IJMB 国际微生物学杂志 1687 - 9198 1687 - 918 x Hindawi出版公司 760969年 10.1155 / 2013/760969 760969年 研究文章 在体外抗菌和抗生素耐药性修改具有生物活性的植物提取物对耐甲氧西林的影响 葡萄球菌epidermidis Chovanova 和平 1 http://orcid.org/0000 - 0002 - 9326 - 5088 Mikulašova 玛丽亚 1 Vaverkova Štefania 2 Pruzzo 卡拉 1 分子生物学系 自然科学学院 Comenius大学 Mlynska落水洞 842年15伯拉第斯拉瓦 斯洛伐克 uniba.sk 2 生药学部门 教师的药店 Comenius大学 Odbojarov 832 32布拉迪斯拉发 斯洛伐克 uniba.sk 2013年 10 10 2013年 2013年 10 07年 2013年 11 09年 2013年 12 09年 2013年 2013年 版权©2013年和平Chovanova et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

从菊科植物的粗提取物和唇形科家族和精油 鼠尾草officinalis和 鼠尾草sclarea研究了他们的抗菌抗生素耐药性以及修改活动。使用纸片扩散和肉汤采用微量分析我们确定更高的抗菌效应三种 鼠尾草种虫害和评估260海里的泄漏吸收材料的提取和检测效果,也就是说,精油的细胞质膜的破坏。的评价 在体外植物提取物和新青二之间的相互作用中所描述的部分抑制浓度(FIC)指数显示协同或添加剂的影响精油的植物提取物和明显的协同效应 鼠尾草officinalis在新青二耐甲氧西林 葡萄球菌epidermidis。

 1。介绍

葡萄球菌epidermidis属于该组织的凝固酶阴性葡萄球菌(缺点)。是共生的微生物构成的重要组成部分人类的正常皮肤和粘膜微生物区系( 1]。然而,近年来,这些细菌已经成为一个投机取巧的病原体,菌血症的重要病原体,和院内感染的主要原因特别是与留置医疗设备(例如,假关节和心脏瓣膜)和个人免疫系统(例如,癌症患者和新生儿) 2, 3]。 葡萄球菌epidermidis发病机制依赖于能够坚持并在表面形成生物膜的前面提到的医疗设备( 4]。

葡萄球菌是自然容易发达但同时几乎所有的抗菌药物有声誉的快速发展的阻力( 5]。缺点,尤其是 s . epidermidis通常是抗多种抗菌素的,包括耐甲氧西林。耐甲氧西林在75 - 90%在医院隔离 美国epidermidis,甚至高于相应的利率 金黄色葡萄球菌(40 - 60%) 6]。除了甲氧西林耐药性, 美国epidermidis耐药菌株有其他抗生素。大多数抗生素抗性基因是plasmid-encoded和比methicillin-susceptible经常发现耐甲氧西林菌株( 7]。这些事实与无处不在的 美国epidermidis作为一个人类共生的微生物呈现这种细菌的最佳载体和水库对抗生素抗性基因和基因的转移元素致病菌。

日益增长的抗生素耐药性的微生物需要的开发和研究新的抗菌药物或抵抗修饰符。药用植物的化合物增加了广泛兴趣的抗菌药物选择的搜索,因为认为他们是安全的和历史悠久的民间医药治疗传染病的( 8]。高等植物的天然产物可能拥有一个新的抗菌药物的来源可能是小说的作用机理( 9, 10]。他们是有效的治疗传染病的同时减轻许多的副作用常与传统抗菌素( 11]。其中的系统和系统的检查可能会导致新的活性化合物的发现( 12]。

多药耐药性的逆转可能成为另一个试图减缓耐药性的传播。应对细菌耐药性的一个有前途的方法是,在替代类抗菌药物的使用,还应用抗生素和nonantibiotics之间的协同活动。许多植物直接抗菌活性也抵抗修改/调节活动( 13]。电阻修改代理可以抑制多药耐药性机制。这种能力的植物提取物提高抗生素还没有被很好地定义的。

能够很好的证明,有些植物属于菊科和唇形科的家庭拥有合适的药用价值,这主要基于精油的存在( 14]。许多种类的抗菌活性 鼠尾草植物对多种微生物几十年来一直认可和归因于1,8-cineole, β侧柏酮、樟脑、冰片和p-cymene [ 15]。萜烯的精油提取不同的草药被证明有抗菌活性,其中一些可以作为抵抗修饰符。

研究人员研究了各种植物的抗菌特性对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌菌株包括 金黄色葡萄球菌( 16- - - - - - 18),但只有几抗菌活性的报道 葡萄球菌epidermidis。此外,植物提取物或精油之间的交互和耐甲氧西林的抗生素 美国epidermidis没有被记录。

本研究的主要目的是评估 在体外选择从菊科植物提取物的抗菌活性和唇形科的家人反对的临床分离株 美国epidermidis和评估抗生素之间的相互作用和植物提取物或精油在应对甲氧西林耐药性。

 2。材料和方法 2.1。植物提取物

在这个工作原油提取从菊科植物( 西洋甘菊tinctorium, Chamaemelum高贵的,洋甘菊recutita, Tanacetum argyrophyllum,和 Tanacetum光)和唇形科( 鼠尾草后,鼠尾草,和 鼠尾草sclarea)家庭使用。植物在最优收获成长和发展阶段。精油的 鼠尾草officinalis和 鼠尾草sclarea准备按照欧洲药典( 19]。风干天线部分受到hydrodistillation 4 h,和孤立的石油在正己烷稀释,在无水硫酸钠干燥。

 2.2。菌株

耐甲氧西林和methicillin-susceptible 葡萄球菌epidermidis菌株被分离从大学教学医院患者积极haemocultures老城,布拉迪斯拉发,斯洛伐克共和国,并请提供Slobodnikova博士从微生物学研究所,医学院,Comenius大学在布拉迪斯拉发,斯洛伐克共和国。菌株被标记为Sep1 Sep7。所有菌株都经常在脑心成长耗氧注入介质(Biomark、印度)用颤抖的24 h在37°C。

 2.3。纸片扩散试验

抗菌活性的植物提取物进行了测试盘在Mueller-Hinton琼脂扩散试验(Himedia、印度)。暂停测试细菌(0.1毫升108细胞/毫升)扩散到固体媒体板块。无菌纸光盘(直径6毫米),浸满10 μL个人提取,放置在孵化盘子。这些板块2 h后的维护在4°C孵化24 h在37°C和抑制的结果区域的直径以毫米。

 2.4。确定最低抑制浓度(MIC)

植物提取物的MIC值是由汤采用方法使用96 -微量滴定板按照CLSI(2011)指南( 20.]。连续两个稀释的植物提取物是由涡流在微孔水提取物。培养液中的微生物制备Mueller-Hinton肉汤(Himedia、印度),和浊度被调整至0.5麦克法兰和稀释获得最后浊度井约1×106CFU /毫升。二十 μ植物提取物和180 L的解决方案 μL细菌培养液的微量滴定板放入井和孵化24小时37°C。生长的细菌检查浊度的函数(光密度(OD) 600海里)使用Varioskan Flash(热费希尔科学、芬兰)。麦克风被定义为抗菌剂,完全抑制增长的最低浓度的有机体。

 2.5。聚合酶链反应对<斜体> mec < /斜体>一个基因

检测的 mec一个基因在 葡萄球菌epidermidis菌株完成使用聚合酶链反应(PCR)扩增。细胞悬浮在裂解缓冲区包含1 M盐酸三,5 M氯化钠,EDTA和0.1米,这是在95°C的环境10分钟。孵化后,悬挂在23 000×g离心液为5分钟。上层清液用作模板PCR。PCR分析进行了描述,Zhang et al。 21使用底漆MecA147-F] (GTGAAGATATACCAAGTGATT)和MecA147-F (GTGAAGATATACCAAGTGATT)。最后PCR产品可视化使用UV-transilluminator在1.5%琼脂糖凝胶电泳后含有50毫克/毫升EtBr。

 2.6。棋盘法

最初的培养液是如上所述。96 -微量滴定板注射试验生物和连续稀释两个抗菌agents-antibiotic和植物提取物。每个还包含独特的植物提取物的组合/抗生素浓度。盘子被孵化24 h在37°C。板的吸光度被记录在600 nm使用Varioskan Flash(热费希尔科学、芬兰)。

抗菌药物之间的相互作用是由计算部分抑制浓度(FIC)指数。膜集成电路定义如下:麦克风的物质/麦克风测试组合物质单独测试+麦克风的物质B /麦克风测试组合物质B单独测试。FIC指数解释为FIC < 0.5协同效应,0.5 < FIC < 1-additive效果,1 < FIC < 4-indifferent效果,FIC > 4.0拮抗效应( 22]。

 2.7。Time-Kill化验

苯唑西林的植物提取物组合的影响以及对耐甲氧西林 美国epidermidis评估使用time-kill测定方法。所有抗菌药物单独和结合测试6耐甲氧西林菌株 美国epidermidis。苯唑西林的浓度提取并单独或结合在一起 1 / 2 麦克风。Time-kill曲线进行包含营养肉汤管,用培养液的密度大约(107CFU /毫升)的一个代理或抗菌药物的组合。管是不断动摇和孵化在37°C。获得的样本在0、6、10、24 h。在每个样本时间、整除被和连续稀释。50毫升的镀在营养琼脂稀释,稀释样品。板块在37°C孵化24 h。孵化后,殖民地枚举的数量和平均数量为每个测试和控制(CFU /毫升)测定和表达为日志10。抗菌的效果组合是解释如下:协同作用被定义为减少≥2日志10CFU /毫升菌落计数24 h后的组合相比,最活跃的单一代理。可加性或冷漠被定义为一个< 2日志10CFU /毫升变化的平均24小时后可行的数量组合,而最活跃的单剂。对抗被形容为≥2日志10CFU /毫升菌落计数增加24 h后的组合相比,单靠最活跃的代理( 23]。

 2.8。损失260 nm吸收材料

损失260 nm吸收材料释放细菌测量井斜等的技术。 24]。从一夜之间文化(OD细菌悬液制备600年2.0)。细胞被离心分离介质在400×g, 15分钟,洗两次phosphate-buffered-saline (pH值7.4),和resuspended在同一缓冲区。不同浓度的植物提取物10% - -0.03% (v / v)被添加到细胞悬液。环丙沙星(500 mg / L)和细胞悬液没有植物提取物被用作控制。样本在37°C孵化60分钟用颤抖的。实验样品从0到60分钟离心机在13×400 g, 15分钟。为每个时间点和治疗代理光密度测量在260 nm分光光度计(美国Thermoscientific NanoDrop)。

 3所示。结果与讨论 3.1。抗菌效果

六个临床分离株耐甲氧西林 葡萄球菌epidermidis(Sep1-Sep6)和一个methicillin-susceptible应变(Sep7)被用来评估可能的选择植物提取物antistaphylococcal活动。我们的结果,决定使用纸片扩散和肉汤采用的方法,提出了表的平均值 1和 2。根据抑菌圈直径,最有效的是提取物三种 鼠尾草(抑菌圈从12.4毫米到12.7毫米)提取物紧随其后 洋甘菊recutita。提取的 菊科家庭植物表现出较小的抑制区,从7.0毫米到10.4毫米。没有抑制区methicillin-susceptible和耐甲氧西林菌株之间的区别。

抑菌圈直径以毫米为阀瓣扩散法。

植物提取物 抑制区(毫米)一个 的意思是
Sep1 Sep2 Sep3 Sep4 Sep5 Sep6 Sep7
鼠尾草后 13 10 13 10 13 16 14 12.7
鼠尾草officinalis 12 11 14 10 14 15 13 12.7
鼠尾草sclarea 12 9 11 12 13 15 15 12.4
西洋甘菊tinctoria 7 7 6 6 8 7 8 7.0
Chamaemelum高贵的 10 9 10 10 9 11 10 9.8
洋甘菊recutita 10 8 8 9 15 15 14 11.3
Tanacetum argyrophyllum 9 8 7 8 13 12 8 9.3
Tanacetum parthenicum 12 9 12 10 10 12 8 10.4

一个 包括直径6毫米盘。

植物提取物的最低抑制浓度(MIC)和建立的新青二都采用的方法。麦克风是% (v / v)为植物提取物和苯唑西林mg / L。

植物提取物 最低抑制浓度
Sep1 Sep2 Sep3 Sep4 Sep5 Sep6 Sep7
鼠尾草后 10 10 10 10 10 10 10
鼠尾草officinalis 2。5 2。5 5 10 1.25 5 5
鼠尾草sclarea 10 1.25 10 10 5 10 10
西洋甘菊tinctoria > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 > 10
Chamaemelum高贵的 ≥10 > 10 ≥10 ≥10 > 10 10 > 10
洋甘菊recutita ≥10 > 10 > 10 > 10 5 5 10
Tanacetum argyrophyllum > 10 > 10 > 10 > 10 5 10 > 10
Tanacetum parthenicum 10 > 10 10 ≥10 ≥10 10 > 10
新青二 128年 32 16 256年 32 32 0.125

更精确的抗菌性是通过数据的确定最低抑制浓度和采用方法的结果证实了以前的结果。摘录 美国officinalis和美国sclarea显示较高的抑制与麦克风属性值在1.25%到10% (v / v)比 菊科提取,其中大部分麦克风10%或超过10% (v / v)。

抗菌粗提取的影响,即从不同种类的精油 鼠尾草对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的生长被许多作者评估。他们中的一些人确认不同的抗菌效果 鼠尾草物种也在葡萄球菌( 25, 26),而其他说的摘录 鼠尾草officinalis( 27), 美国divinorum( 28),和其他的生长没有影响 金黄色葡萄球菌和 美国epidermidis。然而精油的化合物 美国sclarea松香烷二萜bactericid的文化 金黄色葡萄球菌和 美国epidermidis压力( 29日]。

 3.2。损失260 nm吸收材料

我们扩展我们的调查的植物提取物的抗菌效果评价其可能的机制。精油的萜烯的作用机制,主要部分的测试工厂,不是完全理解,但假设这些亲脂性的组件参与膜扰动的抗菌作用。明显泄漏细胞质材料被认为是象征总值的和不可逆转的破坏细胞质膜( 30., 31日)和通常的损失量化细胞内物质吸收的波长260 nm(核酸)。治疗后与植物提取物浓度从0.3%上升到5% (v / v) OD260年滤液的测试压力增加,最引人注目的增加发生60分钟后治疗5% 鼠尾草sclarea和5% 鼠尾草officinalis(图 1)。与此同时,OD260年环丙沙星的控制没有提取和控制并没有改变。这些测试结果表明,原油中提取植物破坏细胞质膜,导致细胞内成分的损失。为了证实这种效应的假设都是基于精油的性质,在图 2我们比较了细胞内化合物在原油泄漏植物精油的提取和来自同一个工厂 鼠尾草sclarea。精油的效果还明显高于低浓度。

260的外观nm-absorbing材料的滤液 美国epidermidisSep6 60分钟后用植物提取物在治疗浓度的5%。环丙沙星是用作控制。意味着±SD至少三个复制。

粗提物和精油的效果 鼠尾草sclarea在260纳米吸波材料的泄漏 葡萄球菌epidermidisSep6。

据报道,一些抗菌药物引起总膜损伤,引起整个细胞溶菌作用[ 32]。这些化合物中也可以找到从牛至精油,紫檀,和百里香 33), α蒎烯( 34),柠檬草油( 35),和茶树油 白千层属灌木alternifolia( 36]。

 3.3。植物提取物和新青二之间的相互作用

六个临床菌株的耐药性 美国epidermidis苯唑西林,从表中是显而易见的 2。耐苯唑西林的断点缺点根据Eucast 2013 ( 37是麦克风> 0.25 mg / L。麦克风的苯唑西林的耐药菌株(Sep1-Sep6)范围从16 mg / L到256 mg / L,而麦克风methicillin-susceptible应变Sep7为0.125 mg / L。证实了Sep1-Sep6的耐甲氧西林菌株测定基因 mec一个(图 3)。聚合酶链反应的 mec甲氧西林耐药性基因编码通过青霉素结合蛋白2 (PBP2a)成立,被认为是“黄金标准”对甲氧西林耐药性检测与表型方法相比( 38- - - - - - 40]。

检测 mec一个基因。道:M: 100 bp标志,1 - 6:147 bp的PCR产物 mec一个基因的菌株 葡萄球菌epidermidisSep1-Sep6。

的评价 在体外植物提取物和新青二之间的相互作用的描述部分抑制浓度(FIC)指数。苯唑西林的膜集成电路用植物提取物和对耐甲氧西林菌株 美国epidermidisSep6如表所示 3。摘录三 鼠尾草苯唑西林物种结合协同效应。从所有 菊科只有从 洋甘菊recutita苯唑西林有协同效应,所有其他提取了添加剂的影响。这是发现的粗提物 鼠尾草officinalisvancomycin-resistant氨基糖甙类的最小抑制浓度的降低 enterococci然后有效的化合物被隔离。Carnosol,活性化合物显示弱的抗菌活性,大大减少各种氨基糖甙类的中等收入国家( 41]。确切的机制来减少 β内酰胺(甲氧西林)抵抗自然抗菌剂是未知的,但可能是由于耐药细菌的一些结构性变化。从绿茶儿茶素没食子酸盐抑制所产生的青霉素酶的活性 金黄色葡萄球菌( 42)和协同增强对碳青霉烯耐甲氧西林的活动 金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌) 43]。Tellimagrandin我从红玫瑰( 狗牙蔷薇l .)花瓣提取的麦克风大大减少 β内酰胺抗生素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌( 44]。同样,corilagin中提取的抗疟疾的活性成份 Arctostaphylos uva-ursi,发现减少苯唑西林的麦克风和头孢美唑对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌( 45]。

相互作用的植物提取物和新青二对耐甲氧西林的影响 美国epidermidisSep6。

植物提取物 膜集成电路一 膜集成电路B 膜集成电路 解释
鼠尾草后 0.03 0.17 0.20 协同
鼠尾草officinalis 0.05 0.09 0.14 协同
鼠尾草sclarea 0.06 0.09 0.15 协同
西洋甘菊tinctoria 0.12 0.47 0.59 添加剂
Chamaemelum高贵的 0.13 0.41 0.54 添加剂
洋甘菊recutita 0.06 0.12 0.18 协同
Tanacetum argyrophyllum 0.26 0.53 0.79 添加剂
Tanacetum parthenicum 0.24 0.51 0.75 添加剂

FIC =麦克风的物质/麦克风测试组合物质单独测试,膜集成电路B =麦克风的物质B /麦克风测试组合物质B单独测试。FIC = FIC +膜集成电路b . A-oxacillin b厂提取。

苯唑西林带来的协同效应的组合和植物提取物 鼠尾草物种在棋盘更详细地分析探讨了利用time-kill化验。作为显示在图 4协同效应(不同 ≥ 2 日志 10 )可以观察到从10小时的潜伏期和持续24小时。棋盘和time-kill化验的结果同意在所有情况下。

Time-kill曲线 美国epidermidis与苯唑西林1/2麦克风Sep6治疗后,1/2麦克风的提取 鼠尾草officinalis单独或结合在一起。

 3.4。相互作用从<斜体>鼠尾草精油< /斜体>及新青二

对提取物的协同效应 鼠尾草物种,在这部分工作中我们关注评价的精油之间的相互作用 鼠尾草officinalis和新青二。棋盘法的结果表明合作在所有六个耐甲氧西林菌株 美国epidermidis苯唑西林的精油和测试(表 4)。1.811 FICI methicillin-susceptible应变Sep7表示漠不关心的效果。这是按照事实两个代理的组合表现出显著的协同效应只有在测试生物体对至少一个代理( 46]。

相互作用的精油 鼠尾草officinalis苯唑西林与临床耐甲氧西林菌株 美国epidermidis。

美国epidermidis 膜集成电路一 膜集成电路B 膜集成电路 解释
Sep1 0.031 0.125 0.156 协同
Sep2 0.062 0.250 0.312 协同
Sep3 0.062 0.125 0.187 协同
Sep4 0.062 0.250 0.312 协同
Sep5 0.031 0.250 0.28 协同
Sep6 0.031 0.125 0.156 协同
Sep7 0.562 1.250 1.812 冷漠

FIC =麦克风的物质/麦克风测试组合物质单独测试,膜集成电路B =麦克风的物质B /麦克风测试组合物质B单独测试。FICI = FIC +膜集成电路b . A-oxacillin B-essential石油。

观察到的植物提取物的效果(精油)和新青二可能是理论上的结果扰动的细胞膜加上新青二的作用。 β苯唑西林内酰胺抗生素抑制最后阶段参与细胞壁的肽聚糖的合成(转肽作用反应),这发生在细胞膜外,由替代蛋白结合蛋白PBP2a编码 mec一个基因( 47]。

苯唑西林化合物具有协同效应,可能抑制PBP2a活动或抑制其生产( 45]。第一个机制可以与细胞膜的扰动,我们已经证实在此工作;第二个机制:抑制生产PBP2抑制 mec基因表达是我们当前研究的内容及其结果将发表在后期。

 4所示。结论

植物提取物的抗菌活性 菊科和 唇形科家庭被确认,导致了生物膜含有精油的干扰能力。协同活动的提取以及精油 年代。 officinalis苯唑西林和可能暗示着一种另类的方式去克服一个问题引起的细菌感染甲氧西林耐药 葡萄球菌epidermidis。进一步的研究是必要的识别与抗生素的活性化合物和研究机制。

 利益冲突

作者没有任何利益冲突有关的内容。

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