竹蓀提取物抑菌性能Meta分析

劉萌萌，趙文慧，王 飛，秦立果，余佳姿，張雅利

(1.西安交通大學生命科學與技術學院,陜西 西安 710049;2.西安交通大學機械工程學院，陜西 西安 710049)

抗生素不合理應用引起的耐藥性問題嚴重威脅人類健康。天然植物提取物具有不易產生耐藥性、安全性高、不良反應小、資源豐富、價格低廉等優點，可作為抗菌劑或藥物增效劑用于細菌感染的治療，越來越受到臨床醫師的重視[1-3]。傳統醫學記載，竹蓀(Dictyophoraindusiate)性寒、味微甘、無毒，具有清熱滋陰潤燥、養血、益氣補腦、止咳平喘化痰等功效[4]。現代醫學表明，竹蓀提取物具有降血脂、降血糖、降血壓、抗氧化、抗凝血、防癌抗癌等多種作用。民間也有竹蓀燉湯不易變質的說法。竹蓀提取物對一些致病菌具有抗感染能力，包括枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis,B.subtilis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,S.aureus)、大腸埃希菌(Escherichiacoli,E.coli)、沙門氏菌(Salmonella)、副溶血性弧菌(Vibrioparahaemolyticus,V.parahemolyticus)等[5-6]。在現有數據庫中，因為實驗方法、取材、環境、實驗操作等因素影響，許多研究對竹蓀抑菌性能有著不同的結論，對閱讀和參考造成困惑。本文對竹蓀抑菌性能研究文獻的實驗結果進行數據整合，用Meta分析[7]的方法得到相對客觀的竹蓀抑菌效果評價，為竹蓀與其他天然原料相結合，獲得復方抗生素提供依據。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索 以竹蓀及抑菌作為檢索詞語，在中國知網(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)數據庫進行文獻檢索。檢索策略為：#1(竹蓀)；#2(抑菌或抑菌活性)；#3( #1 和 #2)。納入文獻標準：①文獻中的抑菌實驗菌種需有任意兩種及以上，并有相同竹蓀提取條件的抑菌效果比較實驗；②實驗結果數據為抑菌圈的直徑，且用平均值±標準差(Mean±SD)表示[8]；③提取方法使用有機溶劑提取和水提法均可。排除文獻標準：①重復發表的文獻；②文獻中無具體的抑菌實驗；③菌種實驗中沒有兩種及以上抑菌效果平行對比；④數據統計結果沒有記錄標準差。

1.2 文獻篩選與資料提取 為防止疏漏與個體主觀，由2名人員分別按照上述納入標準對文獻進行納入和排除，對符合條件的文獻進行數據整合。最終提取的數據內容包括：第一作者、竹蓀種類、提取方法、菌種、接種濃度、重復次數、抑菌圈等。

1.3 統計學方法 采用Cochrane合作提供的Reviewer manager(Rev Man)5.4進行系統評價和Meta分析。用平均值(MD)和95%置信區間(CI)對獲取資料進行統計；首先檢驗異質性，當P>0.1，I2<50%，表示各獨立文獻中實驗與其他文獻實驗比較無異質性，則用固定效應模型進行分析；當P<0.1，I2>50%，表示各獨立文獻中實驗與其他文獻實驗比較存在統計學異質性，則采用隨機效應模型進行分析；P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 納入文獻結果 CNKI數據庫中搜索到60篇文獻，去除實驗設計、結論等不滿足納入要求的，最終篩選出符合要求的11篇文獻中[9-19]的48個研究,具體篩選過程見圖1,其中抑菌實驗對象包括B.subtilis、S.aureus、E.coli、Salmonella、V.parahaemolyticus共5種微生物，竹蓀提取物選用長裙竹蓀的有5篇[10,11,16-18]，選用棘托竹蓀的有5篇[9,10,13-15]。所有選用文獻的發表時間均為2008-2022年,見表1。

表1 文獻數據提取

圖1 文獻篩選流程

2.2 竹蓀對5種微生物抑制效果Meta分析

2.2.1 竹蓀對B.subtilis和S.aureus的抑制作用分析：輸入7個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。森林圖結果顯示，竹蓀對S.aureus的抑制效果高于B.subtilis(P<0.05)，其比較的差異具有統計學意義[MD=-2.94，95%CI(-5.63,-0.25)，P=0.03](圖2)。

圖2 竹蓀對B.subtilis和S.aureus抑制效果Meta分析

2.2.2 竹蓀對B.subtilis和E.coli的抑制作用分析：輸入5個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。森林圖結果顯示，竹蓀對B.subtilis的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統計學意義[MD=7.13，95%CI(2.28,11.97)，P=0.004](圖3)。

圖3 竹蓀對B.subtilis和E.coli抑制效果Meta分析

2.2.3 竹蓀對B.subtilis和Salmonella的抑制作用分析：輸入4個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=99%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。森林圖結果顯示，竹蓀對Salmonella的抑制效果高于B.subtilis，且P<0.05，其比較的差異具有統計學意義 [MD=-2.37，95%CI(-4.39,-0.35)，P=0.02](圖4)。

圖4 竹蓀對B.subtilis和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.4 竹蓀對S.aureus和E.coli的抑制作用分析：輸入9個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。森林圖結果顯示，竹蓀對S.aureus的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統計學意義[MD=3.45，95%CI(1.63,5.26)，P=0.0002](圖5)。

圖5 竹蓀對S.aureus和E.coli抑制效果Meta分析

2.2.5 竹蓀對S.aureus和Salmonella的抑制作用分析：輸入7個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。森林圖結果顯示，竹蓀對Salmonella的抑制效果高于S.aureus，且P<0.05，其比較的差異具有統計學意義[MD=-2.83，95%CI(-5.17,-0.49)，P=0.02](圖6)。

圖6 竹蓀對S.aureus和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.6 竹蓀對E.coli和Salmonella的抑制作用分析：輸入4個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型分析。森林圖結果顯示，竹蓀對Salmonella的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統計學意義[MD=-4.94，95%CI(-7.50,-2.38)，P=0.0002](圖7)。

圖7 竹蓀對E.coli和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.7 竹蓀對E.coli和V.parahemolyticus的抑制作用分析：輸入4個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=93%)，I2>50%，故使用隨機效應模型分析。結果顯示，竹蓀對V.parahemolyticus的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，差異具有統計學意義[MD=-2.28，95%CI(-2.85,-1.71)，P<0.00001](圖8)。

圖8 竹蓀對E.coli和V.parahemolyticus抑制效果Meta分析

2.2.8 竹蓀對Salmonella和V.parahemolyticus的抑制作用分析：輸入4個研究比較，進行異質性分析，結果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機效應模型。結果顯示，竹蓀對V.parahemolyticus的抑制效果高于Salmonella，且P<0.05，差異具有統計學意義[MD=-3.52，95%CI(-6.93,-0.10)，P=0.04](圖9)。

圖9 竹蓀對Salmonella和V.parahemolyticus抑制效果Meta分析

2.3 敏感性分析 將隨機效應模型全部切換為固定效應模型檢驗其結果，數據顯示所有分析結果與隨機效應模型分析結果一致，表明本文所得出的Meta分析結果穩定有效，見表2。

表2 固定效應模型敏感性分析

2.4 異質性分析 對各研究進行異質性分析[20]，以逐個排除法進行檢驗，去掉實驗方法、原料選擇不同的文獻后再作比較，異質性變化不大。推測：①由于竹蓀種類、生長環境、提取方法、受試菌株來源及培養方式等不同導致的異質性較大[21]；②由于用于Meta分析的數據需要文獻中有具體的抑菌圈直徑及標準差數據，用于本文則需要有竹蓀對不同菌種的實驗比較數據，但目前能找到的可使用文獻中有些標準差數據不足[22]，故用±0.1 mm來代替，可能會導致某些偏差。

3 討 論

長期過量使用抗生素一方面會導致人群產生抗生素生理和心理依賴性，另一方面會引起藥物不良反應、過敏反應、二重感染、耐藥等更為嚴重的問題。西安市基層醫院中老年人的抗生素使用率高達90.42%[23]，降低抗生素的處方率和使用率成為臨床必要。臨床常見的感染菌已對常用抗生素產生了耐藥性，抗菌劑耐藥性(AMR)已被宣布為對人類的十大全球公共衛生威脅之一。比如重癥肺炎患者多重耐藥革蘭陰性菌對常用抗菌藥物均表現出一定的耐藥性，多重耐藥革蘭陽性菌對青霉素、克林霉素、紅霉素等的耐藥性較高[24]。隨著耐藥性病原體的擴散，曾經容易治療的感染可能變得威脅生命，這促使科學家們現在正饒有興趣地研究安全性較高、較少產生耐藥的天然活性成分的抑菌抗菌作用，如大青葉對金黃色葡萄球菌的抗菌作用，丁香對大腸桿菌的殺菌作用，板藍根對多種病毒尤其是流感病毒的抗病毒作用等。

竹蓀是一種用途廣泛的藥食同源大型真菌，有研究者從竹蓀中獲得了由半乳糖、甘露糖、葡萄糖和木糖組成的竹蓀多糖[25]；從竹蓀乙酸乙酯提取物中分離得到了包括硬脂酸、亞油酸乙酯、尿嘧啶、麥角-5,22-二烯-3β-醇、5α,8α-過氧-麥角-6,22-二烯-3β-醇、(22E,24R)-麥角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇等在內的9個化合物[26]；從竹蓀石油醚提取物檢測出80.16%脂肪酸、3.48%酯類、2.49%芳香烴、1.44%酮類、1.04%醇類等[27]。以上各類成分是天然抗生素開發中的明星分子，分別對桔黃青霉(Penicilliumcitrinum)、黑根霉(Rhizopusnigricans)、黑曲霉(Aspergillusniger)、白色假絲酵母(Canidiaalbicans)、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、大腸埃希菌(E.coli)等表現出顯著的抑制活性[28]。本研究利用Meta分析法檢索相關文獻，合并不同種屬的竹蓀(棘托竹蓀、長裙竹蓀)對5種微生物的抑制效果進行比較、分析、評價，結果顯示具有顯著性差異的菌種抑制效果從高到低排名為V.parahemolyticus>Salmonella>S.aureus>B.subtilis>E.coli。更換所有分析模型的敏感性分析結果與第一次Meta分析結果一致，說明本研究分析結果穩定。最后經過異質性檢驗，得出納入 Meta分析的研究之間大多存在顯著的異質性，且不容易排除其中與其他文獻相比異質性較大的文獻，故推測有多種原因導致，但由于其數據前后一致，故可以得出竹蓀的抑菌性能良好，可以作為抑制劑。綜上，竹蓀對革蘭陰性菌、革蘭陽性菌均有一定的抑菌作用，比較而言對革蘭陰性菌的抑制作用更強。

竹蓀在我國資源豐富，安全且有多種利于人體的功效，目前竹蓀抑菌特性的研究依然停留在對各類微生物生長量的影響，關鍵活性成分的挖掘及量效關系研究、抑菌作用靶點、分子對接、與其他分子的關系等更深層次的研究尚未進行，期待更多關于竹蓀提取物抑菌活性成分構效關系和抑菌機制等的研究，為以竹蓀為核心原料復配形成新的抗菌體系，并將其應用于臨床提供必要的理論指導和實驗支撐。