马尾连对变异链球菌的体外抑菌活性研究论文
2026-06-12 09:10:34 来源: 作者:xuling
摘要:文章集中研究马尾连对变异链球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)的体外抑菌活性。
摘要:文章集中研究马尾连对变异链球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)的体外抑菌活性。结果显示,马尾连对Smutans的抑菌圈大小为14.78±0.46 mm,最小抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)分别为7.81 mg/mL和31.25 mg/mL,对S.mutans表现出显著的抑菌活性。当马尾连质量浓度≥1.95 mg/mL时,其对S.mutans的黏附作用抑制显著;当马尾连质量浓度≥0.98 mg/mL时,其对S.mutans的产酸作用有不同程度的影响;当马尾连质量浓度≥1.95 mg/mL时,能显著抑制S.mutans生物膜形成量。马尾连对S.mutans具有显著的抑制及杀灭作用,并对S.mutans的黏附、产酸和生物膜形成量有不同程度的抑制作用。
关键词:马尾连;变异链球菌;生物膜;体外抑菌活性
龋病是一种常见的慢性、感染性口腔疾病。变异链球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)作为龋病的主要致病菌,主要通过黏附于牙齿表面,代谢糖类产生酸性物质。其产酸、耐酸特性是导致龋病发生的主要因素[1]。已有研究[2]表明,马尾连具有较好的抗菌活性,但其对S.mutans的体外抗菌效果尚未见报道。本研究在体外测定马尾连对S.mutans抗菌作用的相关指标,综合评估马尾连对S.mutans的抑菌效果,为马尾连在口腔领域的应用提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1主要试剂与仪器
马尾连,大豆酪蛋白琼脂(TSA)培养基,胰酪大豆胨液体(TSB)培养基,麦氏比浊管,结晶紫染色液,pH计,全波长多功能酶标仪。
1.1.2菌株
变异链球菌(S.mutans ATCC 25175),购自广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)。
1.2方法
1.2.1马尾连药液的制备
称取马尾连干药材100 g,放入烧杯中用蒸馏水浸泡2 h。先用大火煮沸,后立即调为小火,煎煮30 min。煎煮结束,将药液倒入另一个烧杯,向原药材中加入适量蒸馏水进行第二次煎煮。合并2次药液,加热浓缩至100 mL,得到质量浓度为1 000 mg/mL的马尾连药液。待药液冷却,过滤、分装、保存,供后续实验使用。
1.2.2菌悬液的制备
将复苏后的S.mutans于TSA培养基上传代,37℃厌氧培养24 h,用麦氏比浊法将菌悬液浓度调整为1×106个/mL,备用。
1.2.3 S.mutans对马尾连敏感性的测定
本实验采用药物敏感试验纸片扩散法(K-B法)[3]测定S.mutans对马尾连的敏感性。用无菌棉拭子蘸取菌悬液,挤掉多余液体,在TSA平板上从顶部到底部密集划线,转动平板60°继续划线,重复2次,用棉拭涂布平板边缘。平板划线结束后,将平板置于室温下3~5 min。用无菌镊子将药敏纸片和对照纸片贴于平板不同位置,轻压纸片,静置3 min,放入装有厌氧产气包的袋中,于37℃培养箱中厌氧培养24 h。
培养结束后,测量并记录抑菌圈大小,用直径(单位:mm)表示,重复3次取平均值。细菌对药物敏感性的判断标准参考文献[4],即当抑菌圈直径>20 mm时,判断为极度敏感;在15~20 mm范围内,判断为高度敏感;在10~15 mm间,判断为中度敏感;直径<10 mm时,判断为低度敏感;直径为0 mm时,判断为不敏感。
1.2.4 MIC和MBC的测定
采用试管二倍稀释法测定MIC[3]。取试管1支,用TSB培养基稀释马尾连药液,使其质量浓度为250 mg/mL。另取试管10支,依次编号为1~10,将药液继续稀释为125、62.5、31.25、15.63、7.81、3.91、1.95和0.98 mg/mL。往各实验组中加入800μL药液和40μL菌悬液。9号管作为阴性对照管(TSB+细菌悬液,不加药液),10号管作为空白对照管(只加TSB培养基),每组3个重复,于37℃厌氧培养24 h。以肉眼未见细菌生长的最低药物浓度为马尾连的MIC。MIC大小与药物抑菌活性呈负相关,即MIC越小,药物抑菌活性越强,细菌对该药物的敏感性越高,反之亦然。
采用涂布平板法测定MBC。基于MIC实验结果,将无细菌生长、澄清透亮的试管内细菌培养液均匀涂布于TSA平板上,每组3个重复。在厌氧条件下,37℃培养箱中培养24 h。以肉眼未见菌落生长的最低药物浓度为中药马尾连的MBC[5]。MBC结果与药物的杀菌能力呈负相关,即MBC越小,药物对细菌的杀菌作用越强。
1.2.5黏附作用的测定
采用试管黏附法测定马尾连对S.mutans黏附作用的影响,结果以黏附抑制率(%)表示。取6支试管,各加入800μL药液,确保浓度≤MIC(7.81、3.91、1.95、0.98和0.49 mg/mL),分别向各管加入40μL菌悬液,另设加入等体积的TSB培养基作为阴性对照组,每组3个重复。于37℃厌氧培养24 h,取出并弃掉试管内的溶液,用1.2 mL的PBS缓冲液洗涤试管壁,重复3次。以3 500 r/min转速离心
15 min,弃上清,加入1.2 mL的PBS,吹打混匀后各吸取200μL溶液加入96孔板,用酶标仪测量其在630 nm波长处的吸光度(OD630值),重复测定3次。黏附抑制率(%)=(阴性对照组OD值-实验组OD值)/阴性对照组OD值×100%[6]。
1.2.6产酸作用的测定
菌悬液的使用浓度参照1.2.5。向实验组中加入2 mL各浓度药液和100μL菌悬液,对照组仅加入2 mL TSB培养基和100μL菌悬液,每组3个重复。使用酸度计测定初始pH后,在37℃厌氧培养24 h。培养结束后,以3 000 r/min转速离心15 min。分别取实验组和阴性对照组的上清液并测定其pH,以pH变化评价马尾连对S.mutans产酸作用的影响。ΔpH=初始pH-终末pH[7]。
1.2.7生物膜形成量的测定
采用结晶紫染色法测定MIC、1/2MIC和1/4MIC 3种浓度下药液对S.mutans生物膜形成量的影响,结果用抑制率(%)表示。
采用96孔酶标板,向实验组各孔内加入150μL TSB培养基、50μL菌悬液和50μL药液,阴性对照组加入150μL TSB培养基、50μL菌悬液和50μL蒸馏水,每组3个重复,于37℃厌氧培养24 h。取出,倒掉管内液体,用蒸馏水漂洗2次,结晶紫染色10 min;再用蒸馏水洗涤2~3次,加入260μL的33%乙酸溶液洗脱30 min,吸取200μL的乙酸洗脱液于新96孔板,测定630 nm处的吸光度(OD630值),并计算生物膜形成量的抑制率。抑制率(%)[8]=(Ac-At)/Ac×100%(式中:Ac为阴性对照组OD值;At为实验组OD值)。
1.2.8统计学分析
采用SPSS 26.0软件进行数据分析,结果以均数±标准差表示。2组数据的比较采用独立样本t检验进行统计学分析,多组数据比较采用方差分析,P<0.05表示差异具有统计学意义(P<0.05用*表示;P<0.01用**表示;P<0.001用***表示)。
2结果
2.1 S.mutans对马尾连的敏感性
用游标卡尺测量马尾连作用于S.mutans的抑菌圈大小(见图1),得出均数±标准差为14.78±0.46 mm。根据细菌对药物敏感性的判断标准,可知S.mutans对马尾连的敏感性为中度敏感,揭示马尾连对S.mutans具有较强的体外抑菌活性。

2.2马尾连对S.mutans的MIC和MBC
由实验结果(见图2)可知,马尾连的质量浓度≥7.81 mg/mL(1~5号管)时,管内液体澄清、透明且无细菌生长;马尾连浓度<7.81 mg/mL(6~8号管)时,管内液体浑浊、有细菌生长;9号管为阴性对照组,可见液体浑浊,有细菌生长;10号管为空白对照组,液体澄清、透亮。综上,马尾连对S.mutans的MIC为7.81 mg/mL,进一步说明马尾连具有良好的抑菌效果。

MBC实验结果显示,当马尾连质量浓度为125、62.5和31.25 mg/mL时,TSA平板上均无细菌生长;马尾连质量浓度<31.25 mg/mL时,TSA平板上的菌落>5 CFU/mL。结果表明,马尾连对S.mutans的MBC为31.25 mg/mL(>4 MIC),提示马尾连对S.mutans具有较强抑菌作用,且在高浓度作用下展现出显著的杀菌能力。
2.3马尾连对S.mutans的黏附作用
马尾连对S.mutans的黏附作用结果(以黏附抑制率表示)如表1所示。随着马尾连质量浓度升高,OD值逐渐降低,细菌黏附抑制率升高。当马尾连质量浓度≥1.95 mg/mL时,各组药液对S.mutans的黏附作用显著增强,抑制率由36.11%(药液质量浓度为1.95 mg/mL)提高至66.66%(药液质量浓度为7.81 mg/mL),与对照组相比,差异均具有统计学意义(P<0.01)。结果表明,马尾连通过抑制S.mutans的黏附作用发挥抗菌活性。
2.4马尾连对S.mutans的产酸作用
马尾连对S.mutans的产酸作用结果(以ΔpH表示)如表1所示。随着马尾连质量浓度升高,ΔpH逐渐降低。当马尾连质量浓度≥0.98 mg/mL,对S.mutans的产酸抑制作用随着浓度升高而增强,具有明显的浓度依赖性,与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结果进一步表明,马尾连可通过抑制S.mutans的产酸作用发挥抗菌活性。

2.5马尾连对S.mutans生物膜形成量的影响
经比较分析,各实验组与对照组之间的差异均具有统计学意义(P<0.01),如表2所示。当马尾连质量浓度≥1.95 mg/mL时,随着马尾连质量浓度升高,OD值逐渐降低,同时生物膜形成抑制率由34.04%显著提升至68.08%,表明马尾连能有效干扰S.mutans生物膜形成过程,且其抑制作用与药物浓度呈正相关(P<0.01)。

3结语
本研究系统评估了马尾连对S.mutans的体外抑菌活性。结果显示,马尾连对S.mutans的黏附、产酸和生物膜形成量表现出显著的抗菌作用,其抑菌圈大小为14.78±0.46 mm,MIC和MBC分别为7.81 mg/mL和31.25 mg/mL,揭示马尾连对S.mutans具有较好的抗菌优势,有望成为口腔领域抗菌药物研究的重要选择。已有研究[9]表明,中药的抗菌作用主要与黄酮类、多糖类、有机酸、生物碱类等化合物有关。马尾连是一种有效的抗菌中药,后续研究将从多糖类、黄酮类等活性成分入手,深入研究马尾连中的抗菌活性成分及抗菌机制,为抗龋药物研究提供新思路。
参考文献
[1]陈冬茹,林焕彩.变异链球菌致龋机制研究新进展[J].四川大学学报(医学版),2022,53(2):208-213.
[2]林逢春,路则宝,李燕琼,等.3种特色中药材体外抑菌作用研究[J].安徽农业科学,2013,41(34):13192-13193.
[3]周庭银,章强强.临床微生物学诊断与图解上(第4版)[M].上海:上海科学技术出版社,2017.
[4]周颖,刘维平,王弘浩,等.3种中草药水提物及其复配剂的体外抑菌效果研究[J].饲料研究,2024,47(6):90-94.
[5]朱晓萍,庄智威,崔英杰,等.不同酸化剂对常见致病菌的体外抑菌效果研究[J].安徽农业科学,2020,48(4):78-80.
[6]李茹芳,李秋艳,崔霞,等.苏木不同提取物对两种口腔致龋菌的影响[J].时珍国医国药,2020,31(1):33-35.
[7]姜敏,田树革,李柯翱,等.阿尔泰金莲花提取物抑制变异链球菌乳酸脱氢酶活性及抗氧化活性研究[J].化学与生物工程,2020,37(9):44-49.
[8]曹婷婷.大蒜素对变异链球菌的体外抑菌效果研究[D].合肥:安徽医科大学,2019.
[9]朴喜航,艾红佳.中药抗菌成分及其抗菌机制的研究进展[J].吉林医药学院学报,2017,38(6):445-447.