一種天然植物抗菌劑茶樹精油
1.茶樹精油的抗菌活性
茶樹精油具有良好的抗菌活性,澳大利亞新南威爾州北部Bundjalung原住民將茶樹葉子打碎,吸入其碎葉以治療感冒和咳嗽,或者將碎葉撒在傷口上,敷在傷口表面。Penfold最早測定了茶樹精油及其主要成分的抑菌活性并和苯酚的抑菌活性做了對比。茶樹精油對一些常見細菌的最小抑菌濃度(MIC)及最小殺菌濃度(MBC)如表2所示。數(shù)據(jù)表明茶樹精油對大多數(shù)細菌的MIC值在0? %以下,并且多數(shù)細菌的MIC值與MBC值相當,這說明茶樹精油對大多數(shù)細菌起殺菌作用,但對于部分細菌在低濃度情況下只起抑菌作用。
近年來,隨著細菌耐藥性日趨嚴重,植物精油由于其獨抗菌譜廣、毒副作用小而進入了研究人員的視野,Walsh首先提出茶樹精油具有殺滅耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的潛力,和化學藥物相比,茶樹精油的成分更為復雜;Carson通過實驗證明了茶樹精油及其主要成分松油烯-4-醇不會影響細菌的耐藥性以及不會使細菌產生新的耐藥性,在延緩抗生素耐藥性的發(fā)展具有良好的應用前景。同時,茶樹精油作為一種廣譜、低毒、性能優(yōu)異并具有一定芳香氣味的抗菌劑,對于控制醫(yī)院獲得性感染和在家庭衛(wèi)生消毒中具有很好的應用前景。
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?2.茶樹精油的抗菌作用機制
從茶樹精油大部分成分的親脂性中可以推測出茶樹精油的抗菌機理可能是破壞細胞膜的生物功能,而Cox等的茶樹精油可以滲透脂質體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也支持這個觀點。目前大多數(shù)研究也都集中在茶樹精油對細菌細胞膜的影響上,具體表現(xiàn)為在形態(tài)學上,細菌細胞膜以及生物膜被破壞,在功能上表現(xiàn)為鉀離子外流,碘化丙啶(PI)攝入增加,培養(yǎng)液中可溶性蛋白含量增加,DNA、RNA以及其它大分子物質的滲出。Ce等發(fā)現(xiàn)暴露于茶樹精油的單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌的細胞膜發(fā)生嚴重損傷,使用碘化丙啶染色后發(fā)現(xiàn)暴露于茶樹精油的細菌的細胞膜損傷可以達到95%以上,同時鉀離子的外流增加也抑制了細菌的呼吸作用,進一步促進了細菌的死亡。掃描電鏡拍照也觀察到了大腸桿菌菌體的溶解與對細胞表面電子致密物質的破壞。以上結果均證明了茶樹精油通過破壞細菌膜的結構和功能完整性導致細菌的死亡。
細菌生物被膜(BF)是一種自我合成、表面附著的細胞群可以顯著增強細菌對抗生素的耐藥性并促進其逃脫機體免疫。茶樹精油可以有效破壞金黃色葡萄球菌等細菌的生物膜,通過激光共聚焦顯微鏡可清晰觀察到所引起的生物膜損傷。松油烯-4-醇處理后的金黃色葡萄球菌也可發(fā)生類似的生物膜損傷現(xiàn)象。多糖胞間粘附素(PIA)是細菌形成生物膜的關鍵物質之一,相關研究指出,金黃色葡萄球菌經茶樹精油處理后,SarA和icaADBC基因均顯著下調,SarA基因可以促進icaADBC基因的表達,進一步促進PIA的形成;同時,與絲氨酸和蘇氨酸代謝途徑相關的? 個基因的表達也顯著上調,絲氨酸與蘇氨酸的代謝可以產生更多的纖溶蛋白,從而防止細菌粘附在表面,破壞生物膜基質的結構,導致細菌釋放及死亡。以上研究表明茶樹精油可以通過破壞細菌的生物膜起到殺菌作用。
茶樹精油對細菌毒素也有一定的影響,Liu等發(fā)現(xiàn)茶樹精油可以抑制李斯特桿菌的毒素,并進一步驗證了茶樹精油通過抑制李斯特桿菌溶血素O(LLO)的p60蛋白的分泌和相關基因Hly以及IAP的表達,并有效抑制李斯特菌刺激的巨噬細胞激活的NLRP3炎癥途徑蛋白的表達。
茶樹精油可以通過多種方式抑制以及殺滅細菌,并對生物膜中和浮游的細菌均表現(xiàn)出良好的抑菌活性,可以有效地降低細菌耐藥性的發(fā)展。目前對其作用機制的研究還不是特別透徹,尤其是茶樹精油中各種單體的作用以及它們之間的相互作用仍需要進一步的深入研究。
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