小檗碱(berberine,C20H19NO5,Mw 336.37)是一种具有广泛药理作用的异喹啉类生物碱,在体内可以发挥降糖、降脂、抗氧化、抗感染等多种功能。其中,小檗碱对肠道细菌感染的治疗作用是最早被人们认识并运用到临床当中的。而小檗碱治疗肠道细菌感染的基础是其容易集留在肠道中,并且有利于改善肠道菌的菌群失衡。


肠道菌群是一个复杂的由多种细菌共同组成的菌群系统,参与机体的多种生理过程。早期研究中,肠道菌群更多的被认为是和消化、营养吸收密切相关。随着研究的深入,人们逐渐发现肠道菌群还和人体的健康密切相关,比如能通过自身屏障影响机体免疫,菌群失调与糖尿病、心血管疾病、肥胖等代谢性疾病有重要关系等。肠道菌群更像是一个隐形的“器官”,影响着人类的健康。肠道菌群种类繁多,包括肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌、芽孢杆菌等。在这些肠道菌中,大部分都属于专性厌氧菌,也是共生菌。还有少数一些细菌属于致病菌,比如导致腹泻的痢疾志贺菌、弗氏志贺菌,引起食物中毒的沙门菌等。


本文通过测定小檗碱对多种肠道微生物的体外抑制作用,以及小檗碱对代表性肠道菌群生长曲线的影响,为小檗碱与肠道菌的相互作用研究提供参考。


1材料与方法


1.1材料


1.1.1主要试剂盐酸小檗碱购于中国药品生物制品检定研究院;左氧氟沙星(Levo)购于美国Sigma公司;LB、NB、MRS、TSA、RCM微生物培养基均购于美国BD公司。


1.1.2菌株沙门菌、弗氏志贺菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、屎肠球菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳酸杆菌、产气荚膜梭菌、艰难梭菌、丁酸梭菌均购买于美国标准生物品收藏中心(ATCC);痢疾志贺菌、致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、阿氏肠杆菌、阴沟肠杆菌、阪崎肠杆菌、单增李斯特菌购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)。


1.1.3仪器Orion Model 828型电子pH计为德国Sartorius公司产品;MCV-B161Sb超净工作台为日本Sanyo公司产品;NBS Innova 4落地式变温摇床购于德国Eppendorf公司;Spectrostar分光光度计为德国BMG Labtech公司产品;AW 200SG型厌氧培养箱购于英国Electrotek公司。


1.2方法


1.2.1菌种活化取冷冻干燥的待测菌株,在超净工作台中接入无菌的相应液体培养基中,置于37℃摇床180 r/min过夜培养(需氧细菌在普通变温摇床中培养,厌氧细菌在厌氧箱摇床中培养)。


1.2.2药物溶液配置将盐酸小檗碱用DMSO溶解,在超净工作台中以0.22μm微孔滤膜滤过,配置成5 mg/ml的药物储存液。之后再用相应的培养基倍比稀释成2.048、1.024、0.512、0.256、0.128、0.064、0.032、0.016 mg/ml药物使用液。左氧氟沙星也以相同的方法配置成0.032、0.016、0.008、0.004、0.002、0.001 mg/ml药物使用液。同时设立不加小檗碱的相同浓度的DMSO溶液(也以相应的培养基稀释)作为空白对照。


1.2.3小檗碱对不同肠道菌群最小抑菌浓度(MIC)的测定使用试管倍比稀释法进行测定。取无菌试管9支,每支加入1 ml待测细菌培养液(106CFU/ml),第1支至第8支分别加入倍比稀释的盐酸小檗碱使用液1 ml,至终浓度分别为1.024、0.512、0.256、0.128、0.064、0.032、0.016、0.008 mg/ml,第9支加入不加药的培养基作为空白对照。左氧氟沙星也以同样的方法稀释至药物终浓度为0.016、0.008、0.004、0.002、0.001、0.0005 mg/ml。将各个试管分别置于37℃摇床中振荡过夜培养。12 h后观察细菌生长情况。与空白对照相比,液体清澈为有抑菌活性,混浊为有细菌生长。无细菌生长的最小药物浓度即为MIC值。


1.2.4小檗碱对细菌生长曲线的影响选取有代表意义的4株菌株:金黄色葡萄球菌ATCC25923、痢疾志贺菌CICC10983、弗氏志贺菌ATCC12022、沙门菌ATCC13076。将待测菌培养至对数生长期,用相应培养基稀释至106CFU/ml。以盐酸小檗碱1/8、1/4、1/2倍MIC作为加药浓度,同时设立不加药的空白对照。放入37℃摇床中振荡培养,在0~12 h每隔1小时取样0.5 ml。用分光光度计测量OD600值。以培养时间为横坐标,OD600值为纵坐标,绘制不同加药浓度下细菌的生长曲线。


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