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使用增透剂使植物素对革兰氏阴性菌更有效

近年来,植物素已被作为抗生素促生长剂的替代品,用于家禽和畜牧业中。 植物素的有益作用归因于其抗菌,抗氧化,抗炎症的特性。

我们在文章《精油对病原菌的作用机理》中讨论了植物素的抗菌作用机理。植物素作为抗菌剂使用时,通常认为其杀灭革兰氏阳性菌的效果比杀灭革兰氏阴性菌的效果更好,但实际上植物素具有更广泛的作用。

由于植物素与有机酸具有协同作用,通常将两者结合使用,以增强植物素对于革兰氏阴性菌的作用效果。另外一个更高效的方案是研发含有植物素与增透剂的产品,我们的新产品植物学家系列(PhytoLogist©)就是利用这种方案研制的。

革兰氏阴性菌:抗菌药物的挑战

革兰氏阴性菌可使畜禽患多种传染性疾病,包括大肠杆菌和沙门氏菌在内的几种病原菌是食源性疾病的常见原因。

众所周知,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有不同的细胞壁结构。在革兰氏阳性菌中,质膜被厚厚的由肽聚糖组成的细胞壁覆盖。像植物素这样的疏水性分子,能够轻松穿透肽聚糖层,并发挥其抗菌作用。

另一方面,在革兰氏阴性菌中,肽聚糖层较薄,并由一层被称为外膜的脂多糖厚层覆盖。外膜是亲水性的,因此植物素和其他疏水性抗菌剂难以穿透,从而使革兰氏阴性细菌对植物素的抵抗力更强。

使用增透剂使植物素对革兰氏阴性菌更有效

使用增透剂弱化外膜

可以使用某些称为增透剂的物质弱化革兰氏阴性菌的外膜。

增透剂的作用是使脂多糖层瓦解,同时增加外膜对疏水性物质(如植物素)的渗透性。增透剂本身可能不是抗菌剂,但它们可以与疏水性抗菌剂协同作用以增强其抗菌活性。

使用增透剂使植物素对革兰氏阴性菌更有效

我们的实验证明了普维动保生产的两种产品中含有的增透剂的体外活性

可以通过监测其对菌液的生长抑制作用来评估某些增透剂对革兰氏阴性细菌的增透活性。

2019年10月在普维动保实验室中,我们测试了两种含有植物素或植物素加增透剂的产品对大肠杆菌生长的抑制作用。

实验材料

试验菌株:大肠杆菌ATCC25922

对其培养及稀释,制备含有3×106CFU/ml的大肠杆菌稀释液。

试验产品:

  • 产品1 – 配方中含有植物素
  • 产品1 – 配方中含有植物素 + 增透剂
  • 产品2 – 配方中含有植物素
  • 产品2 –  配方中含有植物素 + 增透剂
  • 空白对照 (水)

脑心浸出液

菌液制备

准备50ml的产品溶液,使用脑心浸出液作为培养基,并进行一定浓度梯度的产品测试,选择仅能轻微抑制细菌的生长的浓度,以便能够测量大肠杆菌的生长曲线。

将50ml一定浓度的产品溶液加入到50ml浓度为3*106cfu /mL的大肠杆菌菌液中,使大肠杆菌最终浓度为1.5×106,置于37℃下培养,分别在0小时,2小时,4小时, 8小时 和24小时时,取出5ml,检测以下指标。

大肠杆菌生长曲线

取5ml培养物置于离心管中,5000r离心5min,弃去上清液,在底部残渣中加入5ml生理盐水,混匀,在560nm下测量吸光值。(由于细胞膜通透性的改变,大肠杆菌的生长受到抑制)

吸光值越高,菌液浓度越大。

实验结果

从上图可以看出,与仅具有植物生长素的配方(吸光值较高)相比,产品1和产品2中含有植物生长素和增透剂的配方(吸光值较低)更能有效抑制大肠杆菌的生长。

使用增透剂使植物素对革兰氏阴性菌更有效

结论

将增透剂添加到含有植物素的配方中,能够使植物素对革兰氏阴性菌更有效,并确保其具有更广泛的作用范围。 含有植物素和增透剂的产品是抗生素促生长剂的有效替代品。

实验人员:公丕华

Picture of E.coli culture obtained here and leaf from freepik.com

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发布于: 反刍动物 Ruminants, 家兔 Rabbits, 家禽 Poultry, 水产动物 Aquaculture, 猪 Swine, 肠道健康 Gut Health

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