3討論與結論


中草藥富含生物堿、有機酸、苷類等多種活性物質,不僅具有抗菌、抗病毒作用,還能改善動物的生長、免疫性能,已被廣泛用于水產動物疾病的防治中。Chang等和Chen等的研究發(fā)現(xiàn),飼喂凡納濱對蝦含100 mg/kg甘草提取物或含0.6%甘草酸苷的飼料,可提高對蝦酚氧化酶、超氧化物歧化酶等活力,降低對蝦在溶藻弧菌(V.alginolyticus)攻毒后的死亡率。Zhai等用主要成分為板藍葉、大黃、黃柏等的三黃散,以500 mg/kg的劑量飼喂感染副溶血弧菌的凡納濱對蝦,用藥后對蝦血清免疫參數(shù)和存活率顯著提高。羅新等測定了42種中草藥對水產動物常見病原嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)的抑菌效果,發(fā)現(xiàn)冰片、烏梅、五倍子、訶子、石榴皮、艾葉和黃連7種中草藥水提液具有抑菌活性,其中以冰片的抑菌作用最強,抑菌圈達到(26.1±1.5)mm。


GD是甘草、板藍根、人工牛黃、冰片等為主要成分的藥物。程安達等研究發(fā)現(xiàn),使用2 mL/kg GD的飼料可改善副溶血弧菌感染引起的對蝦肝胰腺損傷,降低患病對蝦的死亡率。在本研究中,GD對副溶血弧菌CICC 21617的MIC值和MBC值分別為7.6 mg/mL和15.2 mg/mL,1/4MIC以上濃度的GD能明顯抑制副溶血弧菌的生長,表明該藥物對副溶血弧菌具有較好的體外抑菌活性,可有效抑制細菌的增殖。


植物源藥物可通過破壞細菌細胞結構完整性,干擾其物質轉運、生物合成等功能,從而發(fā)揮抑菌作用。孫揚等研究發(fā)現(xiàn),副溶血弧菌經120μg/mL的檸檬草精油處理后,菌體細胞壁、膜構造被破壞,細胞內容物流失,上清液中堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活性、蛋白質含量和電導率上升。Sun等的研究結果表明,25 mg/mL的藍莓提取物可破壞副溶血弧菌細胞膜結構,抑制細胞膜相關基因的表達,進而影響其物質轉運功能。


Xin等研究發(fā)現(xiàn),經2μL/mL的茴香醛處理,破壞了副溶血弧菌細胞超微結構,影響了其生物膜形成、鞭毛移動和群體感應相關基因的表達。本研究發(fā)現(xiàn)GD處理后副溶血弧菌細胞發(fā)生裂解,細胞壁、細胞膜出現(xiàn)消融,大量胞內泄露物質漏出,表明GD處理破壞了副溶血弧菌細胞結構的完整性,進而影響了細胞膜的通透性,這與以上研究結論一致。板藍根和甘草是GD的主要成分,0.25 g/mL的板藍根微粉水提物能破壞大腸桿菌(Escherichia coli)細胞壁和細胞膜的完整性。甘草的主要活性成分光甘草酚,它通過與細菌細胞壁中的肽聚糖結合來破壞金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的細胞結構,由此推測它們可能是GD導致副溶血弧菌細胞壁和細胞膜損傷的重要活性物質。


藥物處理通過調控細菌轉錄表達水平,進而影響其生理功能?,F(xiàn)有研究表明,64μg/mL單寧酸處理可改變嗜水氣單胞菌的轉錄組;75 mg/mL的原兒茶醛或2μL/mL的茴香醛處理可改變副溶血弧菌的轉錄表達水平。它們主要通過抑制細菌能量代謝、生物膜形成、黏附、運動相關基因的表達,從而降低其致病力。與這些研究結論相似,GD處理后副溶血弧菌的轉錄組發(fā)現(xiàn)顯著變化,造成肌苷酸和核糖核苷合成代謝、檸檬酸循環(huán)等相關基因表達的顯著下調。

細菌的肌苷酸和核糖核苷是細胞內重要的核苷酸,它們在細胞生長、代謝和遺傳信息的傳遞中扮演著關鍵角色。檸檬酸循環(huán)是細菌細胞糖類、脂類、氨基酸等營養(yǎng)物質的重要代謝途徑,對于細胞的能量產生、代謝調控以及生物合成都具有至關重要的作用。GD處理后副溶血弧菌的肌苷酸、核糖核苷合成代謝以及檸檬酸循環(huán)的轉錄水平下降,表明細菌的遺傳物質合成、能量代謝活動可能受到抑制,進而影響其生長、繁殖和致病能力。本研究還發(fā)現(xiàn),GD處理后副溶血弧菌的群體感應相關基因表達顯著下調。群體感應是副溶血弧菌菌群間的重要通訊機制,參與調控耐熱直接溶血毒素基因(tdh)等毒力基因的表達,調節(jié)生物被膜的形成,影響細菌的運動性,從而增強副溶血弧菌的致病力和在環(huán)境中的生存能力,因此GD可能通過群體感應淬滅作用影響副溶血弧菌的致病力。


在本研究中,GD主要促進了副溶血弧菌轉錄因子活性、細胞壁合成代謝等相關基因的表達。在低濃度藥物的作用下,細菌為適應環(huán)境壓力并維持其生存,可能會提高或降低特定基因的轉錄活性,以減少藥物對菌體細胞的滲透和損傷。例如,F(xiàn)eng等的研究發(fā)現(xiàn),大蒜提取物二烯丙基硫醚可促進阪崎克羅諾桿菌(Cronobacter sakazakii)細胞壁合成相關基因的表達。馬強等研究表明,在低濃度的β-內酰胺類抗生素的作用下,金黃色葡萄球菌細胞壁的厚度明顯增加,并促進了細胞壁相關基因glmU、pbpB、altR、murG的表達。與這些研究結果一致,本研究發(fā)現(xiàn)GD處理主要提高了肽聚糖、氨基聚糖等細胞壁合成代謝相關基因的表達。肽聚糖和氨基聚糖是細菌細胞壁的主要成分之一,它通過形成堅固的網(wǎng)絡結構,為細菌提供機械支撐,可抵御外界的機械和滲透損傷。GD處理提高了副溶血弧菌細胞壁合成代謝的轉錄水平,表明菌體細胞結構遭到破壞后,可能加強了細胞修復功能的調控,以應對外界環(huán)境的壓力。后續(xù)應將組學分析與RNA干擾、基因敲除等分子生物學方法相結合,進一步厘清GD抑殺副溶血弧菌的關鍵基因及代謝通路。


綜上所述,本研究結果表明GD可抑制副溶血弧菌生長,破壞其細胞壁、細胞膜結構的完整性。在轉錄水平上,GD主要抑制了副溶血弧菌的肌苷酸、核糖核苷合成代謝以及檸檬酸循環(huán)等能量代謝相關基因的轉錄水平,同時菌體可能也啟動了細胞壁損傷的自我修復機制。本研究初步探明了GD對副溶血弧菌抑制活性及作用機制,可為增加GD的靶動物提供背景參考資料,也為新型弧菌防控藥物的開發(fā)提供科學依據(jù)。


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