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10 種植物精油對腐生葡萄球菌抑制效果比較及肉桂精油抑菌機(jī)制分析

2020-10-29 06:17藍(lán)蔚青劉嘉莉翁忠銘陳夢玲
食品科學(xué) 2020年19期
關(guān)鍵詞:腐生肉桂菌體

藍(lán)蔚青,劉嘉莉,翁忠銘,陳夢玲,謝 晶,

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,食品科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué)),上海 201306)

特定腐敗菌(specific spoilage organism,SSO)是海產(chǎn)品中的一類重要微生物,具有調(diào)節(jié)魚體代謝產(chǎn)生一系列化合物與生物活性物質(zhì)的能力[1]。SSO還可能通過其初級或次級代謝,產(chǎn)生具有異味的揮發(fā)性有機(jī)化合物,直接影響魚肉的感官特性、質(zhì)地與新鮮度[2-3]。因此,其作為評價化學(xué)腐敗指數(shù)的重要部分,在貨架期預(yù)測中起到關(guān)鍵作用[4]。目前,已有研究發(fā)現(xiàn)假單胞菌屬、希瓦氏菌屬與葡萄球菌屬是魚類冷藏期間的優(yōu)勢腐敗菌[5]。

近年來,天然植物及提取物以其優(yōu)良的生物活性、經(jīng)濟(jì)適用性與低毒性等特點逐漸在各類食品的貯藏保鮮上受到關(guān)注[6-8]。植物源提取物包括單一化合物、復(fù)合化合物與植物精油等。其中,植物精油是一種具有特殊芳香氣味的油性液體,具有易揮發(fā)、澄清、易溶于有機(jī)溶劑等特點。可通過蒸餾法、超臨界CO2法、冷壓法等從植株的多個部位提取獲得植物精油,其密度通常低于水[9-10]。植物精油作為芳香植物的次級代謝產(chǎn)物,是一種性質(zhì)復(fù)雜的天然混合物,一般含有約20~60 種不同濃度的組分。其中酚、醇、酮、醚與烴類常被認(rèn)為是香料植物中的主要抗菌成分[11]。因此,精油可作為降低細(xì)菌耐藥性的潛在替代品,為醫(yī)藥、食品等行業(yè)帶來便利。目前,部分學(xué)者開展植物精油的抑菌機(jī)理研究。如Shan Bin等[12]分析了46 種草本植物提取物對蠟樣芽孢桿菌、單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌與沙門氏菌的抗菌活性,研究發(fā)現(xiàn)革蘭氏陽性菌比陰性菌敏感;Chan等[13]研究表明,植物精油中的香芹酚、香豆酸、反式肉桂醛、丁香酚、沒食子酸與迷迭香酸的抗菌性能良好;Dorman等[14]研究發(fā)現(xiàn)從牛至、黑胡椒、丁香與肉豆蔻中提取的植物精油對嗜水氣單胞菌的抗菌活性相近,而肉豆蔻與丁香精油則具更顯著的抑制作用。

本實驗在對10 種植物精油對腐生葡萄球菌作用性能分析的基礎(chǔ)上,篩選出效果最佳的植物精油——肉桂精油;以其為研究對象,通過分析其對腐生葡萄球菌的微生物生長曲線、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活力、紫外吸收物質(zhì)與掃描電子顯微鏡等綜合評價,并結(jié)合其對菌體生物膜的抑制率分析,研究肉桂精油對腐生葡萄球菌的作用機(jī)制與生物被膜形成的影響,以期為植物精油等植物源生物保鮮劑在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)由上海海洋大學(xué)水產(chǎn)品加工與貯藏工程技術(shù)研究中心分離純化,鑒定后于-80 ℃超低溫下甘油管凍存。

羅勒精油、黑胡椒精油、甜茴香精油、芫荽籽精油、肉桂精油、姜精油、玫瑰草精油、茶樹精油、綠橘精油、白蘭葉精油(均為食品級) 雅琪實業(yè)(上海)有限公司;AKP測試盒 南京建成生物工程研究所;胰蛋白胨大豆肉湯(trypticase soy broth,TSB) 、胰蛋白胨大豆瓊脂(tryptic soy agar,TSA) 青島海博生物技術(shù)有限公司;50%戊二醛溶液、無水乙醇、二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)、聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene,PTFE)膜過濾器 生工生物工程(上海)股份有限公司;羥乙基哌嗪乙硫磺酸(N-2-hydroxyethylpiperazine-N-ethane-sulphonic acid,HEPES)緩沖液、結(jié)晶紫 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Synergy 2多功能酶標(biāo)儀 美國BioTek儀器有限公司;Q-150T ES plus高真空離子濺射鍍膜儀 英國QUORUM有限公司;MIRA FE-SEMs分析型高分辨掃描電子顯微鏡 捷克TESCAN公司;TGL-16M臺式高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司;UV-2450型紫外-可見分光光度計 日本島津公司;LDZM-40KCS-Ⅲ型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;SW-CJ-1D型單人凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司;QYC-200型全溫培養(yǎng)搖床、DNP-9162BS-Ⅲ型電熱恒溫培養(yǎng)箱上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;CP4202C型電子分析天平 奧豪斯國際貿(mào)易(上海)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菌懸液與植物精油溶液制備

菌懸液制備:將Staphylococcus saprophyticus菌株從-80 ℃冰箱中取出,在TSA平板上劃線,30 ℃培養(yǎng)24 h。挑單菌落于10 mL TSB中,37 ℃、150 r/min恒溫?fù)u床活化培養(yǎng)18 h;再以體積分?jǐn)?shù)1%的接種量接入10 mL的TSB中,37 ℃、200 r/min振蕩培養(yǎng)18 h,5 000 r/min、4 ℃離心10 min,收集菌體后棄去上清液,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.85%生理鹽水重懸,調(diào)節(jié)菌懸液濃度為1×106CFU/mL,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

植物精油溶液制備:參考Bla?ekovi?等[15]的方法,并略作修改。將精油分別溶于DMSO至不同質(zhì)量濃度,通過0.22 μm PTFE膜過濾器過濾滅菌待用。

1.3.2 10 種植物精油對腐生葡萄球菌的抑菌圈直徑測定

吸取制備好的1×106CFU/mL菌懸液100 μL,將其均勻涂布在TSA培養(yǎng)基表面上。在超凈工作臺中使用6 mm×10 mm無菌不銹鋼圓管于瓊脂上打孔,用瓊脂密封孔底。將100 μL不同質(zhì)量濃度精油溶液用移液槍移至每個孔中。平板置于4 ℃下2 h進(jìn)行預(yù)擴(kuò)散,然后在30 ℃下孵育24 h,以DMSO為陰性對照。使用游標(biāo)卡尺十字交叉法測量抑菌圈直徑,評估抑菌活性。其中,抑菌圈直徑小于8.0 mm被認(rèn)為是“無抑制區(qū)”[16]。

1.3.3 最小抑菌濃度與最小殺菌濃度測定

采用Amini等[17]的微量肉湯稀釋法測定肉桂精油對腐生葡萄球菌的最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)與最小殺菌濃度(minimum bactericidal concentration,MBC),略作修改。將不同植物精油分別通過0.22 μm微孔濾膜過濾除菌,隨后在DMSO中稀釋至64 mg/mL并移至96 孔板中,采用二倍稀釋法將植物精油分別稀釋至32、16、8、4、2、1、0.5、0.25 mg/mL與0.125 mg/mL。吸取制備好的1×106CFU/mL菌懸液100 μL依次加入到96 孔板中,30 ℃溫育24 h后測定OD600nm值,以僅添加DMSO的TSB培養(yǎng)基作為對照。其中,MIC為明顯抑制腐生葡萄球菌生長的最低質(zhì)量濃度。MBC為細(xì)菌兩次培養(yǎng)中均不能生長的最低質(zhì)量濃度[14]。所有操作重復(fù)6 次。

1.3.4 肉桂精油處理后腐生葡萄球菌生長曲線測定

參考Chimnoi等[18]的方法測定腐生葡萄球菌的微生物生長曲線,研究肉桂精油對其正常生長的影響。將過濾除菌后的肉桂精油溶解于DMSO中至終質(zhì)量濃度分別為1/2 MIC、MIC與2 MIC,加入制備好的菌懸液100 μL到相應(yīng)試管中。以僅含DMSO的TSB為空白對照(CK)組。將接種后的各管置于搖床中37 ℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)24 h。每隔2 h離心收集菌體。在每個時間段結(jié)束時,用無菌生理鹽水制備10 倍系列稀釋液備用。隨后,將100 μL樣品涂布于TSA培養(yǎng)基,在培養(yǎng)箱37 ℃培養(yǎng)24 h后進(jìn)行平板計數(shù)。

1.3.5 肉桂精油處理的腐生葡萄球菌細(xì)胞膜完整性測定

參考Liu Guorong等[19]的方法,通過紫外線吸收測定細(xì)菌細(xì)胞膜完整性。將過濾除菌后的肉桂精油溶解于DMSO中至終質(zhì)量濃度分別為1/2 MIC、MIC與2 MIC,將菌液加入其中。以僅含DMSO的TSB為對照組。將接種后的各管置于搖床中37 ℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)24 h。取2 mL菌液,4 ℃、4 000 r/min離心收集菌體并將之重懸于2.5 mmol/L的HEPES緩沖液(pH 7.0)中,再分別加入1/2 MIC、MIC與2 MIC肉桂精油溶液,以不含肉桂精油的TSB培養(yǎng)基為空白對照(CK)組。每30 min取樣2 mL,4 ℃、5 000 r/min離心10 min后用0.22 μm微孔濾膜過濾上清液,使用紫外-可見分光光度計分別在260 nm和280 nm波長處測其吸光度,吸光度越大,表明細(xì)胞膜破壞程度越嚴(yán)重。

1.3.6 肉桂精油處理的腐生葡萄球菌胞外AKP活力測定

將過濾除菌后的肉桂精油溶解于DMSO中至終質(zhì)量濃度分別為1/2 MIC、MIC與2 MIC,將100 μL菌液加入其中。以僅含DMSO的TSB為對照(CK)組。將接種后的各管置于搖床中37 ℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)5 h。分別在0 h與5 h時,取2 mL菌液于4 ℃、4 000 r/min離心收集菌體,根據(jù)AKP測試盒說明書測定胞外AKP活力。

1.3.7 肉桂精油處理的腐生葡萄球菌微觀結(jié)構(gòu)的觀察

參考藍(lán)蔚青等[20]的方法,取對數(shù)期菌種按體積分?jǐn)?shù)1%接種量分別接種至1/2 MIC、MIC與2 MIC的肉桂精油溶液中,以DMSO作為空白對照(CK)組,37 ℃、150 r/min搖床培養(yǎng)5 h后,取1.5 mL菌液8 000 r/min、4 ℃離心5 min,收集沉淀,用體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛溶液對菌體重懸浮后于4 ℃固定10 h。然后用磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)洗滌3 次后棄上清液,然后分別用體積分?jǐn)?shù)30%、50%、70%、90%與無水乙醇梯度脫水,凍干后均勻涂在金屬箔片上并固定噴金,置于掃描電子顯微鏡下觀察菌體形態(tài)結(jié)構(gòu)。

1.3.8 肉桂精油處理的腐生葡萄球菌生物膜形成能力測定

參考Mizdal等[21]的方法,并略有修改。分別向96 孔板中加入1/2 MIC、MIC、2 MIC的肉桂精油溶液后,加入106CFU/mL菌液,在37 ℃條件下培養(yǎng)24 h。孵育后,用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 5.8)洗滌除去弱黏附于生物膜的細(xì)胞,將形成的生物膜在室溫下干燥15 min后,用0.1%結(jié)晶紫染色液將黏附在壁上的生物膜染色15 min,再用磷酸鹽緩沖液洗滌3 次,隨即用體積分?jǐn)?shù)33%冰醋酸進(jìn)行細(xì)胞脫色,在570 nm波長處測定洗脫液吸光度。以DMSO溶劑為陰性對照[22],無菌水處理菌液為陽性對照,分析肉桂精油對細(xì)菌生物膜形成的影響。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS 25軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,實驗結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,多組間數(shù)據(jù)差異性比較使用單因素方差分析,Duncan’s檢驗與LSD法進(jìn)行均值多重比較;P<0.05表示存在統(tǒng)計學(xué)顯著差異;使用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 10 種植物精油處理對腐生葡萄球菌的MIC與MBC

表1 10 種植物精油對腐生葡萄球菌的抑菌效果Table 1 Inhibitory effects of 10 plant essential oils on Staphylococcus saprophyticus

從表1中可以看出,不同植物精油在抑菌活性上表現(xiàn)出較大差異,在10 種受試植物精油中,以肉桂精油的作用效果最佳,其對腐生葡萄球菌的抑菌圈直徑為(24.10±2.55)mm,MIC和MBC均為1 mg/mL。姜精油與甜茴香精油的抑菌性較弱,可能由于其中活性物質(zhì)易揮發(fā),使部分有效成分在培養(yǎng)基表面重新分配[23]。植物精油大多含有酚類物質(zhì),如百里香酚、丁香酚與香芹酚等,并以此發(fā)揮抗菌作用[24]。在肉桂精油中,肉桂醛為發(fā)揮其抑菌作用的主要成分[25]。

由MIC結(jié)果可知,肉桂精油在10 種精油中的抑菌性最強(qiáng),因此后期將以DMSO為對照組,1/2 MIC、MIC、2 MIC肉桂精油為處理組,進(jìn)一步研究肉桂精油對腐生葡萄球菌的作用效果。

2.2 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌生長曲線的影響

圖1 肉桂精油對腐生葡萄球菌生長的影響Fig. 1 Effect of cinnamon essential oil on growth of Staphylococcus saprophyticus

正常情況下,微生物數(shù)量會隨培養(yǎng)時間的延長而增加,當(dāng)受到外界不良因素影響,其生長速率與生長能力就會受到抑制,菌落總數(shù)相應(yīng)減少。因此,可通過菌落總數(shù)的變化來判定抑菌劑的作用效果。由圖1可知,CK組菌體生長正常,隨著時間延長,其菌落總數(shù)呈上升趨勢,而不同質(zhì)量濃度肉桂精油處理組作用效果明顯,在2 h內(nèi)菌體數(shù)明顯降低。其中,1/2 MIC肉桂精油組菌體生長在14 h時被完全抑制;MIC肉桂精油組與2 MIC肉桂精油組在5 h時被完全抑制,未有活菌檢出。結(jié)果表明,肉桂精油對抑制腐生葡萄球菌生長有明顯效果。

2.3 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌細(xì)胞膜完整性的影響

若在胞外介質(zhì)環(huán)境中檢測到細(xì)菌胞內(nèi)在260 nm波長處具有強(qiáng)吸收作用的物質(zhì)(如嘌呤、嘧啶、戊糖以及無機(jī)磷酸鹽等)以及在280 nm波長處有最大吸收波長的蛋白質(zhì),可表示細(xì)菌的細(xì)胞膜遭到一定程度破壞[26-27]。同時,細(xì)胞質(zhì)中重要組分的泄漏也表明菌體細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生不可逆損傷[28]。

圖2 肉桂精油對腐生葡萄球菌在260 nm(A)和280 nm(B)波長處紫外吸收的影響Fig. 2 Effect of cinnamon essential oil on absorbance of Staphylococcussaprophyticus suspension at 260 (A) and 280 nm (B)

由圖2可知,隨著處理時間的延長,不同質(zhì)量濃度處理組在260 nm和280 nm波長處的吸光度總體呈上升趨勢,表明肉桂精油對腐生葡萄球菌的作用效果具有一定的時間依賴性。其中,MIC組與2 MIC肉桂精油處理組的吸光度相比于CK組上升迅速;其均在0.5 h時升高,處理1 h后,吸光度達(dá)到最大,2 MIC處理組的吸光度上升速度明顯快于MIC處理組,由此表明肉桂精油對腐生葡萄球菌的細(xì)胞膜完整性有較強(qiáng)破壞性,其能使菌體胞內(nèi)物質(zhì)大量滲出,作用強(qiáng)度與質(zhì)量濃度正相關(guān)。

部分學(xué)者通過對植物精油進(jìn)行化學(xué)氣相分析,結(jié)果表明植物精油中的主要抗菌組分是酚、萜烯、醛與酮類,認(rèn)為其可作用于細(xì)菌細(xì)胞膜[29]。同時,植物精油及其組分的疏水性在破壞菌體細(xì)胞膜過程中同樣有著關(guān)鍵作用,這一特征使精油的有效成分能透過細(xì)胞膜或在細(xì)胞膜中積累、破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),使細(xì)胞膜通透性增加、胞內(nèi)物質(zhì)溶出,造成位于細(xì)胞膜上的微生物能量代謝系統(tǒng)及其關(guān)鍵酶類的損傷與破壞,關(guān)鍵生理活性物質(zhì)的大量流失,最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡[30-31]。植物精油及組分在對細(xì)菌細(xì)胞膜造成破壞的同時,還會作用于細(xì)胞內(nèi)部的多種關(guān)鍵酶類,使其能量及代謝系統(tǒng)被破壞,導(dǎo)致菌體細(xì)胞對抗菌藥物的耐受性大大降低[32]。

2.4 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌胞外AKP活力的影響

圖3 肉桂精油處理后腐生葡萄球菌胞外AKP活力變化Fig. 3 Effect of cinnamon essential oil on extracellular AKP activity of Staphylococcus saprophyticus

AKP與細(xì)菌細(xì)胞膜上的能量產(chǎn)生密切相關(guān),通常存在于細(xì)菌的細(xì)胞壁與細(xì)胞膜間隙中[33]。因此,正常情況下在胞外無法檢出;然而,當(dāng)菌體細(xì)胞壁受到損傷時,AKP則會泄漏到胞外的環(huán)境介質(zhì)中[34]。如圖3所示,經(jīng)過不同質(zhì)量濃度的肉桂精油處理5 h后,CK組AKP活力無顯著變化,各處理組的AKP活力均有所上升,AKP活力與肉桂精油質(zhì)量濃度呈正相關(guān),其中2 MIC肉桂精油組增長最為明顯,在培養(yǎng)5 h時達(dá)6.52 U/mL。表明肉桂精油對腐生葡萄球菌的細(xì)胞壁有破壞作用,同時還可能使細(xì)胞膜遭到破壞,胞內(nèi)重要生理物質(zhì)泄漏,最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。陳夢玲等[30]研究得出牛至精油可使腐生葡萄球菌菌體細(xì)胞壁完整性遭到破壞,與本研究結(jié)果相似。

2.5 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖4中顯示了肉桂精油處理5 h后,其對腐生葡萄球菌的微觀形貌影響。在CK組中,菌體保持原有完整的球狀結(jié)構(gòu),菌體表面致密、光滑而飽滿;而經(jīng)不同質(zhì)量濃度的肉桂精油處理后,菌體表面出現(xiàn)明顯皺縮,部分菌體表面不再致密,出現(xiàn)溶解與黏聚現(xiàn)象。同時,經(jīng)MIC與2 MIC肉桂精油處理后,部分菌體已破裂并有內(nèi)容物流出,表明肉桂精油對腐生葡萄球菌的菌體細(xì)胞壁與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞作用明顯,使細(xì)胞膜受到不同程度的損傷,胞內(nèi)物質(zhì)泄漏,最終導(dǎo)致菌體死亡。陳夢玲等[30]研究得出,牛至精油能使菌體變形,導(dǎo)致其表面破裂,外膜脫落。

圖4 肉桂精油對腐生葡萄球菌微觀結(jié)構(gòu)影響Fig. 4 Effect of cinnamon essential oil on microstructure of Staphylococcus saprophyticus

經(jīng)不同質(zhì)量濃度肉桂精油處理后,菌體細(xì)胞發(fā)生變化同A260nm和A280nm紫外吸收物質(zhì)測定的結(jié)果相符,表明細(xì)菌細(xì)胞膜受到不同程度損傷,得出肉桂精油對菌體細(xì)胞完整性存在破壞作用。該實驗結(jié)果與AKP分析結(jié)果相符,表明肉桂精油對菌體的破壞作用可能先引起細(xì)胞壁損傷,隨后導(dǎo)致菌體細(xì)胞膜受損,使AKP發(fā)生泄漏。

2.6 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌生物膜形成的影響

細(xì)菌生物膜是指細(xì)菌黏附于接觸表面,分泌多糖基質(zhì)、纖維蛋白、脂質(zhì)蛋白等,將其自身包繞其中而形成的大量細(xì)菌聚集膜樣物[35-36]。生物膜的形成是細(xì)菌的一種保護(hù)機(jī)制,可通過觀察細(xì)菌生物膜的形成來觀察其是否受到抑制[37]。菌體經(jīng)結(jié)晶紫染色后,一般情況下,其生物膜密度越高,在570 nm波長處的吸光度越大[38]。因此,可通過酶標(biāo)儀檢測其吸光度來判定菌體生物膜的形成能力。

圖5 肉桂精油處理對腐生葡萄球菌生物膜形成的影響Fig. 5 Effect of cinnamon essential oil on biofilm formation of Staphylococcus saprophyticus

如圖5所示,不同質(zhì)量濃度的肉桂精油對腐生葡萄球菌生物膜的生長有明顯抑制作用,表明其對腐生葡萄球菌生物膜具有良好的清除效果,且抑制效果隨著肉桂精油質(zhì)量濃度的升高而增強(qiáng)。生物膜的形成機(jī)制較復(fù)雜,通常認(rèn)為受到胞間通訊系統(tǒng)在不同菌種間差異的影響,其常見的信號調(diào)節(jié)分子有脂肪?;呓z氨酸內(nèi)酯(acyl homoserine lactones,AHLs)、自誘導(dǎo)肽(autoinducter peptide,AIP)與自誘導(dǎo)分子-2(autoinducter-2,AI-2)等[39];Kang Jiamu等[40]研究表明,沒食子酸在降低破壞福氏志賀氏菌細(xì)胞活力、破壞細(xì)胞膜微結(jié)構(gòu)及細(xì)胞膜完整性的基礎(chǔ)上,還能通過調(diào)節(jié)葡聚糖葡糖基轉(zhuǎn)移酶(mdoH)基因與骨橋蛋白(OpgH)來抑制生物膜形成。據(jù)報道,抗菌分子能與細(xì)菌細(xì)胞膜上羧基轉(zhuǎn)移酶的某些位點結(jié)合,導(dǎo)致乙酰輔酶A羧化酶活性降低或失效,阻斷脂肪酸和脂質(zhì)的生物合成過程,導(dǎo)致細(xì)胞膜的破損[41];同時,也使菌體細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受到破壞。

3 討 論

通過比較10 種植物精油對腐生葡萄球菌的抗菌作用,并以抗菌作用最明顯的肉桂精油為研究對象,初步探究其對腐生葡萄球菌的作用機(jī)制。結(jié)果表明,肉桂精油對腐生葡萄球菌的MIC與MBC均為1 mg/mL;經(jīng)肉桂精油處理后,腐生葡萄球菌生長明顯延緩,細(xì)胞膜通透性增加,其菌體完整性受到破壞,并對其生物膜的生成有明顯的抑制作用。

圖6 肉桂精油對腐生葡萄球菌的抑菌機(jī)制示意圖[42]Fig. 6 Antimicrobial mechanism of cinnamon essential oil on Staphylococcus saprophyticus[42]

如圖6所示,植物精油的作用位點多樣,機(jī)制復(fù)雜,其對于細(xì)胞膜、信號分子的分泌與接收、能量代謝與物質(zhì)循環(huán)、增殖與傳代等研究還需要進(jìn)一步深入。同時,在菌體外部普遍存在的胞外基質(zhì)中,作為群體感應(yīng)系統(tǒng)中關(guān)鍵因素的AHLs等信號分子及胞外多糖在不同菌種的差異性可能也對不同菌株對植物精油的耐受力有一定影響[43]。

隨著相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和研究不斷深入,植物精油及其主要成分作為一種天然、低毒、經(jīng)濟(jì)適用性高的生物活性物質(zhì)在抑制水產(chǎn)品特定腐敗菌生長、延緩水產(chǎn)品氧化變質(zhì)、保持其品質(zhì)與延長貨架期等方面具有較好潛力。后期課題組擬開展對細(xì)菌細(xì)胞水平的能量代謝與物質(zhì)運輸研究,從分子角度對胞間信息交流的各種特征信號分子影響進(jìn)行探討,以期為拓展植物精油的應(yīng)用范圍提供理論參考。

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