韭花精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及单增李斯特氏菌的抗菌活性和抗菌机理的研究

韭花精油是从韭花中提取的一种具有抗菌作用S63845的天然挥发油。本研究旨在研究韭花精油的化学特性及其两种主要化合物(烯丙基甲基二此网站硫醚和二甲基三硫醚)对三种致病菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特氏菌)的抗菌机理。本研究的结果如下:(1)通过超声辅助提取-水蒸气蒸馏法从新鲜韭花中提取韭花精油。通过测定抑菌圈直径来判断韭花精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特氏菌的抗菌活性,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)确定了精油的化学组成。在三种菌中,韭花精油处理的大肠杆菌的抑菌圈直径最大(15.2 mm)。GC-MS分析结果显示,精油中的主要成分为二甲基三硫醚(35.06%)和烯丙基甲基二硫醚(19.68%)。(2)烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚对大肠杆菌的最小抗菌浓度均为0.7 mg/m L,两种化合物对大肠杆菌的最小杀菌浓度均为1.4 mg/m L。原子力显微镜图像和β-半乳糖苷酶含量变化显示,1.4 mg/m L的烯丙基甲基二硫醚和1.4 mg/m L的二甲基三硫醚严重地破坏了大肠杆菌的表面结构和细胞膜,引起了细胞内核酸的泄漏。被烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚处理后,大肠杆菌细胞的DNA和蛋白质条带强度明显降低。烯丙基甲基二硫醚(1.4mg/m L)和二甲基三硫醚(1.4 mg/m L)处理的细菌的ATP酶活性(3.75和1.97 U/mg prot)明显低于对照组(6.05 U/mg prot)。此外,烯丙基甲基二硫醚(1.4 mg/m L)和二甲基三硫醚(1.4 mg/m L)对细菌呼吸链脱氢酶的灭活率分别为84.20%和90.76%。(3)烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚对金黄色葡萄球菌的最小抗菌浓度分别为1.5mg/m L和3.0 mg/m L,它们对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度分别为3.0 mg/m L和6.0mg/m L。原子力显微镜图像显示,3.0 mg/m L的烯丙基甲基二硫醚和3.0 mg/m L的二甲基三硫醚对金黄色葡萄球菌的细胞形态有显著的破坏作用。细菌细胞中β-半乳糖苷酶和核酸的泄漏表明了这两种化合物对细胞膜的损伤作用。用这两种化合物(3.0 mg/m L和6.0mg/m L)处理的细菌的DNA和蛋白质条带几乎消失。随着烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚的浓度从0增加到6.0 mg/m L,细菌ATP酶的活性分别从4.65 U/mg prot下降到0.54U/mg prot和4.65 U/mg prot下降到2.11 U/mg prot。此外,高浓度(6.0 mg/m L)的烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚使细菌呼吸链脱氢酶的活性分别降低了28.2%和27.3%。(4)烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚对单增李斯特氏菌的最小抗菌浓度均为1.0mg/m L,两种化合物对单增李斯特氏菌的最小杀菌浓度均为2.0 mg/m L。被烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚处理后单增李斯特氏菌的细胞形态严重受损。4.0 mg/m L的烯丙基甲基二硫醚(二甲基三硫醚)可使细胞释放41.7%(30.5%)的β-半乳糖苷酶。此外,这两种化合物还会导致细胞中核酸和蛋白质的泄漏。经烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚处理的单增李斯特氏菌的DNA条带亮度低于对照组。高浓度(4.0 mg/m L)烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚处理的细胞的ATP酶活性分别为0.52 U/mg prot和0.55 U/mg prot,均显著低于对照组(3.05 U/mg prot)。此外,4.0 mg/mGenetic animal models L的烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚使菌体呼吸链脱氢酶活性分别降低了82.6%和87.0%。这些结果表明,烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚通过破坏细菌细胞膜和生物大分子以及使细胞代谢酶失活,来对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特氏菌表现出抑制效果。因此,烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚具有作为抗菌剂来预防细菌生长的能力。