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嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是引起水产动物细菌性疾病常见的病原菌,不仅严重威胁着海产品的安全,还带来了巨大的经济损失。本研究从醇提开始,选取乙醇回流提取、大孔吸附树脂纯化、HPLC测定中药(大黄、金银花、甘草)主要成分的含量,获得中药醇提液;从 MIC、MBC和生长曲线方面,探讨中药醇提液对嗜水气单胞菌生长的影响;再以SDS-PAGE、2-DE、蛋白质质谱鉴定(MALDI-TOF-TOF-MS)、RT-PCR等研究三种中药醇提液抑制嗜水气单胞菌蛋白表达及其mRNA的转录,为鱼类疾病的预防和治疗提供一种更为经济安全的途径。 利用传统的乙醇回流提取法在特定的提取温度、提取时间、乙醇浓度和料液比提取大黄、金银花和甘草中的主要成分;并分别用 D101大孔吸附树脂和聚酰胺树脂精提上述醇提液;然后用HPLC在设定的流动相、流速和柱温下分别测定上述醇提液中主要成分的含量,经计算,得知大黄酸、甘草酸、绿原酸含量分别是2.453 mg/g、3.879 mg/g、16.376 mg/g生药。说明采用乙醇回流提取法、大孔吸附树脂精提能成功提取这三种中药中的有效成分。 为了探索醇提液中主要成分的药理作用,测定大黄、金银花、甘草醇提液对嗜水气单胞菌的MIC、MBC和生长曲线,结果发现,三种醇提液对嗜水气单胞菌有着强烈的抑制效果,其MIC、MBC值分别是:1.0 mg/ml、3.9 mg/ml、7.8 mg/ml和4.0 mg/ml、7.8 mg/ml、31.2 mg/ml。从生长曲线图谱中可以看出,醇提液对嗜水气单胞菌的生长影响显著,其迟缓期延长4 h至10 h不等,但延长后部分菌体仍存在对数期。 为了进一步探索醇提液抑制嗜水气单胞菌生长的机制和物质基础,使用SDS-PAGE分析菌体总蛋白中差异表达的蛋白。结果显示,与阴性对照组相比,大黄醇提液组、甘草醇提液组和金银花醇提液组中嗜水气单胞菌总蛋白均有A、B和C三条差异蛋白未表达,说明三种醇提液通过抑制嗜水气单胞菌这些蛋白的表达以抑制其生长。为了了解蛋白的基本性质和特点,使用2-DE将上述三条差异蛋白分离开来并进行MALDI-TOF-TOF-MS鉴定。与对照组2-DE图谱上所有的蛋白点匹配,甘草组上的蛋白点1、金银花组上的蛋白点2和大黄组上的蛋白点3在同一位置均无匹配点。将三处蛋白点和条带A挖点酶解后,经鉴定获得四种蛋白酶,分别是:F0F1 ATP synthase subunit beta(F0F1 ATPase-β)、30 S ribosomal protein S1(S1)、Enolasel(NSE)和isocitrate lyase。从文献中获知,四种蛋白酶均为代谢酶,表明三种醇提液均是通过抑制嗜水气单胞菌的代谢以抑制它的生长。 三种醇提液除了能在蛋白水平抑制嗜水气单胞菌代谢酶的表达,是否能在转录水平抑制这些酶mRNA的表达,继而将醇提液处理后的菌体mRNA进行RT-PCR。结果表明,大黄醇提液和金银花醇提液能分别抑制isocitrate lyase和F0F1 ATPase-β的mRNA的表达,但是大黄醇提液和甘草醇提液难以抑制NSE和S1在嗜水气单胞菌体内的表达。由此说明,大黄和金银花醇提液可能作为抑制isocitrate lyase和F0F1 ATPase-β的转录抑制剂而发挥抑菌效果。 综上所述,本课题研究主要发现:经乙醇成功提取后且含有一定量主要成分的三种中药醇提液能明显抑制嗜水气单胞菌的生长,其抑制效果是通过抑制经鉴定的四种蛋白酶的表达和转录而实现的。所获研究结果揭示了大黄、金银花和甘草作为饲料添加剂并发挥抗菌功能的分子机制和理论依据,对推广大黄、金银花和甘草作为饲料添加剂的生产具有重要意义。