阿霍烯和納米材料對(duì)空腸彎曲桿菌的抑制作用.pdf

1、空腸彎曲桿菌是一種主要的致病菌，通過(guò)入侵腸上皮細(xì)胞，造成腸道炎癥，還可能引起繼發(fā)的腦膜炎、關(guān)節(jié)敗血癥、格林-巴利綜合癥等。針對(duì)空腸彎曲桿菌的廣泛的傳播和感染等問(wèn)題，本研究第一次將有機(jī)抑菌物阿霍烯（ajoene）與無(wú)機(jī)抑菌物納米二氧化鈦(TiO2 nanoparticles)和納米氧化鋁(Al2O3 nanoparticles)結(jié)合使用，研究其對(duì)致病微生物的作用及機(jī)制。采用肉湯稀釋法，研究了幾種不同物質(zhì)對(duì)空腸彎曲桿菌的抑菌作用;通過(guò)掃描電

2、子顯微鏡、共聚焦激光掃描顯微鏡對(duì)受損細(xì)胞的形貌進(jìn)行觀察;采集分析經(jīng)抑菌物質(zhì)處理過(guò)的細(xì)菌的拉曼光譜研究其作用機(jī)制。主要結(jié)果如下。
　　由大蒜中的不穩(wěn)定的硫代亞磺酸酯降解產(chǎn)生的有機(jī)硫化物阿霍烯對(duì)空腸彎曲桿菌具有很強(qiáng)的抑菌效果，其MIC為0.25mmol/L。納米二氧化鈦和納米氧化鋁在較高劑量時(shí)也能抑制空腸彎曲桿菌的生長(zhǎng)，它們的MIC均為16mmol/L。阿霍烯和納米氧化物結(jié)合使用時(shí)，會(huì)對(duì)該菌產(chǎn)生協(xié)同抑菌作用。
　　掃描電子顯微鏡

3、驗(yàn)證細(xì)胞受損情況表明，經(jīng)過(guò)不同抑菌物質(zhì)處理后的菌體細(xì)胞顯示出顯著的形態(tài)變異。
　　對(duì)經(jīng)不同抑菌物質(zhì)處理后的空腸彎曲桿菌進(jìn)行熒光染色，質(zhì)膜完整的活細(xì)胞著色后顯示綠色熒光，質(zhì)膜不完整的死細(xì)胞著色后顯示紅色熒光。共聚焦激光掃描顯微鏡的觀察結(jié)果直觀的顯示了不同抑菌物質(zhì)對(duì)空腸彎曲桿菌均有一定抑制作用，且納米氧化物與阿霍烯可以產(chǎn)生協(xié)同抑菌作用。
　　共聚焦顯微拉曼光譜則表明，菌體細(xì)胞在受損之后菌體細(xì)胞大分子的特性的變化。分析表明，菌體對(duì)

4、阿藿烯的反應(yīng)與對(duì)兩種納米氧化物的反應(yīng)不同。共聚焦顯微拉曼光譜顯示，阿藿烯能夠滲透通過(guò)菌體細(xì)胞膜，與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的-SH基結(jié)合形成S-S延伸鍵。隨后改變相關(guān)的酶類和蛋白質(zhì)的構(gòu)象（1606cm-1波段），從而造成生物機(jī)能障礙。兩種納米氧化物與細(xì)菌作用時(shí)似乎具有相同的第一階段(phaseⅠ)抑菌機(jī)制——破壞細(xì)胞膜表面蛋白的S-S鍵，增加了C-H化合物的數(shù)量;但不同的第二階段(phaseⅡ)反應(yīng)顯示，它們以不同的方式改變了細(xì)胞內(nèi)相關(guān)氨基酸、核苷

5、酸、蛋白質(zhì)等的結(jié)構(gòu)。氨基化合物Ⅰ（759cm-1和775cm-1波段）的改變顯示納米氧化鋁主要改變?chǔ)?螺旋和β-折疊，而納米二氧化鈦則改變含酪氨酸、鳥(niǎo)嘌呤（654cm-1波段）等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。采用非監(jiān)督條件下的化學(xué)計(jì)量學(xué)模型(主成分分析(PCA))區(qū)分抑菌物質(zhì)處理前后的空腸彎曲桿菌細(xì)胞，用貝葉斯概率驗(yàn)證了PCA的區(qū)分能力。
　　該研究結(jié)果有助于開(kāi)發(fā)更有效的干預(yù)措施來(lái)降低食物供給中空腸彎曲桿菌的污染風(fēng)險(xiǎn)，特別是針對(duì)于易感人群的脫水產(chǎn)品