抗生素与中药对大肠杆菌的联合抑菌作用及机理

为研究抗生素和中药对环境及生物体中菌群的联合毒性作用,以2种常用抗生素氨苄西林钠(ampicillin sodium,AMP)、盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TET)和 1 种中药提取物盐酸小檗碱(berberine chloride hydrate,BCH)为目标污染物,以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为指示生物,分别应用直接均分射线法和均匀设计射线法设计3个二元(AMP-BCH、AMP-TET、BCH-TET)及1个三元混合物体系(AMP-TET-BCH),共20条射线,采用以96孔微板为实验载体的时间微板毒性分析法(time-dependent microplate toxicity analysis method,t-MTA)对3种药物及其混合物体系的毒性进行系统测定.运用拟合归零法分析混合物毒性相互作用类型及强度,选取抑菌作用明显的代表性混合物射线进行暴露前后E.coli核酸溶出量以及电镜扫描分析.结果表明,AMP、TET、BCH及其混合物体系对E.coli的浓度效应曲线为"S"型且时间和浓度依赖抑菌性明显,仅AMP具有明显的急性抑菌性二元混合物体系具有明显的组分比依赖性,而三元混合物体系无明显的组分比依赖性;暴露时间不同,3种药物及其混合物体系的抑菌毒性(半数效应浓度的负对数值(pEC50))也不同,整体上随暴露时间的增加而增加,在同一暴露时间二元和三元混合物体系的抑菌毒性大于单个药物,其中毒性最强为AMP-TET-R5(pEC5o=6.25);混合物体系联合抑菌作用均为协同作用,其中协同作用强度最强也为AMP-TET-R5(dCA=0.9849),且受时间、浓度和组分比影响;混合物体系可以通过破坏细胞形态和结构来抑制E.coli的生长,其中混合物体系的核酸溶出量整体高于单个药物的,且E.coli被作用后的细胞形态和结构的变化比单个药物作用后破坏的更为严重.