抗菌肽NZ2114对来源于奶牛乳房炎的无乳链球菌及其生物膜的消杀作用 |
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作者姓名: | 单玉雪 杨娜 滕达 王秀敏 毛若雨 郝娅 马炫炫 范寰 王建华 |
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作者单位: | 1. 天津师范大学生命科学学院, 天津 300387;2. 天津市畜牧兽医研究所, 天津 300381;3. 中国农业科学院饲料研究所, 基因工程研究室, 北京 100081;4. 农业农村部饲料生物技术重点实验室, 北京 100081 |
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基金项目: | 中国农业科学院重大产出科研选题"饲用抗生素替代关键产品创制与产业"(CAAS-ZDXT2018008);中国农业科学院科技创新工程"抗菌肽及抗生素替代品方向"(CAAS-ASTIP-2013-FRI-02);天津市科技计划"复合抗菌肽提高奶牛乳房炎治疗效果的研究"(18YFZCNC01130) |
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摘 要: | 为探究抗菌肽NZ2114对无乳链球菌的体外抑制效果和相关机制,本试验以无乳链球菌ATCC 13813为研究对象,通过最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、杀菌动力学、抗生素后效应和电镜学试验对抗菌肽NZ2114杀菌特性和杀菌机制进行评价,并进一步分析其对无乳链球菌生物膜和持留菌的抑制和消除作用。结果显示,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813的MIC为0.23 μmol/L,对3株奶牛乳腺炎临床分离菌株CAU-FRI 1、2和3的MIC均为0.11 μmol/L,万古霉素对以上4株受试菌株的MIC值均为0.67 μmol/L,因此NZ2114的抗菌活性是万古霉素的2.91和6.09倍。同时,2×MIC、4×MIC浓度的NZ2114可在0.5 h内杀灭99.9%细菌,且持续药效作用可达270 min。扫描电镜结果显示,NZ2114处理后,细菌表面出现皱缩甚至破裂,细菌产生的生物膜消除。NZ2114在2×MIC下,24 h对早期生物膜抑制率为99.9%;在32×MIC下,24 h对成熟生物膜消除率达99.9%。此外,NZ2114在16×MIC时,对生物膜内的菌体具有99.9%以上的杀灭效果;万古霉素无法清除的持留菌经0.5×MIC的NZ2114处理后,也可以达到99%以上的消除率。激光共聚焦结果显示,NZ2114处理后的生物膜厚度从28.48 μm减少到10.32 μm,证明了其强效杀菌和抑制生物膜的作用。上述结果表明,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813杀菌活性高、速度快、抑制/去除生物膜能力强,并对膜内菌及持留菌具有高效杀菌作用,且作用显著高于万古霉素。因此,NZ2114具有开发成为治疗由无乳链球菌引起的奶牛乳房炎新型制剂的潜力。
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关 键 词: | 抗菌肽NZ2114 奶牛乳房炎 无乳链球菌 杀菌活性 生物膜 |
收稿时间: | 2020-01-07 |
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