阿霍烯和納米材料對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，通過入侵腸上皮細胞，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。針對空腸彎曲桿菌的廣泛的傳播和感染等問題，本研究第一次將有機抑菌物阿霍烯（ajoene）與無機抑菌物納米二氧化鈦(TiO2 nanoparticles)和納米氧化鋁(Al2O3 nanoparticles)結(jié)合使用，研究其對致病微生物的作用及機制。采用肉湯稀釋法，研究了幾種不同物質(zhì)對空腸彎曲桿菌的抑菌作用;通過掃描電

2、子顯微鏡、共聚焦激光掃描顯微鏡對受損細胞的形貌進行觀察;采集分析經(jīng)抑菌物質(zhì)處理過的細菌的拉曼光譜研究其作用機制。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)生的有機硫化物阿霍烯對空腸彎曲桿菌具有很強的抑菌效果，其MIC為0.25mmol/L。納米二氧化鈦和納米氧化鋁在較高劑量時也能抑制空腸彎曲桿菌的生長，它們的MIC均為16mmol/L。阿霍烯和納米氧化物結(jié)合使用時，會對該菌產(chǎn)生協(xié)同抑菌作用。
　　掃描電子顯微鏡

3、驗證細胞受損情況表明，經(jīng)過不同抑菌物質(zhì)處理后的菌體細胞顯示出顯著的形態(tài)變異。
　　對經(jīng)不同抑菌物質(zhì)處理后的空腸彎曲桿菌進行熒光染色，質(zhì)膜完整的活細胞著色后顯示綠色熒光，質(zhì)膜不完整的死細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，菌體細胞在受損之后菌體細胞大分子的特性的變化。分析表明，菌體對

4、阿藿烯的反應(yīng)與對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菌體細胞膜，與細胞內(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），從而造成生物機能障礙。兩種納米氧化物與細菌作用時似乎具有相同的第一階段(phaseⅠ)抑菌機制——破壞細胞膜表面蛋白的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α-螺旋和β-折疊，而納米二氧化鈦則改變含酪氨酸、鳥嘌呤（654cm-1波段）等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。采用非監(jiān)督條件下的化學計量學模型(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胞，用貝葉斯概率驗證了PCA的區(qū)分能力。
　　該研究結(jié)果有助于開發(fā)更有效的干預(yù)措施來降低食物供給中空腸彎曲桿菌的污染風險，特別是針對于易感人群的脫水產(chǎn)品