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目的:随着抗生素的滥用,在临床上有越来越多的耐药菌株出现,人们迫切的需要寻找更有效的抗生素来替代现有有限的抗生素。变链素就是一种具有较广抑菌谱和低作用浓度的抗菌物质。近年来,人们对变链素的认识不断增加,鉴于它的这些特性它很有可能成为新型抗生素的替代品,因此对变链素的进一步研究有很重要的意义。将变形链球菌临床株置于液体培养基中培养,分离提取其产生的蛋白物质,这种具有有抗菌作用的蛋白成分就被称为变链素(mutacin)。变链素的分子量小,分离提纯的步骤较繁琐。本课题从变形链球菌临床分离株中筛选出产生变链素活性最强的临床菌株,粗提其产生的变链素,再经过固相萃取和反相液相色谱对变链素进行进一步的纯化,以求得到较纯的变链素,为研究变链素的特性并为发现新的变链素打下基础,也可为将来进行氨基酸测序的研究奠定基础。
方法:采集20名3~6岁儿童口腔中的牙菌斑,20名儿童为随机选取的10名高龋儿童他们的dmft≥8和10名低龋儿童他们的dmft≤1,将牙菌斑放于缓冲液中,然后采用同样的方法对这些菌株培养、分离、鉴定,每个儿童培养的菌落随机采集5株,得到100株变形链球菌临床分离株。将100株临床分离株接种于打有小孔的TPY(胰蛋白胨-多价蛋白胨-酵母提取物液体培养基)培养基上,48小时厌氧培养后将含有标准菌株ATCC10556的培养基倾倒于打有小孔的培养基厌氧培养24小时后可见很多小孔的周围有透明的抑菌圈,这种具有抑菌活性的物质就是变链素,这种方法就被称为平板法。变链素有抑制相似菌株生长的特性,测量并记录100株菌株产生的抑菌环。根据测量结果从中选取抑菌环最大的菌株,我们认为其产生的变链素活性最强,将产生变链素活性最强的菌株置于液体培养基中增菌培养,再采用氯仿抽提法从菌株的液体培养基中粗提其所产生的变链素,然后再将粗提物置于固相萃取柱,用乙腈对粗提物进行洗脱,收集洗脱液冷冻干燥,再采用平板法检测冻干后物质的活性,将有活性的物质收集溶于0.1%TFA(三氟乙酸)后经RP-HPLC(反相高效液相色谱)进行进一步的分离纯化。然后再采用平板法检测出有活性的物质我们就认为是纯化的变链素。
结果:采用平板法测量50株高龋组对指示株ATCC10556产生抑菌环的最大抑菌直径为20mm,最小抑菌直径为7mm,平均抑菌直径为11.5mm。50株低龋组对指示株ATCC10556产生的抑菌环最大抑菌直径为27mm,最小抑菌直径为0mm,平均抑菌直径为7.0mm。统计学分析T检验显示高龋组和低龋组差异具有显著性(t值为3.102,P<0.05)。从试验数据可以看出高龋组的2号儿童的菌株产生的抑菌环平均直径最大,产生的抑菌环平均直径为11.5mm,此菌株产生的变链素的活性也可能是最强的。从该菌株的液体培养基中粗提出变链素,将粗提物经过固相萃取柱初步分离,再将洗脱后的洗脱液冷冻干燥后经RP-HPLC分离纯化,得到较纯的变链素。
结论:本实验中86%临床株对指示株都产生抑菌环,很多学者的研究也发现MS临床分离株产生变链素的现象十分普遍,但是并不一定是高龋患者的菌株产生变链素的抑菌能力强,这很有可能是变链素的产生在不同菌株和不同个体之间还存在很大的差异。本实验就发现发现有的低龋菌株产生变链素的抑菌环反而比高龋菌株大,最大的抑菌环就是由低龋组的菌株产生的。对于变链素的粗提大多学者采用氯仿抽提法能较好的分离变链素的蛋白物质,对多个临床株产生变链素的抽提很方便。本实验组通过氯仿抽提法获得变链素的粗提物,粗提物中可能含有其他蛋白成分,如表面蛋白等,再经过固相萃取柱和RP-HPLC纯化技术将变链素粗提物分离纯化。