人参皂苷抑菌活性研究进展

 来源: 中国病原生物学杂志 2018 年12 月   第13卷第12 期       作者:刘迪,张浩,孙宏宇,刘亚伟,冯宪敏       发布时间:2019-09-16


【摘要】随着抗生素的广泛使用,临床耐药菌的数量和种类在不断增多,耐药机制也呈现多样性的趋势,其中由于细菌生物被膜而产生的细菌耐药成为当前研究的重点和难点。中药抑菌作用因其高效性和低毒副作用等特点已成为目前抑菌研究的热点。人参皂苷是人参的主要有效物质,具有多种药理作用。本文结合近年对人参皂苷抑菌、抑制细菌生物膜及相应机制、以及与其他药物协同增效抑菌的研究进行总结,综述了目前人参皂苷抑菌活性的研究进展。

抗生素抑菌在近几十年已经得到很大程度的发展和研究,其抑菌作用虽然效果很好,但仍有不足之处。经长时间不合理的使用抗生素后,会增加临床耐药菌株的数量,同时伴随着真菌和细菌耐药性的增强,临床感染病的死亡率也在不断升高。此外,抗生素可以引起过敏反应,毒性反应,二重感染或加重不良反应等一些副作用。一些常用的抗生素如青霉素可能会诱发其他的副作用,例如氨基糖甙能对肾脏和内耳有害。现如今医学界面临这细菌耐药性和耐药菌感染一大难题,目前几乎所有的抗菌药物,均出现了耐药菌株,寻找解决细菌耐药性的问题迫在眉睫。中药在治疗细菌感染性疾病方面,抗菌机制独特,不宜产生耐药性,并具有逆转耐药性产生的作用。人参是闻名世界的传统中药材,其活性成分丰富、功能全面,随着对人参活性成分的深入研究,人参抑菌逐渐引起关注,成为研究的热点。

对于人参皂苷抑菌的研究,有多种的研究方法以及多种菌类的选择,不同种菌类和不同种方法的选择与抑菌研究结果具有重要联系。早在1995年,李志萍等就利用微量量热法从促 进细菌代谢的角度研究了人参对金黄色葡萄球菌的作用,得到了细菌生长速度与人参浓度的关系曲线,说明了人参能够促进金黄色葡萄球菌的代谢。曹俊岭等探讨了人参皂苷 Rg1、Rd和 Rb1等对大肠埃希菌生物热活性的影响,结果表明,人参皂苷 Rd能显著抑制大肠埃希菌的代谢产热,而 Rg1和 Rb1的抑制作用较弱。说明人参皂苷Rd能通过调控细菌的能量代谢来抑制大肠埃希菌。有研究表明,经过人参提取物和人参皂苷 Rbl诱 导 奶牛后,其体内的抗金黄色葡萄球菌抗体效价更高,淋巴细胞增殖能力变得更强,并且单体皂苷 Rbl的效果更好,说明人参提取物及 Rb1不仅有良好的抑菌效果,而且能够一定程度减轻金黄色葡萄球菌导致的炎症。相关临床研究也显示,使用白虎加人参汤的下呼吸道感染多重耐药菌的住院患者,其病原菌虽未能得到有效清除,但其发热症状得到了一定的改 善,并且体内白细胞明显下降,表明机体炎症逐渐减轻,通过白虎加人参汤可抑制和减弱多重耐药菌的毒性和活力,进而使其成为人体定植菌。刘芳芳等研究了人参总皂苷对腐皮镰刀菌的抑菌机制,结果表明人参茎叶总皂苷可以通过改变菌体细胞膜通透性、诱导菌体内的蛋白质大量和内含物流出从而起到抑制细菌活性的作用。董春雷以大肠埃希菌和金黄色葡萄 球菌为试验菌株,对大黄酸、厚朴酚、黄芩素以及人参皂苷(包括人参根总皂苷、人参茎叶皂苷)的抑菌作用进行研究和比较发现,大黄酸、厚朴酚、黄芩素对大肠埃希菌菌液都有相 应的抑制作用,人参皂苷抑制大肠埃希菌的作用比三者更强,同时,通过对比研究5种原人参二醇型皂苷单体的抑菌作用,发现人参皂苷 Rc抑制大肠埃希菌的效果好。还有究结果表明盐酸小檗碱、人参皂苷Rb1、黄芩苷、绿原酸对对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌都有一定程度的抑菌能力,并且其抑菌能力具有浓度依赖效应,并且人参皂苷 Rb1和盐酸小檗碱在同样的药物浓度下相比于绿原酸和黄芩苷的抑菌效果更好。

具有生物膜的细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强。由细菌生物膜表现出的抗药性可能是由于生物膜内一些细菌的作用,在特定的生存环境中,这些细菌能获得致育基因、耐药基因等,从而表现出保护功能的生物膜表型,进而改变了如多重耐药性等的多种生理功能。现有的研究表明,有两种耐药机制具有特异性:由于细菌产生钝化酶(或灭活酶)和抗生素作用靶位的改变,由于细菌细胞膜渗透障碍或是细胞膜上泵出系统功能增强以及细菌菌膜的形成这些所产生的耐药机制往往特异性较差,相比较而言对于细菌生物膜的药物研究工作 获得有效药物的难度更大。目前,细菌耐药性的增强、耐药菌株的增加、以及细菌感染后治愈难度增加都与细菌生物膜的形成具有紧密联系,尤其是金黄色葡萄球菌,容易在软组织、内膜和医疗器械等表面形成生物膜,加大医疗难度。抗生素对细菌具有良好杀菌作用,但对于某些细菌生物膜的抑制作用并不显著,并且生物膜在亚浓度抗生素的作用下容易发生基因突变,诱发耐药基因产生,并根据生物膜信号传递的特点使细菌生物膜的耐药性增强。因此对于由生物膜阻止抗生素发挥作用而产生的抗药性,是目前研究的一个重点也是难题。董春雷通过大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的BBF模型,发现人参总皂苷对金黄色葡萄球菌生物 膜的抑制作用较弱,但对大肠埃希菌细菌生物膜的抑制作用很强,人参皂苷 Rc和 Rb2能有效抑制大肠埃希菌细菌生物膜。安继红等研究了人参皂苷对金黄色葡萄球菌的抑菌机制,结果表明 Rh2对金葡菌的增殖能力无显著影响,但可以通过抑制多糖黏附素调控基因ica(icaA、icaB、icaC)的表达从而抑制生物膜的粘附能力,进而有效抑制金葡菌生物膜的形成。



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