【摘 要】
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[目的]探讨植物乳杆菌 CICC 6257(Lactobacillus plantarum,Lb.plantarum)无细胞上清液(Cell-free supernatant,CFS)对表面表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,S.epidermidis)生物膜(Biofilm,BF)形成的影响,为研发新型抗BF药物提供实验依据。[方法]1.结晶紫半定量法确定具有稳定
【基金项目】
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国家自然科学基金(81960335); 云南省教育厅科学研究基金项目“植物乳杆菌对生物材料表面表皮葡萄球菌生长及生物膜形成的影响”(2019Y0362);
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[目的]探讨植物乳杆菌 CICC 6257(Lactobacillus plantarum,Lb.plantarum)无细胞上清液(Cell-free supernatant,CFS)对表面表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,S.epidermidis)生物膜(Biofilm,BF)形成的影响,为研发新型抗BF药物提供实验依据。[方法]1.结晶紫半定量法确定具有稳定抗S.epidermidis生物膜形成的植物乳杆菌CFS所需培养时间,微量肉汤稀释法和结晶紫半定量法确定CFS最低抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)、最低抑制生物膜浓度(Minimal biofilm inhibitory concentration,MBIC)和亚抑菌浓度。2.在S.epidermidis培养中,以加入亚抑菌浓度的植物乳杆菌CFS为实验组,不加植物乳杆菌CFS为对照组,研究植物乳杆菌CFS对S.epidermidis生长曲线、疏水性和自聚性的影响。3.在聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)表面,以加入培养基为空白组,加入S.epidermidis对照组,加入含不同浓度植物乳杆菌CFS的S.epidermidis为实验组,检测植物乳杆菌CFS对S.epidermidis生物膜形成的影响和对成熟BF的清除率,检测S.epidermidis生物膜内细菌的生长动力,用激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope,CLSM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)观察PVC表面生物膜微观结构。[结果]1.培养4h、8h、12h、24h、30h、48h提取的植物乳杆菌CFS对S.epidermidis生物膜的形成有抑制作用,抑制效果随培养时间延长而增强,在12h达峰值(抑制率99%)且与24h、30h、48h无显著差异(P>0.05)。植物乳杆菌CFS对表皮葡萄球菌MIC、MBIC浓度均为50%(v/v),亚抑菌浓度确定为60%MIC(v/v)。2.亚抑菌浓度(60%MIC,v/v)的植物乳杆菌CFS对浮游S.epidermidis的生长有抑制作用,使对数生长期延后明显。60%MIC(v/v)植物乳杆菌CFS使S.epidermidis疏水性和自聚性显著降低(P<0.05)。3.亚抑菌浓度(60%MIC,v/v)的植物乳杆菌CFS对PVC表面S.epidermidis生物膜形成的各阶段(6h、12h、24h、30h)均有抑制作用(P<0.05),其抑制率在BF形成早期(6h)最为显著,达90.33%,抑制作用随培养时间延长而逐渐减弱。4.细菌生长动力实验结果:MIC组与60%MIC组在各时间段相比对照组S.epidermidis生物膜内细菌活力均有显著差异(P<0.05),60%MIC组在培养12h时细菌活力降低最明显。5.植物乳杆菌CFS对成熟的S.epidermidis生物膜有清除作用,其中MIC、2MIC、60%MIC组清除率分别为63.08%、54.02%、35.15%,MIC组的清除率最大(P<0.05)。6.SEM发现:MIC组PVC表面仅见散在单个菌落,S.epidermidis表面不光滑、菌体皱缩和破裂;60%MIC组S.epidermidis生物膜结构立体性、复杂性、细菌数较对照组差,且见较多未完全分离的“大细胞”,但菌体间仍有丝状黏稠物相连。CLSM发现:相比对照组,MIC组在各培养时间未见BF形成,60%MIC组在各培养时间活菌比例均低,除30h外,60%MIC组BF厚度低、结构稀疏。[结论]1.植物乳杆菌CFS可抑制S.epidermisd菌体分裂,影响细胞膜和细胞壁结构完整性与通透性,进而抑制S.epidermidis浮游菌的生长。2.植物乳杆菌CFS可降低S.epidermidis菌体疏水性、自聚性及生物膜内细菌活力,抑制PVC表面S.epidermidis生物膜的形成。3.植物乳杆菌CFS对成熟的S.epidermidis生物膜有一定清除能力,清除率无明显剂量-效应关系。
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