几种抗生素对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌作用

几种抗生素对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌作用
李莹;叶明
【摘要】The slip-agar diffusion method was used to test the antibacterial activity of 4 antibiotics solely and together on the Escherichia coli and Bacillus subtilis.Penicillin sodium for injection,tetracycline for
injection,streptomycin sulfate for injection,and cefminox sodium for injection were used as general antibiotics at three concentrations in the experiments.The susceptibility of antibiotics was used to evaluate the bacteriostatic by measuring the antibacterial circle diameter on the beef extract peptone agar plate.The results showed that four antibiotics have activity against Escherichia coli and Bacillus subtilis,which manifested medium sensitive to penicillin sodium for injection,tetracycline for injection,and streptomycin sulfate for injection at commonly used rates,but extremely sensitive to cefminox sodium for injection, as well as the tenth of the common dose.No link can be proved between the antibiotics action alone and two combined action.%采用琼脂扩散纸片法分析4种抗生素单独及联合使用对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌作用.选用普适性抗生素注射用青霉素钠、注射用四环素、注射用硫酸链霉素和注射用头孢米诺钠,分别在各自常用剂量的10、1、0.1倍剂量下进行,以牛肉膏蛋白胨琼脂平板培养基上圆形滤纸片的抑菌圈直径来确定两种菌种对抗生素抑菌作用的敏感程度.结果表明,4种抗生素对两种菌均有一定的抑菌作用,两种菌对常用剂量的注射用青霉素钠、注射用四环素、注射用硫酸链霉素表现为中度敏感,而对注射用头孢米诺钠表现为极度敏感,在常用剂
量的0.1倍剂量条件下,其对注射用头孢米诺钠亦表现为极度敏感;且抗生素两两联
用的抑菌效果与单独使用无必然联系.
【期刊名称】《泉州师范学院学报》
【年(卷),期】2017(035)002
【总页数】5页(P35-39)
【关键词】抗生素;大肠杆菌;枯草芽孢杆菌;抑菌
【作者】李莹;叶明
【作者单位】厦门大学嘉庚学院,福建漳州 363105;河口生态安全与环境健康福建省高校重点实验室,福建漳州 363105;厦门大学嘉庚学院,福建漳州 363105
【正文语种】中文
【中图分类】S317
大肠杆菌(Escherichia coli)属革兰氏阴性菌，是人类和动物身上最常见的细菌之一，主要存在于大肠中.在正常状况下，动物体与大肠杆菌的关系可认为是互利共生.然而，在机体免疫力降低、肠道受到刺激等特殊情况下，大肠杆菌会转移到机体其他器官和部位而导致机体致病，成为致病菌[1].枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)属革
兰氏阳性菌，抗逆性强，体内具有碱性蛋白酶和淀粉酶，在机体肠道内可抑制腐败菌的生长，增加有益菌数量，增强细胞免疫和体液免疫的功能[2].
抗生素(antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌)和一些高等动植物在生
活过程中自身产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育和正常活动功能的一类化学物质[3].抗生素的出现为疾病的治疗作出了
巨大贡献，然而近年来，抗生素的过度使用，特别在养殖业、畜牧业等领域的过度
滥用，导致抗生素通过食物链进入人体，改变机体内菌群的结构和数量，致使人体和动物体发生免疫失调，抵抗力下降，甚至导致机体感染某些超级细菌而致死[4].
所以尽管抗生素在各个领域得以广泛应用，但是微生物长期大量接触这些具有杀菌或抑菌作用的药物会对其产生一定的耐药性[5].研究发现，一种新抗生素的研发应
用大概需要5～10 a的周期，然而微生物对抗生素产生耐药性却只需要2 a时间[6].同时，多种抗生素联用的现象亦屡见不鲜，却鲜有其联合抗菌作用研究，且其
导致的耐药性问题亦少报道.因此，探讨抗生素联合效应导致的耐药性研究可为医学、畜牧业和流行病学等领域提供一定的数据支持和理论依据.
1.1 材料
1.1.1 试验药物市售注射用青霉素钠、注射用四环素、注射用硫酸链霉素、注射用头孢米诺钠.
1.1.2 试验菌种大肠杆菌、枯草芽孢杆菌均由厦门大学嘉庚学院环境科学与工程学院微生物实验室提供.
1.2 方法
1.2.1 培养基的制备将牛肉膏5 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g溶于1 000 mL蒸馏
水中，加热搅拌至药品完全溶解，加入1 mol/L NaOH至培养基pH达7.4～7.6，加入琼脂24 g，分装至3个500 mL锥形瓶，121 ℃高压灭菌15 min.
1.2.2 抗生素的制备按照常用剂量的10、1、0.1倍，分别将4种抗生素与无菌水混合各配置成3个浓度梯度.其中，注射用青霉素钠为1、0.1、0.01 g/mL，注射
用四环素、注射用硫酸链霉素和注射用头孢米诺钠3种药品的浓度梯度为0.1、
0.01、0.001 g/mL.之后，4种抗生素按相同用量倍数各取1 mL两两混合后标注.
1.2.3 菌悬液的制备将供试菌种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌分别接种于液体LB培养基，37 ℃振荡培养，至菌液OD值为0.6左右进行后续试验.
1.2.4 抑菌试验移液枪移取0.1 mL菌悬液，均匀涂布于牛肉膏蛋白胨琼脂平板培
养基上，取直径为7 mm的圆形滤纸片蘸取供试药品(完全浸透且无液滴滴落)，均匀摆放在涂有菌悬液的平板培养基上.每个平板培养基放4个纸片，重复3次，平
置于37 ℃培养箱中培养24 h，用直尺测定抑菌圈直径.
1.2.5 判定标准试验判定标准，抑菌圈直径小于10 mm为低度敏感，10～14
mm为中度敏感，14～20 mm为高度敏感，大于20 mm为极敏感.
2.1 注射用青霉素钠单独及联合抑菌作用
注射用青霉素钠单用及联合作用对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌情况见表1～2. 由表1～2可知，在常用剂量及其10倍常用剂量水平下，注射用青霉素钠与注射
用四环素联合作用的抑菌效果较其单独作用因菌种不同而具有一定的差异，二者对大肠杆菌的联合抑制作用略高于注射用青霉素钠单独作用，但尚未形成敏感度差异;而对枯草芽孢杆菌的联合抑制作用略低于其单独作用，且具有敏感度差异.注射用
青霉素钠与注射用硫酸链霉素和注射用头孢米诺钠联合作用的抑菌效果与其单独使用相比，联合作用抑菌效果更好，除10倍常用剂量对枯草芽孢杆菌的抑制作用外，均具有敏感度差异.
就菌种而言，注射用青霉素钠单独作用对枯草芽孢杆菌的抑制作用略高于大肠杆菌，10倍常用剂量时具有敏感度差异；而其与注射用四环素的联合作用对大肠杆菌抑
菌作用较枯草芽孢杆菌更强，常用剂量时具有敏感度差异；其与注射用硫酸链霉素和注射用头孢米诺钠的联合作用同样对大肠杆菌抑菌效果稍好于枯草芽孢杆菌，且均为极度敏感.
2.2 注射用四环素单独及联合抑菌作用
注射用四环素单用及联合作用对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌情况见表3～4.
由表3～4可知，在0.1倍常用剂量下，注射用四环素单独作用及其与注射用青霉素钠、注射用硫酸链霉素联合作用对两种菌均为产生明显的抑制作用;而在10倍及其常用剂量下，与注射用青霉素钠、注射用硫酸链霉素联合抑菌作用相比，其单独
作用抑菌效果较好；而与注射用头孢米诺钠联合作用的抑菌效果相比，联合作用抑菌效果更好.
就菌种而言，在常用剂量及其10倍常用剂量水平下，注射用四环素单独作用对大肠杆菌抑菌效果较好，且在10倍常用剂量时具有敏感度差异，其与注射用青霉素钠的联合作用亦对大肠杆菌抑菌效果较好，而在常用剂量时具有敏感度差异；与注射用硫酸链霉素联合作用，在常用剂量下对大肠杆菌抑制作用较好，具有敏感度差异，而10倍常用剂量下无显著差异；其与注射用头孢米诺钠的联合作用对两种菌均具有极/高度抑菌作用.
2.3 注射用硫酸链霉素单独及联合抑菌作用
注射用硫酸链霉素单用及联合作用对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌情况见表5～6.
由表5～6可知，与注射用硫酸链霉素单独作用相比，其与注射用青霉素钠和注射用头孢米诺钠的联合作用抑菌效果较好；而其与注射用四环素的联合抑菌作用尚不及其单独作用抑菌效果.
就菌种而言，注射用硫酸链霉素单独作用对大肠杆菌抑菌效果较枯草芽孢杆菌更好，在10倍常用剂量下具有敏感度差异；而与注射用青霉素钠对大肠杆菌的联合抑菌效果较好，但尚未产生敏感度差异；与注射用四环素对两种菌的的联合作用根据使用剂量的不同而有一定的差异，10倍常用剂量时均为高度敏感，常用剂量时对大
肠杆菌抑菌作用较好，且具有敏感度差异，0.1倍常用剂量时对两种菌均无明显抑菌作用；与注射用头孢米诺钠头孢的联合作用，对两种菌均为极/高度敏感.
2.4 注射用头孢米诺钠单独及联合抑菌作用
注射用头孢米诺钠单用及联合作用对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌情况见表7～8.
由表7～8可知，3种剂量下，注射用头孢米诺钠单独作用对大肠杆菌、枯草芽孢
杆菌均具有极度抑菌效果，且其单独作用较其与注射用青霉素钠、注射用四环素及注射用硫酸链霉素的联合作用抑菌效果稍好，但对两种菌种均具有高度/极度抑菌
效果.
综上所述，就4种抗生素单独作用及两两联合对两种菌种大肠杆菌和枯草芽孢杆
菌的抑菌效果而言，其单独作用和联合作用的抑菌效果无必然联系，且根据使用剂量的不同、菌种的不同，其抑菌效果亦有一定的差异.
随着抗生素在农业、医学等领域的广泛应用，其抑菌作用机理也多有研究.已研究
较成熟的机理包括以下几种：抗生素作用于细菌细胞壁，影响细胞壁相关酶类的合成或直接对细胞壁产生破坏作用[7]；作用于菌体细胞膜或细胞质膜，造成菌体胞
浆或细胞内容物外的渗漏，而起到杀菌作用[8]；作用于蛋白质合成系统，抑制菌
体蛋白质的合成而起到细菌防治的作用[9]；作用于能量代谢系统，切断供菌体生
长的养分来源[10]；作用于呼吸代谢途径，抑制呼吸链关键酶的活性，从而达到抑菌的目的[11].
本研究就生活中常见的抗生素药物对与生物机体息息相关的菌群进行抑菌试验研究，设置用量是常用剂量的10、1和0.1倍，同时模拟两种抗生素混合抑菌效用.研究
发现，作为普适性抗生素，4种药物对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均具有一定的抑菌作用.这也提示我们，抗生素对病原菌进行抑菌的同时，也会对益生菌产生抑菌作用.同时也有研究发现，不合理地使用抗生素类药物会加快人和动物机体的菌群失
调[12].本研究中，当所用剂量为常用剂量时，注射用青霉素钠、注射用四环素和
注射用硫酸链霉素3种抗生素的抑菌效果为中度敏感;而注射用头孢米诺钠为极度
敏感，且将剂量降低为常用剂量的十分之一，对两种菌种的抑菌程度依然为极度敏感，高剂量抗生素药物的使用虽可在短时间内对抗机体疾病，然而长远来看，会加速抗生素与微生物间平衡的破坏.研究还发现,抗生素两两联用的抑菌效果与单独使
用的抑菌效果之间无必然联系，这与杜智敏等就抗生素药物联用对枯草芽孢杆菌的
研究结果相一致[13].因此，医学上抗生素的联用需要一定的基础数据作为理论支撑，合理有效地使用抗菌药物对抑菌活性、降低毒性、减缓菌种耐药性均具有一定的现实意义.
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