2.4RTP最低抑菌浓度(MIC)的测定
RTP对受试病原菌的MIC通过肉汤大稀释法测定。将受试病原菌接种于20mlLB培养基中,补充稀释后的提取物,最终浓度范围为0.1至3.0mg/ml,在最适温度下培养24h。培养前后,用分光光度计在600nm波长处测定培养基的吸光度。MIC定义为显示受试菌株可见生长抑制的最低RTP浓度。选择亚MIC浓度用于评估抗生物膜和抗QS活性。
2.5群体感应抑制实验
采用标准纸片扩散法,使用生物监测菌株紫色色杆菌026检测RTP的抗QS活性。紫色色杆菌026在补充0.75%琼脂的LB培养基中生长,并添加20mg/ml卡那霉素。将5ml熔化的LB琼脂(0.75%w/v)与200μl过夜培养的紫色色杆菌026及5ml40mMC6-HSL(作为外源AHL来源)混合,然后轻轻混匀并立即倒在已固化的LB琼脂平板上作为覆盖层。将20μl待测RTP移液至无菌纸片上,纸片放置在固化琼脂上。20μl去离子水作为阴性对照。载有20μl50mg/mlC10-HSL(N-癸酰基-L-高丝氨酸内酯,DHL)的纸片用作阳性对照。平板在28°C过夜培养,观察紫色杆菌素产生。QS抑制通过纸片周围出现无色、不透明但可存活的晕圈来检测。
对于紫色杆菌素产生的定量测定,将紫色色杆菌026接种于4mlLB培养基中,在28°C培养18h。将培养物用含40nMN-己酰基-L-高丝氨酸内酯(C6-HSL)和一系列不同浓度RTP(分别为0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.6mg/ml和1.2mg/ml)的新鲜LB培养基按1:50稀释。不含RTP的样品作为对照,然后在28°C培养48h。涡旋试管以重悬任何贴壁细胞层,将300μl每种培养物置于1.5ml微量离心管中。采用先前描述的方法并略有修改提取紫色杆菌素。通过加入150μl10%十二烷基硫酸钠(SDS)裂解细胞,然后用涡旋混合器混合10s。通过加入600μl水饱和丁醇从细胞裂解液中提取紫色杆菌素,涡旋5s,12000rpm离心5min。将含紫色杆菌素的丁醇相(上层)转移至96孔微量滴定板中,每孔150μl提取液。然后用酶标仪在585nm处分析提取液。根据紫色杆菌素产生的相对水平评估RTP的效果,对照值设为100%。
2.6群游运动抑制实验
将5μl熔化的软顶层琼脂(0.6g琼脂、2.0g胰蛋白胨、1.0g酵母提取物粉末、1.0g氯化钠、200ml去离子水)与最终浓度分别为80mg/ml、160mg/ml、320mg/ml和640mg/ml的RTP混合,然后立即倒在已固化的LB琼脂平板上作为覆盖层。平板中心点接种大肠杆菌K-12和铜绿假单胞菌PAO1的过夜培养物。覆盖琼脂固化后,在37°C培养30h。观察细菌的游动和群游区域,测量大肠杆菌K-12和铜绿假单胞菌PAO1在不同浓度RTP下培养30h后的迁移距离。所有实验均进行三次重复,数据以平均值±标准差表示。
2.7生物膜形成实验
使用常规96孔微量滴定板进行生物膜形成的定量测定,方法如前所述,略有修改。将过夜培养的受试菌大肠杆菌K-12和铜绿假单胞菌PAO1按1:100接种于LB培养基中。将95μl稀释培养液加入无菌圆底96孔微量滴定板的每个孔中。为评估RTP对生物膜形成的影响,向这些培养悬液中加入5μlRTP。用加入95μlLB培养基的5μl去离子水作为对照。平板在37°C静置培养24h。培养后,去除悬液培养物(吸取50μl悬液培养物用于在LB琼脂平板上测定总生物量),用去离子水洗涤平板3次。每孔用125μl0.3%结晶紫染色15min。通过用去离子水洗涤平板3次去除多余染料。用200μl95%乙醇溶解与附着生物膜相关的染料。将每孔的结晶紫/乙醇溶液(125μl)转移至光学透明平底96孔微量滴定板的单独孔中,在595nm处测定OD值。每个数据点取四个重复孔的平均值,并计算标准误差。
2.8共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分析
如前所述,在CLSM(LeicaTCSSP2;LeicaMicrosystems,德国海德堡)下监测生物膜。将过夜培养的受试菌株在LB培养基中稀释至最终密度为1.0×10⁶CFU/ml。将1ml补充有640mg/mlRTP的细胞悬液和一片塑料盖玻片(厚0.2mm,直径13mm)分配至24孔微量滴定板的孔中,以不含RTP的1ml细胞悬液作为对照。平板在37°C静置培养48h。对塑料盖玻片上形成的生物膜进行CLSM观察。培养结束后,用无菌蒸馏水轻轻洗涤盖玻片,并按照制造商说明用LIVE/DEADBacLight细菌活力试剂盒(Invitrogen,美国)染色。染色的盖玻片用无菌蒸馏水轻轻洗涤两次,然后用CLSM观察。使用Leica共聚焦软件分析生物膜图像,该软件允许收集z-stack三维重建图像。从盖玻片上侧生物膜形成的随机位置获取图像。还直接从共聚焦堆叠图像测定生物膜厚度。
2.9统计分析
结果以平均值±标准差(SD)表示。进行方差分析,使用SPSSV16.0程序通过单因素方差分析和Tukey检验测试变量间差异的显著性。P<0.05被认为具有统计学显著性。
3.结果与讨论
3.1RTP成分分析
RTP的组分含量总结于表1。数据证实RTP富含多酚(87.52%)和黄酮(61.03%)。通过HPLC分析鉴定了RTP中存在的10种多酚,包括没食子酸、儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯、槲皮素、苯甲酸、槲皮素葡萄糖苷、单宁和山奈酚,含量分别约为8.32%、8.08%、18.08%、13.10%、2.80%、3.66%、6.88%、0.38%、3.44%和0.81%(图1,表1)。RTP中除苯甲酸外的所有多酚化合物均被报道具有抗QS和/或抗生物膜活性。
图1RTP活性成分鉴定的HPLC色谱图。(A)10种标准多酚的HPLC色谱图。峰:(1)没食子酸;(2)儿茶素;(3)表儿茶素;(4)表没食子儿茶素没食子酸酯;(5)表儿茶素没食子酸酯;(6)槲皮素;(7)苯甲酸;(8)槲皮素葡萄糖苷;(9)单宁;(10)山奈酚。(B)RTP多酚的HPLC色谱图。
| 表1 HPLC分析鉴定的RTP成分 | |||
| 峰号 | 多酚化合物 | 保留时间(min) | RTP含量(%) |
|---|---|---|---|
| 1 | 没食子酸 | 9.845 | 8.320 |
| 2 | 儿茶素 | 28.085 | 8.084 |
| 3 | 表儿茶素 | 32.242 | 18.080 |
| 4 | 表没食子儿茶素没食子酸酯 | 37.044 | 13.102 |
| 5 | 表儿茶素没食子酸酯 | 39.472 | 2.804 |
| 6 | 槲皮素 | 42.930 | 3.664 |
| 7 | 苯甲酸 | 45.165 | 6.882 |
| 8 | 槲皮素葡萄糖苷 | 51.204 | 0.384 |
| 9 | 单宁 | 53.944 | 3.439 |
| 10 | 山奈酚 | — | 0.814 |
| — | 总多酚(Folin-Ciocalteu法) | — | 87.52(875.2mgGA/g) |
| — | 总黄酮(Wu等方法) | — | 61.03 |
为确保多酚是否对RTP的抗QS活性负责,我们通过加入饱和中性醋酸铅溶液完全去除RTP中的多酚,并通过加入盐酸(0.8M)回收多酚。使用报告菌株紫色色杆菌026的纸片扩散法表明,前者(去除多酚)不具有抗QS活性,而后者(回收多酚)表现出明显的抗QS活性(图2)。该观察结果证实RTP的抗QS活性与多酚有关。
图2当向RTP中加入足量饱和中性醋酸铅时,产生黄绿色沉淀,表明多酚的存在(A);通过足量饱和醋酸铅去除多酚的RTP在紫色色杆菌026中无抗QS活性(B);RTP沉淀经0.8M盐酸回收后,其抗QS活性效果重新出现。
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