大蒜素体外抗菌活性研究

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2020年06月21日 02:06
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沈阳农业大学学报
,2008-02,39(1):108-110
Journal
ofShenyangAgricultural
University,2008-02,39(1):108-110


大蒜素体外抗菌活性研究


陈晓月
1,赵承辉
2,刘爽
2,梁金花
1


(1.沈阳农业大学畜牧兽医学院
,沈阳
110161;2.辽宁省农业技术学校
,沈阳
110161)
摘要
:为评价大蒜素对动物性病原细菌的抗菌活性
,以
1×105cfu·mL-1的动物源性的致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为受试菌
,
体外测定大蒜素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度
(MIC)和最小杀菌浓度
(MBC)范围。结果表明
:大蒜素对大肠杆菌的
MIC和
MBC范围分别为
200~400mg·mL-1和
400~1600mg·mL-1;对金黄色葡萄球菌的
MIC和
MBC范围分别为
12.5~25mg·mL-1

25~50mg·mL-1。证实大蒜素在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抑菌和杀菌作用。
关键词
:大蒜素
;最小抑菌浓度
(MIC);最小杀菌浓度
(MBC);大肠杆菌
;金黄色葡萄球菌

中图分类号
:S852.6文献标识码
:A文章编号
:
1000-1700(2008)01-0108-03


Researches
of
Antibacteria
Activities
of
Allicin
in
Vitro


CHENXiao-yue1,
ZHAOCheng-hui2,
LIUShuang2,
LIANGJin-hua1


(1.
College
of
Animal
Science
and
Veterinary
Medicine,
Shenyang
Agricultural
University,
Shenyang
110161,China;
2.
Agricultural
Technique
School
of
Liaoning
Province,
Shenyang
110161,
China)
Abstract:
In
order
to
evaluated
the
anti-bacteria
activities
of
allicin,
the
Escherichia
coli
and
Staphylococcus
aureus
were
used
in
this
study.
The
minimal
inhibitory
and
bactericidal
concentration
of
allicin
to
two
kind
of
bacteria
were
tested
by
using

105cfu·mL-1of
Escherichia
coli
and
Staphylococcus
aureus.
The
results
showed
that
MIC
of
allicin
to

ranged
from
200
to
400
mg·mL-1and
the
MBCwas
400~1600
mg·mL-1.
While
to
the
Staphy
lococcus
aureus,
MIC
ranged
from
12.5
to
25
mg·mL-1,
and
the
MBC
was
25~50
mg·mL-1.
The
results
illustrated
that
allicin
had
a
broad
spectrum
inhibitory
and
bactericidal
activity
in
vitro,
and
it
could
be
used
in
animal
diseases
prevention
and
treating.
Key
words:
allicin;minimal
inhibitoryconcentration(MIC);
minimal
bactericidal
concentration(MBC);
Escherichia
coli;
Staphylococcus
aureus

大蒜素是大蒜主要生物活性成分的总称
,含有多种营养成分和独特药理保健作用
,能预防心血管疾病、降
低血脂、抗衰老、抗癌变等
,目前已广泛应用到人类的治疗和保健领域。大蒜素对人体的医药作用研究较为深
入[1-4],而在动物方面相关的研究较少
,近年来大
蒜素作为一种多功能绿色饲料添加剂
,因其作用广泛
,效果显
著,无残留
,无抗药性
,无致癌致畸和致突变作用
,以及低成本和刺激食欲等优点
,深受养殖户和饲料厂家的青
睐,应用于家禽、家畜和水产养殖业
[5]。饲喂大蒜素能非特异性地提高动物的抗病能力并能减少抗生素的使用
,
在生产绿色无公害的动物性食品中发挥着重要的作用
,人们对大蒜素的抑菌活性的研究主要集中在对人源病
原微生物的作用
,而对动物源性的病原微生物的抗菌活性研究少有报道。从而使大蒜素在动物疾病的预防和治
疗中的应用缺乏理论依据。为了明确大蒜素对动物源性病原菌的抑菌和杀菌作用
,并检测大蒜素对不同类型病
原菌的抑菌作用是否一致
,本试验采用家禽体内分离的大肠杆菌和家畜外伤感染的金黄色葡萄球菌为受试菌
,
研究大蒜素对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的体外抑菌和杀菌活性
,为应用大蒜素预防和治疗动物疾病提供
理论依据。


1材料与方法


1.1材料
8株大肠杆菌
(Escherichia
coli)分离自大肠杆菌感染的家禽
;8株金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus
aureus)
分离自外伤感染的患畜。均由畜牧兽医学院实验室自行分离鉴定、保存。大蒜素粉购自山东兖州中草药农药厂。
LB液体培养基
:蛋白胨
1%,酵母提取物为
0.5%,NaCl为
1%,去离子水配制
,调整
pH值为
7.0,121℃高压灭菌

收稿日期
:2007-01-09
作者简介
:陈晓月
(1973-),女,沈阳农业大学讲师
,博士研究生
,从事预防兽医学方向研究。


x0c

1期陈晓月等
:大蒜素体外抗菌活性研究
·109·


备用。液体培养基中加入
1.5%的琼脂粉即为固体培养基。


1.2
菌种的复速和纯化
将实验室保存的甘油菌划线接种
LB固体培养基
,37℃培养
24h,挑取单个菌落
,涂片染色镜检
,观察细菌
的大小和形态
,选取典型菌体进行试验。


1.3
细菌接种量的确定
-


LB琼脂培养基将大蒜素倍比稀释为
800~3.2mg·mL1
9个浓度
,移入平皿中
,取大肠杆菌和金黄色葡萄

-

球菌
,用生理盐水以镜检计数方式配成
1×107cfu·mL1、1×106cfu·mL-1、1×105cfu·mL-1、1×104cfu·ml-1
4种浓度的
菌悬液
,分别接种于含不同药物梯度的
LB培养基中。另做不含药物的培养基
,接种菌悬液
,作为生长菌的空白
对照。于
37℃培养
24h观察各菌株生长情况
,以未有细菌生长的最小药物浓度为
MIC。


1.4
琼脂稀释法测最低抑菌浓度
(MIC)
-


LB琼脂培养基以倍比稀释法将大蒜素配制成
1600~3.2mg·mL1的
10个浓度的药物梯度
,移入平皿
,两
种细菌每组随机选取
4株,用生理盐水
将大肠杆菌和葡萄球菌菌株以镜检计数方式配成
1×105cfu·mL-1的菌悬
液,分别接种于含有不同药物梯度的
LB琼脂培养基中
;另做不含药物的培养基接种菌悬液
,作为生长菌的空
白对照。样品于
37℃培养
,36h观察细菌生长情况
,测定菌种的
MIC50和
MIC90。参照吴旭彤的试验方法
,并稍加
改动
[6]。


1.5
琼脂培养基法测定最小杀菌浓度
MBC
-

以倍比稀释法将大蒜素稀释为
3200~12.5mg·mL19个浓度
,接种浓度为
1×105cfu·mL-1的菌悬液
,另作空白
对照
,样品置
37℃培养
,放置不同时间观察细菌生长情况。同一菌种测定
4株菌的
MBC50和
MBC90,结果取平
均值。

每个试验组做
4个重复
,最后取各组的平均值进行分析。


2
结果与分析


2.1
细菌接种量的确定表
1大肠杆菌不同浓度对大蒜素最小抑菌浓度的影响
通过对不同的菌株浓度与最小抑菌浓度测定
,Table
1
Influence
of
bacteria
density
to
the
MIC
of
Allicin
发现药物的
MIC与接种菌液的浓度有关
,在温度、培
养时间相同时
,药物
MIC随着接种菌量的增加而增
大,由表
1看出
,在相同培养条件下大蒜素的最小抑
菌浓度随细菌浓度的增加而不断提高
,在细菌浓度
范围为
1×104cfu·mL-1和
1×105cfu·mL-1之间为规则
上升
,之后
MIC的变化不规则
,为了获得较好的数
值并获得较一致的试验结果
,本试验将菌株接种浓

-

度确定为
1×105cfu·mL1进行抑菌和杀菌试验。


2.2
最小抑菌浓度
(MIC)的测定
采用培养基倍比稀释法结果测得大蒜素对大肠
最小抑菌浓度
MIC/mg·mL-1
菌株
Strain1×107
1×106
1×105
1×104


大肠杆菌
1

1
大肠杆菌
2

2
大肠杆菌
3

3
大肠杆菌
4

4
金黄色葡萄球菌
1
Staphylococcus
aureus
1
金黄色葡萄球菌
2
Staphylococcus
aureus
2
金黄色葡萄球菌
3
Staphylococcus
aureus
3
金黄色葡萄球菌
4
Staphylococcus
aureus
4

400
200
200
100
1600
800
400
200
400
200
200
100
800
400
400
200


50
25
25
12.5


100
50
25
12.5


100
50
25
12.5


100
100
50
12.5

杆菌的最小抑菌浓度和对金黄色葡萄球菌的抑菌作

-

2大蒜素的最小抑菌浓度
用。大蒜素对大肠杆菌的
MIC50为
200mg·mL1、MIC90Table
2
MIC
of
Allicin

-


400mg·mL1。大蒜素对葡萄球菌的
MIC明显小于
大蒜素
Allicin/mg·mL大
肠杆菌的
MIC,MIC50为
25mg·mL-1,MIC90为
菌种
StrainMIC
MIC50
MIC90


25mg·mL-1,说明大蒜素对葡萄球菌的体外抑菌效果大肠杆菌
Escherichia
coli100~400
200
400
明显优于大肠杆菌。
金黄色葡
萄球菌
Staphylococcus
aureus12.5~25
25
25

从表
2看出
,大蒜素对鸡源的大肠杆菌和家畜源的金黄色葡萄球菌的抑菌作用有较大的差异
,对大肠杆菌

MIC较高
,为
100~400mg·mL-1,而对金黄色葡萄球菌的
MIC较低为
12.5~25mg·mL-1,原因是大肠杆菌属于
革兰氏阴性菌
,而金黄色葡萄球菌为革兰氏阳性菌
,两种细菌的细胞壁结构有较大的差异
,因此对大蒜素的耐
受性有明显的不同。


x0c
·110·
沈阳农业大学学报第
39卷
2.3
最小杀菌浓度
(MBC)的测定结果表
3大蒜素的最小杀菌浓度
以倍比稀释法将大蒜素稀释为
3200~12.5mg·1
9Table
3
MBC
of
Allicin
mL-
大蒜素
Allicin/mg·mL-1


个浓度
,分别测定大蒜素对两种细菌的最小杀菌浓度
,结菌种
StrainMBC
MBC50
MBC90
大肠杆菌
Escherichia
coli果表明
(表
3)。大蒜素对大肠杆菌的杀菌浓度为
400~
400~1600
800
1600
1600mg·mL1,
对葡萄球菌的杀菌浓度范围为
25~50mg·
金黄色葡萄球菌
Staphylococcus
aureus25~50
25
50
mL-1,远远低于对大肠杆菌的杀菌浓度。该结果与抑菌试

验的结果一致
,表明大蒜素对金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌和杀菌作用
,而对大肠杆菌的抑菌和杀菌作用较
差,只有在较高浓度的情况下
,才有一定的抑菌和杀菌效果。两种细菌的细胞壁结构的不同是出现这种差异的
主要原因
,此外还有其他一些原因也会影响到大蒜素的抑菌和杀菌效果。


3
讨论

培养温度和培养时间相同时
,大蒜素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的
MIC、MBC与接种细菌的浓度、培养
时间相关
,试验时应选择适当菌量
,本试验在预试验中通过测定不同细菌浓度对大蒜素最小抑菌浓度的影响
,
选定受试菌的浓度为
1×105cfu·mL-1,以期获得准确结果。

大蒜素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定抑菌和杀菌作用
,其中大蒜素对金黄色葡萄球菌最小抑菌
作用
(MIC)和最小杀菌作用
(MBC)分别为
12.5~25mg·mL-1和
25~50mg·mL-1;对大肠杆菌的
MIC和
MBC分别为


-

100~400mg·mL1和
400~1600mg·mL-1。因本试验所用的大蒜素为粉剂
,其抑菌和杀菌效果不如大蒜素的油剂。

大蒜素因具有无抗耐药性
,低残留、低成本、强烈诱食性和调味性等特点广泛用于养殖业
[7],是一种绿色饲
料添加剂。但在实践中对大蒜素的应用没有一定的针对性
,通常采用拌料的方法
,剂量也不尽相同。本试验证
实大蒜素具有一定抑菌和杀菌作用
,是良好的饲料添加剂
,具有广阔应用前景。试验结果表明
,在使用大蒜素对
动物疾病进行治疗时
,要有针对性
,还应注意大蒜素的用量
,因不同种类的
细菌对大蒜素的敏感性有较大的差
别。金黄色葡萄球菌较为敏感
,但大肠杆菌却不敏感
,治疗时需要不同的剂量
,否则会影响治疗的效果。同时不
同厂家生产的大蒜素因制作工艺的不同也会存在品质上的差异
,其杀菌和抑菌作用也会有一些出入。

在临床应用大蒜素时
,应根据实际情况
,选择合适的敏感病原菌
,以达到理想疗效。在大蒜产地
,可直接给动
物喂饲大蒜
,既可达到一定疾病预防效果
,又可降低成本。随着对大蒜素抗菌机理研究的不断深入及大蒜素品
质的提高
,大蒜素作为绿色药物
,必将在动物疾病的预防和治疗中发挥重要作用。

参考文献
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.大蒜素的生产与应用现状
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[责任编辑王娟]
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