植物縮合單寧對大腸桿菌的抑制作用及抑菌機理的研究.pdf

1、近些年，隨著食源性致病菌大腸桿菌（Escherichia coli，E. coli）O157:H7在世界范圍內(nèi)的爆發(fā)流行，嚴重危害著人類健康，已成為世界重要的公共衛(wèi)生問題之一。牛是E. coli O157:H7主要的攜帶者，不表現(xiàn)任何臨床癥狀，但排出的糞便對周圍環(huán)境會有污染，常會造成此病爆發(fā)流行。針對E. coli O157:H7，到目前為止沒有有效的防治措施，減少牛體內(nèi)E. coli的排出被認為是最有效的策略。紫色達利菊牧草分布廣、適

2、口性好、單寧含量高，且對E. coli O157:H7有較好的抑制作用。因此，本文主要通過草場放牧試驗和體外試驗來分析紫色達利菊牧草對大腸桿菌的抑制作用；又通過定性和定量試驗來分析非致病性和致病性大腸桿菌對紫色達利菊牧草和紅豆草牧草所含濃縮單寧的敏感性；再選取非致病性大腸桿菌作為模型，從單寧對大腸桿菌細菌結(jié)構(gòu)，包括細胞外膜、細胞內(nèi)膜、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體以及脂肪酸結(jié)構(gòu)組成的影響，通過紫色達利菊牧草和紅豆草牧草分析縮合單寧抑制大腸桿菌生長的機理

3、，從而為提出一種合理降低大腸桿菌排出策略奠定理論基礎(chǔ)。具體結(jié)論如下：
　　1.紫色達利菊牧草對牛糞便中大腸桿菌菌群的數(shù)量有明顯降低的作用，且秋季放牧更明顯。體外模擬瘤胃和大腸試驗，結(jié)果也表明紫色達利菊縮合單寧對牛瘤胃和大腸內(nèi)E. coli均有抑制作用，且對瘤胃內(nèi)的作用較強。
　　2.通過藥物敏感性的定性試驗分析表明：2株非致病性菌株 ATCC25922和ATCC35352和5株致病性 O157:H7菌株3081、 H4420

4、N、 E318N、 EDL933和R508N2006對同一來源單寧的敏感性相同；紫色達利菊單寧在濃度0.01～0.05mg/mL，紅豆草單寧在濃度0.05～2mg/mL對E. coli都有抑制作用；且同一濃度下，紫色達利菊所含縮合單寧有著較強的抑菌作用。定量試驗即最小抑菌濃度（MIC）結(jié)果表明：紫色達利菊單寧的MIC為20μg/mL，而紅豆草單寧的MIC為100μg/mL；且兩種單寧對致病性和非致病性大腸桿菌的敏感程度相同。
　　

5、3．在單寧抑制細菌生長的機理研究時選擇了1株非致病性菌株ATCC25922作為模型，通過紫色達利菊單寧和紅豆草單寧對E. coli外膜、內(nèi)膜、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體和脂肪酸變化等方面進行分析。提出了單寧對大腸桿菌的抑制機理。
　　單寧使細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。單寧使大腸桿菌細胞發(fā)生聚集，且隨著單寧濃度的增加，聚集作用增強；單寧增加了大腸桿菌的細胞外膜通透性，使細菌細胞外膜的完整性受到破壞；單寧增加了大腸桿菌內(nèi)膜的通透性，而且受溫度和 pH變化

6、的影響。
　　單寧也使細胞結(jié)構(gòu)的組成成分發(fā)生了變化?？s合單寧對蛋白質(zhì)具有很強的沉淀能力(P<0.001)，尤其對Rubisco蛋白質(zhì)沉淀反應(yīng)更為明顯。以蛋黃卵磷脂作為模型，結(jié)果顯示單寧對脂質(zhì)體都有不同程度的凝聚作用，而且隨著單寧濃度的增大，凝聚作用增強；通過LIVE/DEAD? BacLight細菌活力試劑盒和熒光顯微鏡也觀察到了這個現(xiàn)象。單寧可使脂肪酸構(gòu)成發(fā)生變化，低濃度紫色達利菊單寧，使得成對脂肪酸 C16：0/C16：1、T

7、T16：0/TT16：1、C18：0/C18：1、SFA/USFA顯著升高（P＜0.01），而低濃度紅豆草單寧無影響；高濃度時紫色達利菊單寧對脂肪酸變化沒有影響，而紅豆草單寧增加了主要脂肪酸含量。
　　單寧會發(fā)生自氧化作用，產(chǎn)生H2O2，進而使細菌細胞受到影響。
　　綜合考慮，推測單寧抑制細菌生長的機理是單寧通過結(jié)合細菌細胞壁蛋白質(zhì)，聚集細胞脂質(zhì)，以及單寧自氧化產(chǎn)生過氧化氫，而干擾細菌細胞膜的通透性，進一步改變細菌細胞壁脂肪