亚甲基双硫氰酸酯对嗜水气单胞菌的抑菌作用研究

• 作 者: 覃华斌
• 出 处: 佛山科学技术学院
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 亚甲基双硫氰酸酯 嗜水气单胞菌 抑菌活性 抑菌作用

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila,Ah)作为一种感染谱广、致病力强的人-畜-鱼共患病致病菌,对水产养殖业的发展及人类健康造成严重危害。亚甲基双硫氰酸酯(dithiocyano-methane)作为一种具有强烈杀菌、杀线虫能力的有机硫氰化合物,应用于工业水处理、植物浸种以及水霉病防治。本人在佛山市三水白金水产种苗有限公司对本药物进行应用期间,发现本药物对荧光假单胞菌具有良好的治疗效果,对水产养殖企业的实践生产具有极大的指导意义。目前,尚未见亚甲基双硫氰酸酯对细菌的抑菌能力报道,更未有本药物对细菌的抑菌机制研究。本文系统研究了亚甲基双硫氰酸酯对嗜水气单胞菌的抑菌活性以及药物发挥作用的机制,取得结果如下:1、通过琼脂扩散法检测亚甲基双硫氰酸酯对试验菌X1的体外抑菌活性,用二倍稀释法和平板涂布计数测定亚甲基双硫氰酸酯对试验菌的最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)。结果显示,本药物对试验菌X1的抑菌圈直径为32±1 mm,MIC与MBC均为1.4648 mg/m L,本药物具有极强的抑菌能力。2、从菌体超微结构、胞壁完整性、胞膜通透性、膜完整性,呼吸代谢、核酸与蛋白质合成,相关基因表达情况等方面较全面的阐述亚甲基双硫氰酸酯的抑菌机理,透射电镜图显示菌体细胞内含物泄漏,出现质壁分离。嗜水气单胞菌胞外碱性磷酸酶(AKP)活性极显著增高,说明亚甲基双硫氰酸酯破坏了菌体细胞壁。嗜水气单胞菌胞内电解质以及核酸和蛋白质等大分子物质,作为胞内代谢酶的谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)也泄漏至胞外,说明甲基双硫氰酸酯破坏了菌体细胞膜完整性并增大细胞膜通透性。呼吸抑制试验显示,亚甲基双硫氰酸酯对嗜水气单胞菌的呼吸抑制率为31.59±5.3%,本药物对菌体的呼吸代谢有抑制作用,通过抑制戊糖磷酸途径(HMP),抑制菌体呼吸代谢。琼脂糖凝胶电泳图显示,亚甲基双硫氰酸酯能够影响菌体基因组DNA的合成量。SDS-PAGE凝胶电泳试验结果证明,亚甲基双硫氰酸酯能够抑制菌体蛋白质的合成。实时荧光定量PCR结果表明,与细胞壁合成相关的asd-1基因表达上调,与肽聚糖降解相关的AHA-3100基因表达上调。与菌体丙酮酸相关的pps A基因表达上调;与细菌三羧酸循环途径相关的glt A基因表达下调。编码同源重组蛋白的rec A基因表达上调。编码分子伴侣蛋白的gro L基因表达上调。上述结果为更好的运用亚甲基双硫氰酸酯发挥其抑菌作用提供理论支撑。综上所述,亚甲基双硫氰酸酯破坏菌体细胞壁、细胞膜完整性,增加菌体细胞膜通透性,使核酸、蛋白质以及重要胞内代谢酶等泄漏;同时影响蛋白质合成以及核酸合成量;抑制细菌戊糖磷酸途径(HMP)从而抑制菌体能量代谢,最终导致细菌死亡。