抗菌肽NZ2114对来源于奶牛乳房炎的无乳链球菌及其生物膜的消杀作用

摘要

为探究抗菌肽NZ2114对无乳链球菌的体外抑制效果和相关机制,本试验以无乳链球菌ATCC 13813为研究对象,通过最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、杀菌动力学、抗生素后效应和电镜学试验对抗菌肽NZ2114杀菌特性和杀菌机制进行评价,并进一步分析其对无乳链球菌生物膜和持留菌的抑制和消除作用.结果显示,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813的MIC为0.23μmol/L,对3株奶牛乳腺炎临床分离菌株CAU-FRI 1、2和3的MIC均为0.11μmol/L,万古霉素对以上4株受试菌株的MIC值均为0.67μmol/L,因此NZ2114的抗菌活性是万古霉素的2.91和6.09倍.同时,2×MIC、4×MIC浓度的NZ2114可在0.5 h内杀灭99.9％细菌,且持续药效作用可达270 min.扫描电镜结果显示,NZ2114处理后,细菌表面出现皱缩甚至破裂,细菌产生的生物膜消除.NZ2114在2×MIC下,24 h对早期生物膜抑制率为99.9％;在32×MIC下,24 h对成熟生物膜消除率达99.9％.此外,NZ2114在16×MIC时,对生物膜内的菌体具有99.9％以上的杀灭效果;万古霉素无法清除的持留菌经0.5×MIC的NZ2114处理后,也可以达到99％以上的消除率.激光共聚焦结果显示,NZ2114处理后的生物膜厚度从28.48μm减少到10.32μm,证明了其强效杀菌和抑制生物膜的作用.上述结果表明,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813杀菌活性高、速度快、抑制/去除生物膜能力强,并对膜内菌及持留菌具有高效杀菌作用,且作用显著高于万古霉素.因此,NZ2114具有开发成为治疗由无乳链球菌引起的奶牛乳房炎新型制剂的潜力.