敏感性可能與真菌細胞表面的疏水性作用部分相關 ^[22]。茶樹精油及其主要生物活性成分萜品烯-4- 醇（terpinen-4-ol ）對耐氟康唑白色念珠菌的MIC為0.06% ～0.5% ；亞致死劑量的茶樹精油可增強菌株對氟康唑的敏感性，MIC從244.0 μg/mL降至38.46 μg/mL ，并且氟康唑最小殺真菌濃度（MFC）從254.67 μg/mL 降至66.62 μg/mL。萜品烯-4- 醇比茶樹精油的抗真菌作用更強，可顯著增強氟康唑對耐藥白色念珠菌菌株的敏感性^[23] 。牛至精油、墨西哥牛至 Lippia graveolens Kunth精油和肉桂精油對氟康唑敏感的光滑念珠菌 Candida glabrata 均有抗真菌作用，MFC≤3.2 mg/mL，其中肉桂精油還對氟康唑耐藥的光滑念珠菌菌株顯示出顯著的抗真菌活性 ^[24] 。此外，佛手柑Citrus medica  L. var.  sarcodactylisSwingle 精油和茶樹精油對卡泊芬凈（caspofungin）和氟康唑耐藥的原壁菌屬 Prototheca 細菌生長有抑制作用^[25] 。百里香精油和牛至精油對從尿路感染犬和貓分離的大腸桿菌、腸球菌、白色念珠菌和無名假絲酵母菌 Candida famata的多重耐藥株有抗菌作用 ^[26] 。苘麻精油所含的hibicuslide C具有抗真菌活性，可破壞白色念珠菌細胞膜及誘導其凋亡 ^[15] 。

1.4   抗病毒耐藥作用

植物精油對一些耐藥病毒也有作用。研究顯示生姜Zingiber officinale Rosc. 、百里香、牛膝草Hyssopus officinalis  L.  和檀香等精油對臨床分離出耐阿昔洛韋的單純皰疹病毒（herpes simplex virus type 1 ，HSV-1 ）有顯著殺滅作用^[27] 。

1.5   抗寄生蟲耐藥作用

布錐蟲Trypanosoma brucei 是引起非洲錐蟲病（人類昏睡病和其他動物的非洲錐蟲病）的寄生性原生動物，但關于抗錐蟲藥的研究一方面是進展緩慢，另一方面是傳統抗錐蟲藥物因幾十年的使用產生耐藥性。研究發現植物精油對錐蟲也有殺滅作用。啤酒花Humulus lupulus  Linn. 精油主要含有單萜烯和倍半萜烯類成分，有抗布錐蟲的作用，其IC ₅₀為（7.93±2.29 ）～（10.68 ±0.48）μg/mL ^[28] 。孔雀草Tagetes patulaL.  精油對綿羊多藥耐藥捻轉血矛線蟲 Haemonchus  contortus的寄生有抗耐藥作用，可抑制蟲卵和幼蟲，通過中斷其生命周期和/ 或防止其進入感染階段來控制線蟲感染^[29] 。

2   植物精油與其他抗病原微生物藥物的協同作用

精油與精油或精油與抗生素之間具有協同作用，可以增強療效、降低毒性、減少不良反應、提高生物利用度、降低抗生素劑量，并減少和延緩抗生素耐藥性的出現，因此包含天然產物的新型抗菌組合藥物目前已成為研究重點。

2.1  精油與抗生素的協同作用

哌拉西林/肉桂精油、哌拉西林/薰衣草精油、哌拉西林/ 薄荷精油以及美羅培南/薄荷精油存在明顯的協同抗大腸桿菌作用，分級抑菌濃度指數（FIC ）為0.26 ～0.50^[14] 。肉桂精油、肉桂醛與多粘菌素組合，對多藥耐藥銅綠假單胞菌有協同作用， FIC 分別為16.7% 和 10%^[16] 。鼠尾草 Salvia sclarea L.  精油與四環素有相互協同作用 ^[30] 。 茶樹精油與抗生素組合時在亞抑制濃度下顯示出較高的協同作用，尤其是茶樹精油與苯唑西林組合對MRSA具有協同抗菌作用 ^[2] 。薄荷精油或葛縷子精油Carum carvi  L.  與慶大霉素結合對產超廣譜β-內酰胺酶（ESBL ）和新德里金屬β- 內酰胺酶-1（NDM-1 ）的肺炎克雷伯菌顯示出協同活性。慶大霉素與百里香精油、茴香 Foeniculum vulgare Mill.  精油、羅勒精油和鼠尾草精油結合具有協同作用 ^[31] 。苘麻精油所含的hibicuslide C與氟喹諾酮和利福平對銅綠假單胞菌有協同作用 ^[15] 。赤桉Eucalyptus camaldulensis  Dehnh.  精油與環丙沙星、慶大霉素和多粘菌素B 合用，對殺滅耐藥鮑曼不動桿菌存在協同作用，可減少抗生素劑量 ^[19]。

2.2   精油與精油的協同作用

肉桂精油和丁香精油分別與迷迭香的組合，檀香精油、沒藥精油的組合對MRSA、銅綠假單胞菌、沙門氏菌有抗菌協同作用 ^[3-4]。埃塞俄比亞傳統藥用植物 Blepharis cuspidate Lindau 、Boswelliaogadensis Vollesen 和Thymus schimper Ronniger 的精油按1∶1兩兩混合后存在協同作用，對多藥耐藥性的大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌有顯著的抗菌作用 ^[32]。沙拐棗 Calligonum comosum  L′Hér. 精油與指甲花醌（lawsone ）組合對多藥耐藥的念珠菌等真菌有殺滅作用，其抗菌作用相比各自單獨使用時增強至少3倍，而將其摻入到脂質體中后應用則毒性降低4 ～8倍，但同時保持了組合原有的抗菌增強作用 ^[33] 。

3   植物精油抑制抗生素耐藥的作用機制

3.1  改變外膜的通透性

革蘭陰性細菌由于其外膜結構復雜，因此比革蘭陽性細菌對抗生素更具耐藥性。萜烯是植物精油的微量成分，由于其脂質屬性可以增強精油滲透進入富含脂質的革蘭陰性菌細胞膜的能力^[6] 。大腸桿菌和多藥耐藥大腸桿菌經過肉桂精油作用后，其細胞膜被精油破壞，掃描電鏡觀察和細菌表面電荷量測定顯示肉桂精油使細菌細胞膜不可逆損傷并減少了細菌表面的電荷^[12] 。生姜精油及其成分9,12- 十八碳二烯酸甲酯可以穿透革蘭陰性細菌外膜和線粒體的脂質層，導致細菌的結構組織和完整性喪失，從而對從燒傷感染傷口分離的多藥耐藥或泛耐藥銅綠假單胞菌有抗菌作用^[34] 。薰衣草、檸檬草 Cymbopogon citratus (DC.) Stapf、馬郁蘭 Origanum majorana  L.、薄荷、茶樹、薔薇木Aniba rosaeodora Ducke 等精油及其主要抗菌成分松油烯-4-醇和香葉醇可導致洋蔥伯克霍爾德菌 Burkholderia cepacia 細胞膜脂肪酸組成產生變化使膜結構破壞^[35] 。黑種草精油及其成分百里醌、香芹酚、對傘花烴可破壞耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和單核細胞增多性李斯特菌細菌 Listeria monocytogenes膜完整性，抑制其對抗生素的耐藥性 ^[36-37] 。

3.2  抑制細菌外排泵

細菌外排泵導致的藥物外排作用可將細菌胞內的抗菌藥物或其他底物主動泵出胞外。原核生物細胞膜上已發現的外排泵有5種：ATP 結合盒超家族轉運蛋白（ATP-binding cassette，ABC ）、主要易化因子超家族轉運蛋白（major facilitator superfamily，MFS）、多藥及毒性化合物外排家族轉運蛋白（multidrug and toxic-compound efflux，MATE）、小多重耐藥家族轉運蛋白（smallmultidrug resistance ，SMR）、耐藥結節分化細胞分化家族轉運蛋白（the resistance-nodulation-division ，RND）。植物精油及其有效成分有抑制細胞膜上外排泵的作用，如旋覆花 Inula japonica Thunb.  精油和白芷 Angelica dahurica (Fisch. ex Hoffm.) Benth. et Hook. f. ex Franch. 精油可下調細胞的ABCB1 表達和降低脂筏穩定性 ^[38]。土荊芥 Chenopodium ambrosioides  L. 精油可以降低金黃色葡萄球菌對諾氟沙星的耐藥性，表現出對外排泵的抑制作用，其主要成分α- 萜品烯（α-terpinene ）雖然對金黃色葡萄球菌1199B株沒有直接抗菌作用，但在與抗菌藥物結合時表現出抗菌增強作用 ^[39] 。研究顯示巴豆Croton grewioides  Baill葉精油及其單萜和倍半萜類成分（主要為α- 蒎烯）可以抑制外排泵，其在體外沒有抗菌活性，但巴豆葉精油與諾氟沙星組合，可使其針對 MRSA MIC 降低64 倍，而與四環素組合時， MIC降低 4 倍。α- 蒎烯與四環素組合時，四環素的 MIC降低 32 倍^[40] 。黃花草Cleome viscosa  L.  精油納米乳液作用于耐藥細菌細胞中脂質、蛋白質和核酸的官能團，導致耐藥細菌的細胞膜和細胞壁的損傷，可通過抑制耐藥菌株的外排泵起作用 ^[41] 。松油烯 -4-醇和香葉醇是某些植物精油的主要抗菌成分，其以外排依賴的方式對非生長細胞有殺滅作用 ^[35] 。百里香精油和牛至精油對 PmrA外排泵基因過表達的氟 喹諾酮耐藥肺炎球菌顯著下調PmrA 基因^[11] 。鼠尾草精油作用于金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌，可降低四環素的MIC ，減少抗生素流出并降低tet （K ）基因在四環素耐藥表皮葡萄球菌臨床分離株中的表達^[30] 。

3.3   抑制生物膜形成

生物膜是復雜的微生物群落，是依附于某載體表面的由胞外多聚物和基質網包被的高度組織化、系統化的微生物膜性聚合物，60% 以上的人類慢性感染與其有關。生物膜使得細菌對抗生素、宿主防御更具有抵抗力，并通過醫療設備促進慢性感染中的細菌持久存活。其中銅綠假單胞菌產生生物膜的能力較強，研究顯示羅勒精油和鼠尾草精油可使銅綠假單胞菌生物膜產生能力降低，生物膜產量減少 ^[42] 。精油中所含的單萜β- 蒎烯成分具有可控制耐藥糞腸球菌菌株和減少非生物表面附著的生物膜數量的能力 ^[43] 。丁香酚、香芹酚、百里香酚、對傘花烴和γ-萜品烯單獨或與四環素組合對口腔細菌有顯著抗生物膜活性作用 ^[44]。

在針對在食品加工設施中不銹鋼上形成的48 h 生物膜檢測顯示，百里香、檸檬草、香根草 Vetiveria zizanioides  (L.) Nash 、香茅、小茴香 Cuminum cyminum  L. 、天竺葵Pelargonium graveolens  L′Herit.、玫瑰草 Cymbopogon martini  (Roxb.) W. Watson和廣藿香等精油可顯著降低活的浮游的食源性金黃色葡萄球菌細胞生物膜數量，但不能完全去除生物膜，其中百里香精油和廣藿香精油抗生物膜活性最強 ^[45] 。此外，到手香 Pogostemon cablin Benth 精油及其主要成分香芹酚對耐苯唑西林和耐萬古霉素金黃色葡萄球菌也有抗生物膜作用，其中香芹酚抗耐萬古霉素金黃色葡萄球菌的MIC 為0.25 mg/mL、最低殺菌濃度（MBC ）為0.5 mg/mL^[46] 。當精油或香芹酚質量濃度達0.5 mg/mL 時，在金黃色葡萄球菌生物膜上未發現活細胞 ^[46]。亞抑制濃度的反式肉桂醛作用于正阪崎腸桿菌時，可下調其與鞭毛裝置相關的基因fliD 、flgJ、motA 、motB，并減少生物膜的形成 ^[47] 。反式肉桂醛也可通過抑制胞外多糖合成（纖維素）、鞭毛形成和功能以及通過減少基因表達來抑制細胞間信號，從而減少生物膜的形成 ^[47] 。精油中的香芹酚、檸檬醛、(+)- 檸檬烯成分可抑制或消除MRSA 生物膜形成，可用于食品添加劑以及環境消毒劑 ^[48] 。

香芹酚、百里香酚、丁香酚分別與萘啶酸組合使用可增強鼠傷寒沙門菌對萘啶酸的易感性，抑制不銹鋼表面上的細菌生物膜形成，其中百里香酚最 有效，其次是丁香酚和香芹酚，百里香酚 MIC 為 32 ～ 128μg/mL ^[49] 。薄荷精油對致病性肺炎克雷伯菌生物膜有抑制作用，在 5 μL/mL 時的生物膜抑制率為 69.2% ～ 98.2% ，其主要成分薄荷醇在 2.5 μL/ml 時生物膜抑制率為 75.3 ～ 97.5% ；百里香精油在 10 μL/mL 時生物膜抑制率為 80.1% ～ 98.0% ，其主要成分百里酚在 5 μL/mL 時生物膜抑制率為 85.1% ～ 97.8% ；環丙沙星與百里香精油和百里香酚的組合可增強抗生素抗菌作用，并影響細菌生物膜細胞的活力 ^[18] 。

3.4    抗群體感應 （quorum sensing ，QS ） 作用

細菌通過細胞- 細胞之間的通訊系統，即QS 系統協調細菌- 細菌之間的相互作用和與高等生物體的關聯。只有當細菌達到特定的細胞密度時，QS 控制的行為才會發生。其核心內容是以單細胞形式存在的微生物個體通過產生和感應小分子化學信號進行廣泛的信息交流，從而以群體形式對寄主和外部環境做出協同反應，包括致病基因表達、影響細菌的運動性、生物膜形成和產生抗菌活性物質等。肉桂精油與哌拉西林組合使用后，大腸桿菌和多藥耐藥大腸桿菌生物發光表達顯示減少，表明肉桂精油可能是QS 的抑制劑，具有抗QS 效應。肉桂精 油可能通過 2 種途徑逆轉大腸桿菌對哌拉西林的耐藥性： ① 改變外膜的通透性，在致死濃度和亞致死濃度下破壞細菌膜，增加了抗生素向細菌細胞的非特異性流動性； ② 抑制細菌 QS ^[12] 。肉桂精油和反式肉桂醛抑制銅綠假單胞菌群體感應分子假單胞菌喹諾酮信號的產生，細菌的成群運動和生物膜形成 ^[50] 。 反式肉桂醛可下調QS 相關基因bcsA 、luxR 的表達，反式肉桂醛還干擾了QS 系統的自誘導劑和生物膜形成，但其不抑制弧菌屬細菌的生長 ^[51] 。

3.5    抑制細菌細胞分裂

細菌細胞分裂受絲狀溫度敏感蛋白（FtsZ ）調節，FtsZ 是微管蛋白的原核同源物。三磷酸鳥苷（GTP ）依賴性聚合使FtsZ 蛋白形成一種環狀長絲形式的高動態聚合物結構，稱為Z 環；Z 環在胞內被組裝并收縮細胞包膜，最終將母細胞分成2 個子細胞 ^[52] 。共聚焦顯微鏡下顯示，在大腸桿菌細胞中，肉桂精油所含的反式肉桂醛成分可特異性干擾Z 環空間排列使Z 環消散，并減少大腸桿菌每細胞長度單位Z 環的形成數，反式肉桂醛還能夠通過結合蠟狀芽孢桿菌中的FtsZ 區域來抑制細胞分裂 ^[53] 。

植物精油抑制抗生素耐藥的作用機制見表1 。

4    植物精油 “ 抗生素 ” 替代應用

4.1    醫用抗生素

研究顯示患有免疫疾病的患者長期接觸抗生素后可能會產生高度抗性的病原體，將膠體Ag 納米顆粒（NPs ）引入茶樹油納米乳液（TTO NE ）的工程納米系統可對大腸桿菌發揮協同作用（FIC 0.48 ），對金黃色葡萄球菌可發揮累加效應（FIC 0.75 ）。茶樹油納米銀乳液也可用于局部細菌感染的治療，根除革蘭陽性和革蘭陰性細菌 ^[54] 。

4.2    農用和食品抗生素

為了減少甚至消除食品和食品接觸表面中的微生物污染，可將合成或天然化合物直接補充到食品中或加入其包裝中用于清潔和消毒。今年來，人們越來越關注天然產物作為替代品的研究。植物精油中揮發性化合物的復雜混合物長期以來被認為是良好的抗菌劑和抗氧化劑，用于延長食品的保質期，其具有的多種藥理作用被廣泛用于抵御多重耐藥病原微生物 ^[9] 。如薄荷精油對植物致病菌如根癌農桿菌 Agrobacterium tumefaciens 有殺滅作用，被用于番茄冠癭病的防治 ^[55] 。

4.3    獸用抗生素和飼料添加劑

近年來，植物性飼料添加劑越來越多地被水產養殖業采用，這些添加劑不僅減少了抗生素的應用，而且還可改善魚類的生長情況。含牛至精油、茴香精油和柑橘精油的飼料添加劑可增強虹鱒魚對嗜水氣單胞菌感染的防護作用。通過3 種不同的途徑給予細菌（ip 、浸入細菌溶液中、與感染的魚共居），接受飼料添加劑的受感染虹鱒魚的死亡率顯著降低，所有感染途徑的總死亡率為18% ，而對照組為37% 。感染途徑也顯著影響死亡率，ip 、浸泡和共居的平均死亡率分別為60% 、17.5% 和5% ^[56] 。豬鏈球菌 Streptococcus suis 是一種重要的豬病原體和人畜共患病原體。研究顯示肉桂精油、牛至精油、百里香精油和紅百里香精油及其主要成分（肉桂醛，香芹酚和百里香酚）與常規抗生素（土霉素、復方新諾明、慶大霉素和青霉素）組合后可減少抗菌藥物的使用，控制豬鏈球菌感染 ^[57] 。

5    植物精油耐藥性

隨著細菌對食品保鮮技術的抵抗力增加，對食品安全和保質期構成威脅，人們已經提出使用天然抗微生物劑如植物精油及其抗菌成分避免產生耐藥性。然而，長期應用植物精油的抗菌成分也可能會導致耐藥菌株的出現。研究發現抑制劑量的香芹酚、檸檬醛和(+)- 檸檬烯氧化物作用于金黃色葡萄球菌USA300 后，分離出的耐藥菌株對這3 種成分耐藥性增加，全基因組測序顯示在包含編碼轉錄調節因子和代謝酶的基因的區域中出現大量缺失，在編碼分支酸合成酶的aroC （N187K ）基因中顯示單個錯義突變，在編碼RNA 聚合酶亞基β 的rpoB （A862V ）基因中檢測到錯義突變 ^[58] 。但也有應用產腸毒素金黃色葡萄球菌菌株的研究顯示牛至精油對通常用于食品保存的抗微生物制劑的直接耐受或交叉耐受沒有誘導作用 ^[59] 。腸球菌對八角茴香精油和鼠尾草精油具有耐藥性；白色念珠菌對鼠尾草精油具有耐藥性 ^[26] 。

精油當中的芳樟醇成分已成為香精、食品和化妝品行業的主要物質。但研究顯示，野生型腸沙門氏菌菌株多次暴露于亞致死濃度的芳樟醇可導致菌株對芳樟醇本身的耐藥性，芳樟醇對其的MIC 增量至少為8 倍，也使菌株對羅勒精油、甲氧芐啶、磺胺甲惡唑、哌拉西林、氯霉素、四環素產生耐藥，  MIC 增加2 ～32 倍。這種變化與多種表型相關，包括膜脂肪酸組成變化、誘導流出、減少流入，細菌運動性的控制以及在芳樟醇存在下細菌形成更大聚集體的能力 ^[60] 。

6    結語

植物精油具有廣譜的抗病原微生物的作用，可以通過改變細菌外膜的通透性、抑制細菌外排泵、抑制細菌生物膜形成、抗細菌QS 作用以及抑制細菌細胞分裂等方式緩解或應對病原微生物對抗生素的耐藥作用。并且已經在農業、食品業、畜牧飼養業等行業開展了應用研究。但研究發現精油在應用過程中也出現了耐藥的問題，因此精油的抗生素治療或替代應基于不同精油或其他抗生素的組合和輪換，以防止或延緩耐藥菌株的出現。