电阻的细胞表面疏水性的贡献金黄色葡萄球菌对抗菌药物

文摘

金黄色葡萄球菌存在于各种各样的栖息地,包括人类皮肤,许多菌株是共生的,可能是临床上重要的或污染物的食物。确定耐药菌株的生理特点金黄色葡萄球菌对pediocin类活动花絮细菌素,耐药菌株与野生型为了调查疏水性的贡献这种阻力。额外的凝结的耐药菌株相对于野生型光学显微镜被认为是作为一个基本电阻实现的证据。延迟在日志阶段成就比野生型菌株耐药菌株。显著增加细胞表面疏水性检测耐药菌株的十六烷和二甲苯指示细胞表面疏水性的贡献对抗菌药物适应反应。

1。介绍

尽管重大食品科学和技术的进步,食物变质食物引起的疾病和经济损失仍在食品行业重大关切。金黄色葡萄球菌被发现在各种各样的栖息地,包括人类皮肤许多菌株是共生的,可能是临床上重要的或污染物的食物(1]。葡萄球菌食物中毒的结果从消费的一个或多个肠毒素导致中毒的症状。葡萄球菌肠毒素(SEs)热稳定肠毒素通过加热(2]。疾病结果时预制食品食用的毒素在足够高的水平,由于显著的增长金黄色葡萄球菌在他们。

连续使用抗生素导致抗多种抗菌素的世界各地的菌株(3]。因此,迫切需要寻找替代合成抗生素。nonimmunogenic无毒的发现不同的人口,和强大的选择性抗菌肽(安培),作为抗感染防御机制在哺乳动物的基本要素,两栖动物、昆虫、植物和细菌,提供有效的候选人对细菌、真菌、病毒、原生动物对合成药物产生耐药性(4,5]。不管他们的大范围的有效性他们拥有一些共同的特征。他们就是每人日薪12到50短肽与氨基酸;大多数阳离子的性质和他们折叠成一个两性分子的三维结构(6]。细菌素是核糖体合成安培或完全不同于经典的蛋白质肽抗生素,通过酶凝结的自由氨基酸(7]。细菌素杀死他们的目标导致质子动力耗散(及)和泄漏的小细胞内物质通过细胞膜中的孔隙形成的敏感细菌(8,9]。有复苏细菌素研究的兴趣在过去十年里。细菌素可以作为自然biopreservatives因为他们是无毒的,因为他们被人体消化道蛋白酶灭活。从乳酸菌细菌素(实验室)阳离子,20到60个氨基酸残基组成的两亲性分子(10]。这些通常被分为三组11]。Lantibiotics (lanthionine-containing细菌素)很小(< 5 kDa)包含不同寻常的氨基酸肽lanthionine (Lan),α-methyllanthionine(草木犀浆),dehydroalanine, dehydrobutyrine。这些细菌素分组类即小(< 10 kDa),热稳定,non-lanthionine-containing肽II类细菌素。这些肽分成两个子组。类活动花絮包括pediocin-like肽有氨基端共识序列,Tyr-Gly-Asn-Gly-Val (YGNGV)。IIb类细菌素需要包含两个不同的肽活动。第三类细菌素不的很透彻了。这个群体包括大(> 30 kDa) heat-labile蛋白质。类活动花絮细菌素是由37至48残留物,YGNGV / L共识序列特征。发展抵抗细菌素作为biopreservatives威胁他们的安全使用。可用的报告显示,有从敏感膜磷脂成分的变化对barrel-stave抗病品种的成孔安培(12- - - - - -15]。抵抗机制发展的理解将有助于更好地理解结构的目标细菌细胞信封和细菌素的活性。

2。材料和方法

2.1。细菌培养、生长媒体和文化条件

金黄色葡萄球菌133年美国国家气象资料中心戊糖片球菌NCDC 273人获得来自国家的乳制品的收藏文化(美国国家气象资料中心),国家乳制品研究所(NDRI) Karnal,哈里亚纳邦,印度、冻干形式。金黄色葡萄球菌生长在营养肉汤和p . pentosaceus是生长在deMan-Rogosa-Sharpe(夫人)汤,HiMedia实验室、印度。

2.2。Pediocin生产和净化

的抗菌活性p . pentosaceusNCDC 273被延迟琼脂试验和评估spot-on-lawn试验(16]。的三者基因编码pediocin检测使用PCR和测序(17]。Pediocin生产纯化了三步纯化过程,包括硫酸铵沉淀、阳离子交换色谱法、反相高效液相色谱法(15]。pediocin分数的纯洁和抗菌活性检查使用sds - page [18]。凝胶被切成两部分。1/2,含有分子量标记和纯化pediocin,沾CBB r - 250。包含净化细菌素,另一半是覆盖金黄色葡萄球菌和孵化37°C 16 h。

2.3。野生型和耐药菌株的形态金黄色葡萄球菌

的野生型和耐药菌株的形态特征进行了研究使用光学显微镜。大约10μ培养的细菌细胞的L或铂环量放在载玻片上。细菌细胞然后heat-fixed使用酒精灯在低热量。然后一滴结晶紫染色是放在heat-fixed细胞和1分钟。然后幻灯片自来水下冲洗1分钟。幻灯片是在室温下干燥或烤箱/孵化器。然后幻灯片光显微镜下检查(1000 x)。这些照片是用数码相机照的。

2.4。生长曲线测定野生型和耐药菌株

简单地说,在两个不同的管5毫升无菌营养肉汤,1%的隔夜发展文化添加了野生型和耐药变异,分别在37°C到孵化实验的结束。文化被记录在600海里的光学密度从0到16 h和2 h后间隔使用新媒体作为空白涡1 - 2秒钟。

2.5。细胞表面疏水性

细菌细胞疏水性的野生型和耐药菌株金黄色葡萄球菌确定使用数学(微生物粘附到碳氢化合物)测定。细胞表面疏水性的野生型和耐药变异的金黄色葡萄球菌化验了数学/浴(微生物粘附碳氢化合物/细菌坚持碳氢化合物)化验所描述的Reifsteck et al ., (20.用细微的修改。野生型和耐药菌株金黄色葡萄球菌在5毫升的营养肉汤培养(pH值7.0)固定相在30°C。在3000 g细胞被离心收获了15分钟,在冰冷的磷酸盐缓冲剂洗了三次,终于在磷酸缓冲实现resuspended OD_500年0.5。4.8毫升每个细菌悬液混合量0.8毫升n十六烷的玻璃管,大力动摇了1分钟。30 - 60分钟后,水相仔细去除微量吸液管,吸光度决心在500 nm,使用紫外可见分光光度计。溶剂的亲和力的细菌,也就是说,十六烷和二甲苯,评估了以下公式:%的依从性,在那里是OD_500年细菌悬液的混合和之前与溶剂混合后OD。

3所示。结果和讨论

Barrel-stave造孔、类活动花絮乳酸菌产生的细菌素已经被广泛研究,认为是安全的和天然食品防腐剂21]。的出现和传播抵抗已知细菌素在食品变质和致病菌将威胁使用细菌素作为食品防腐剂的安全(19]。目标细菌采用各种策略来克服抗菌药物的作用通过改变细胞被膜成分没有更多的仍然是一个合适的目标安培或形成细菌细胞团的聚合大量的细菌(15,22,23]。金黄色葡萄球菌是高度耐抗菌素先天免疫系统的因素,如阳离子抗菌肽(阵营)14),它是由上皮细胞和中性粒细胞24,25]。据报道,食物中毒导致生物体金黄色葡萄球菌和单核细胞增多性李斯特氏菌正在开发抗抗菌肽,乳酸链球菌肽(23]。金黄色葡萄球菌也获得了抗血小板微生物蛋白质,小阳离子多肽,具有有效的杀菌剂的活动对常见血液病原体(26]。金黄色葡萄球菌耐药突变体已被证明抵制Defensins Protegrins,先天免疫抗菌阳离子肽(27]。第一次pediocin纯化及其使用sds - page确认完成。纯化分数是运行在sds - page;一个乐队的分子质量5.0 kDa观察显示抗菌活性金黄色葡萄球菌证实了pediocin的存在(图1)。抑制对早些时候pediocin也观察到的活动金黄色葡萄球菌(28]。野生型和耐药的变体金黄色葡萄球菌选择的基础上集成电路吗₅₀(表1)[19]。选择耐药突变的表型,因为它保持稳定特点甚至在缺乏pediocin [12]。革兰氏染色后的小点细胞观察野生型而大团观察pediocin耐药金黄色葡萄球菌(图2)。结果显示在耐药菌株更凝结,这表明细菌获得防护板导致较小的接触环境,因此细菌素只能交互的外层细菌离开细菌存活的内部层(15]。推迟的开发日志的开始阶段观察抵抗pediocin金黄色葡萄球菌。迟滞期从2 h的野生型菌株近4 h耐药菌株(图3)。日志阶段持续时间增加的抗细菌和推迟实现固定相。增长模式显示了一个延迟在耐药细菌的对数阶段可归因于补充能源的必要性来获得耐药性,因此补偿生长(29日]。结果显示耐药作为补偿的缓慢增长为了生存对细菌素的转移能量的使用进行必要的细胞被膜的变化,而不是增长。百分比的细胞表面疏水性耐药菌株被发现更高的比野生型菌株(图4)。未配对在野生型和耐药变异以及显示显著差异()。细胞表面疏水性的增加可能是由于观察到更高的聚集。细菌细胞表面的疏水性和亲水性自然扮演重要的角色在决定坚持生活和无生命的物体表面(30.]。金黄色葡萄球菌细胞膜在本质上是典型的疏水性(20.]。水和厕所31日)报道,聚合物质在细胞表面的表达粪大肠细胞在细胞表面疏水性导致显著增加。表面疏水性的季铵化合物(QAC)和两性耐药细胞高于不适应的细胞。电阻的水平线性地增加,随着耐药变异的细胞表面疏水性的增加相比,野生型菌株的细胞表面疏水性15,32]。观察细胞表面疏水性降低金黄色葡萄球菌作为一种自适应措施(1,33]。磷壁酸的金黄色葡萄球菌和其他革兰氏阳性细菌包括交替glycerolphosphate或ribitolphosphate单位,与N-acetylglucosamine取代或D-alanine [34]。这些聚合物被锚定在细胞质膜(lipoteichoic酸)或肽聚糖(墙磷壁酸)和显示阴离子属性由于带负电荷的磷酸基的存在。与D-alanine替换的磷壁酸,积极介绍了氨基酸组,导致部分中和的聚合物35]。减少负电荷减少葡萄球菌束和结果之间的斥力作用可能更大的块。如前一个报告所示,nisin-resistant链球菌宝(LTA)细胞有更多lipoteichoic酸比敏感的细胞。耐药细菌的主要细胞总量可能产生胞外促进凝结或聚合最终导致细胞增殖和形成一个成熟的结构组成的多层细胞(36]。矛盾,减少细胞表面疏水性和细胞壁厚度增加被认为是革兰氏阳性防御机制来限制与脂质相互作用[33,37]。细胞壁成分也是一个行列式的细胞表面疏水性38]。因此,细胞表面疏水性的变化指向改变细胞壁。本研究的结果表明,增加疏水性导致葡萄球菌在近距离,从而大束束,为了抵御细菌素。细菌细胞信封是带负电;增加疏水性和凝结建议少负电荷增加导致一个稳定的丛形成没有任何排斥阳离子抗菌肽作用的干扰细菌细胞并使其无效的或不那么有效抵抗。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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