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结合微生物学及光谱学,研究thymol对金黄色葡萄球菌抗菌机理

返回列表 来源: 发布日期: 2020.01.09
结合微生物学、光谱学和分子对接技术,研究thymol对金黄色葡萄球菌抗菌机理
解读人:上海梵蓝 
这篇文章用多种技术展现了 thymol 对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌抗菌的物理状态,主要有电镜图片展示,以及 thymol 对该菌 DNA 的结合等一些情况。
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百里酚(2-异丙基-5-甲基苯酚)是一种天然物质食品中用作香料或防腐剂的成分。这次试验中通过气相色谱-质谱共鉴定出金黄色葡萄球菌膜上 15 种膜脂肪酸。低浓度的百里酚明显的改变在膜脂肪酸组成,如降低 12-甲基十四碳酸(从 22.4-17.3%降至 7.9-10.3%)。膜透性测定和形态学图像显示,百里酚在高浓度下破坏了金黄色葡萄球菌细胞膜的完整性,此外,通过多光谱技术,原子力显微镜,显示百里酚诱导细菌基因组 DNA 二级结构轻微的不稳定。
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文章背景
这篇文章从食品病原菌引起人们的腹泻、疟疾、中毒等角度出发,包括单核增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,而化学防腐剂的使用是控制不良食品相关微生物的传统方法。然而,这些防腐剂可能会引发中毒危害,导致严重的健康问题,因此,探索自然的方法来消除致病性和食品中的腐败微生物是未来选择。这个时候就引出了本文的重要角色 thymol。此外,它被被美国食品药品管理局归类为 b 类,认定为安全的。具体来说,百里酚具有干扰细胞膜脂质双分子层的能力,可能导致细胞膜通透性增加。

材料与方法
Thymol (purity, 99.0%)从 Aladdin Chemistry Co.获得 (Shanghai, China)金黄色葡萄球菌从华南理工大学微生物实验室获得(Guangzhou, China)
金黄色葡萄球菌生长曲线
此前,百里酚对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为 2.06 mM (0.31 g/L)【1】 ,所以本试验就用的 2.06mM 作为 1MIC 在酵母培养基中培养。
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膜脂肪酸的提取与分析
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一些研究表示,不同细菌膜脂肪酸比例,影响其自身膜流动性,最终影响菌体结构,所以本次试验测定脂肪酸作为研究的一个依据。另外,本试验对细胞膜透性测定使用电导率仪测定(DDS-11A, Shanghai Leici Instrument Inc., Shanghai, China),了解不同 MIC 下金黄色葡萄球菌细胞的胞外传导性。

扫描电子显微镜检查法
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百里香酚的DNA分子建模
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这个试验用到了原子力显微镜,测定了细菌 DNA 结构,和添加了thymol细菌 DNA 结构,通过探头激光扫描,认清了加入 thymol 后细菌 DNA 结构凸起更多更粗燥,认定了thymol可结合细菌DNA,可能发生一定的调控作用。

参考文献:
【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.

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