盛文勝?謝作樺?周彥如?鄒松?陳天野?劉德文
摘 要:近年來,丁香酚在抑抗菌方面的研究主要集中在植物患病防治、水產養殖業、食品微生物污染以及人體真菌感染等方面,涉及的主要目標微生物及真菌有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌、白色念珠菌、鼠傷寒沙門氏菌、熒光假單胞菌、腐敗希瓦氏菌、煙曲霉菌、馬拉色菌和紅色毛癬菌等,為丁香酚在食品保鮮、植物保護、人體真菌感染治療等領域的應用提供了參考依據。
關鍵詞:丁香酚;抗菌;抑菌;真菌;機制
Study on Antibacterial and Antimicrobial Effects and Mechanism of Eugenol
Abstract: In recent years, the research on antibacterial activity of eugenol mainly focuses on plant disease prevention and control, aquaculture, food microbial contamination and human fungal infection. The main target microorganisms and fungi involved are Staphylococcus aureus, Escherichia coli, mold, Candida albicans, Salmonella typhimurium, Pseudomonas fluorescens, Shewanella putrefaciens, Aspergillus fumigatus, Malassezia, Trichophyton rubrum, etc., which provides a reference for the application of eugenol in food preservation, plant protection, human fungal infection treatment and other fields
Keywords: eugenol; antibacterial; antibacterial activity; fungi; mechanism
丁香酚,無色至黃色液體,具有丁香香氣。丁香酚的化學名稱為2-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯酚,分子式為C10H12O2,相對分子質量為164.20。丁香酚具有抑菌、抗炎、抗病毒等生物活性,被廣泛應用于食品、藥品、化妝品等領域。丁香酚在食品中主要作為食用香精使用,在藥品中主要用于驅蟲、鎮痛,在化妝品中主要作為香水香精使用,也作為殺蟲劑和防腐劑使用。
丁香酚可以從桃金娘科植物丁香的干燥花蕾中提取獲得,也可以采用化學合成的方法制備。《中國藥典》載明,丁香酚是從丁香油、丁香莖葉油或其他含丁香酚的芳香油中蒸餾分離而得[1]。《食品安全國家標準 食品添加劑 丁香酚》(GB 1886.129—2022)中規定食品添加劑丁香酚是以丁香羅勒油和月桂葉油等為原料經化學法單離制得及以愈創木酚與烯丙基氯等為原料化學合成法制得[2]。丁香酚在食品中主要作為食用香精使用,《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB 2760—2014)中丁香酚的編碼為S0091[3]。
1 抗菌、抑菌作用
1.1 對金黃色葡萄球菌的抗菌、抑菌作用
金黃色葡萄球菌在自然界中廣泛存在,可引起人和動物皮膚及軟組織感染,是養殖場動物體表軟組織感染常見的致病菌。
于杰等[4]研究了丁香酚對壓瘡致病菌金黃色葡萄球菌及其耐藥菌的抑菌作用及機制,丁香酚對金黃色葡萄球菌標準菌和耐甲氧西林金葡菌的最低抑菌濃度分別為0.25 mg·mL-1和0.125 mg·mL-1。丁香酚處理有助于細菌培養液中核酸、蛋白濃度及堿性磷酸酶活性提高;丁香酚可導致菌體皺縮和破裂,內膜呈碘化丙啶熒光,外膜呈N-菲酰-次巰基-L-丙氨酸熒光,菌體結構破壞程度、熒光強度與丁香酚濃度呈正相關;丁香酚能夠破壞菌體細胞結構,使細胞膜通透性和完整性發生改變,抑制受試菌株菌體生物被膜的生成,且能明顯清除成熟的生物被膜,顯著降低生物被膜生成相關基因的表達水平;與標準菌株相比,丁香酚對耐甲氧西林金葡菌具有更強的抑制作用。
鄭淑媚[5]研究了丁香酚對金黃色葡萄球菌感染引起皮下膿腫的治療作用。研究表明,丁香酚可以破壞金黃色葡萄球菌的細胞結構,改變細胞膜的通透性,不僅可以抑制生物膜的生成,還對成熟生物膜有清除作用,同時能抑制生物膜及黏附相關毒力因子的轉錄和表達。在皮下膿腫模型中,丁香酚可以通過減輕皮膚炎癥和改善緊密連接蛋白-1的表達發揮促進膿腫康復的作用。
陳茹茹[6]對增效型聚多巴胺抗菌體系進行了研究,以丁香酚為芯材,以鹽酸多巴胺或殼聚糖為殼材通過聚合作用或通過靜電吸附等原理制備了3種抗菌體系,分別為丁香酚平衡負載量為0.278 8 mg·mg-1的聚多巴胺負載丁香酚微球、丁香酚包封量為0.628 8 mg·mg-1的聚多巴胺負載丁香酚微球、丁香酚包封率最大為70.15%的抗菌復合微粒抗菌體系,最終得出抗菌復合微粒體系對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌能力最強,抗菌能力較游離丁香酚分別提高了57.68%和59.56%。證明丁香酚經鹽酸多巴胺或殼聚糖處理后的微球有良好的緩釋性能,對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有長效抑菌作用。
陳瑩[7]制備了玉米/木薯淀粉基抗菌可食用膜并對其性能進行研究,為提升可食用包裝膜的抗菌性,以玉米/木薯淀粉膜為基底膜、丁香酚為抗菌劑、甘油為增塑劑,制備了含有不同濃度丁香酚的抗菌可食用膜。基底膜的最佳成膜工藝為玉米淀粉與木薯淀粉的質量比1∶6,甘油含量3%,基底膜中摻入丁香酚/明膠微球,復合膜丁香酚添加量提高到3.62 mg·mL-1。該復合膜的抵抗外力能力、溶解性、水蒸氣透過率、屏蔽紫外光能力、抗氧化活性更強,5 h內就可以殺死所有受試細菌。利用該食用膜進行了大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌實驗,結果顯示丁香酚對金黃色葡萄球菌的抑制效果更明顯,以蘋果為實驗對象進行復合膜包覆實驗,蘋果7 d內不腐壞,進一步證明該復合膜抑菌性能優異。
李密[8]設計開發了聚乳酸功能復合膜并在生鮮食品中進行應用,研究以聚乳酸(PLA)為基礎,采用納米氧化鋅(ZnO)對PLA膜進行強化,再結合靜電紡絲技術將丁香酚添加濃度分別為0.2%、0.3%、0.4%的明膠溶液原位復合在PLA/ZnO基礎膜表面,制備遷移型抑菌復合膜,并進行大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑制實驗,結果表明遷移型抑菌復合膜對兩種菌都有抑制效果,且抑制能力與丁香酚添加量具有正相關性,丁香酚添加濃度為0.4%的復合膜抑菌效果最好,菌落總數分別降低了3個(大腸桿菌)和2.5個對數值(金黃色葡萄球菌)。
杜麗霞等[9]研究了調味香料丁香羅勒精油成分、抗氧化及抑菌活性,利用氣相色譜-質譜聯用技術鑒定出丁香羅勒精油的15個化學成分,占精油總量的99.62%,其中丁香酚含量最高為51.85%。抑菌圈試驗結果表明丁香羅勒精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌直徑分別為(13.0±0.7)mm和(12.5±0.8)mm,丁香酚對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌直徑分別為(14.5±0.6)mm和(13.5±0.9)mm,表明丁香羅勒精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果優于丁香酚。丁香羅勒精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度分別為0.16 mg·mL-1和0.31 mg·mL-1,而丁香酚是丁香羅勒精油中具有抑菌活性的重要成分之一。
薛陽[10]對丁香酚-酪蛋白納米體系和溶菌酶-丁香酚-酪蛋白納米體系對枯草桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌增效作用進行了研究。實驗表明,溶菌酶-丁香酚-酪蛋白納米復合物能聯合破壞細胞壁,使得丁香酚滲透進入細胞膜并改變細胞膜結構,方便細胞內容物溢出,導致細胞凋亡,達到殺菌的效果。因此,增加了溶菌酶的丁香酚-酪蛋白納米體系對枯草桿菌和金黃色葡萄球菌具有最小的抑菌和殺菌濃度。
魏彤竹[11]選擇丁香酚、香芹酚、百里香酚3種植物精油分別對金黃色葡萄球菌、單核細胞增生李斯特菌、大腸埃希氏菌、沙門氏菌、阪崎克羅諾桿菌、銅綠假單胞菌6種食源性致病菌的抑菌活性進行了研究,最小抑菌濃度(Minimal Inhibitory Concentration,MIC)測定結果表明丁香酚對以上致病菌的抑菌效果優于香芹酚和百里香酚,綜合抑菌敏感性最好。
石曉駿等[12]研究了丁香精油的提取工藝,并以來源于老北京肉肚的假單胞菌、葡萄球菌和環絲菌為研究對象開展丁香精油抑菌試驗,結果表明,丁香精油對3種菌均有一定的抑制效果。
1.2 對大腸桿菌的抗菌、抑菌作用
張修坤等[13]采用體外法評估不同植物精油對需氧菌的抑菌活性,選擇百里香酚、肉桂醛、香芹酚、牛至油、丁香酚5種精油對產腸毒大腸桿菌、出血性大腸桿菌、宋氏志賀氏菌、痢疾志賀氏菌、豬霍亂沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌和乙型溶血性鏈球菌進行抑菌實驗。實驗結果表明,5種精油對上述微生物都有抑菌作用,但是丁香酚的抑菌能力最弱,最低抑菌濃度為0.07%~0.18%。
王倩怡[14]基于大腸桿菌的細胞膜特性研究了丁香酚協同脈沖電場的滅菌機制,在不同丁香酚(≥0.5 MIC)濃度和電場強度條件下,丁香酚與脈沖電場具有協同作用,并且該協同作用與電場強度和丁香酚濃度呈正相關性。滅菌原理可能為丁香酚破壞細胞膜結構,有利于脈沖電場進一步作用于細胞膜并促進細胞破裂死亡;脈沖電場誘導細胞膜結構變化,使丁香酚能穿過細胞膜直接作用于DNA,產生協同效果。
祁姣姣等[15]對以中鏈脂肪酸和植物精油為主要成分的復合型酸化劑的抑菌性能進行了研究,確定以中鏈脂肪酸和植物精油為主要成分的復合型酸化劑的最優配比為辛酸∶香芹酚∶癸酸∶肉桂醛∶丁香酚∶己酸=2∶1∶1∶5∶2∶2,該配比的復合型酸化劑對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的抑菌時間長、指示菌不易回長、抑菌性能高且在模擬胃腸液環境中均具有良好的抑菌作用。
蔣麗娟等[16]對純植物萃取液的殺菌效果與腐蝕性進行研究,以含有效殺菌成分丁香酚8 700 mg·L-1、肉桂醛690 mg·L-1的植物萃取液原液作用1 min,對懸液內金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的平均殺滅對數值均>5.00,表明該純植物萃取液具有良好的殺菌效果。
謝皓辰等[17]研究了基于“藥輔合一”的丁香酚乳膏及其藥效,確定最優配方為丁香酚∶單硬脂酸甘油酯∶硬脂酸=1.00∶0.75∶1.65,該乳膏對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌具有抑制作用。
錢衛東等[18]利用微量二倍稀釋法、瓊脂擴散法分別確定了丁香酚對多重耐藥大腸桿菌的最低抑菌濃度(2.50 mg·mL-1)、最低殺菌濃度(5.00 mg·mL-1)。其抑菌機制為丁香酚在延長多重耐藥大腸桿菌遲緩期、延緩多重耐藥大腸桿菌進入對數生長期、增加菌株可溶性蛋白含量和胞外核酸量、提高菌體培養液電導率方面發揮了作用,破壞了生物被膜的形成,對多重耐藥大腸桿菌具有較強的抑菌作用。
李建菲[19]研究了丁香酚對金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、單增細胞增生李斯特菌、大腸桿菌、傷寒沙門氏桿菌、痢疾桿菌的抑菌活性。研究結果表明,丁香酚對7種菌的抑菌圈最小直徑為12.67 mm,最大直徑為22.33 mm;丁香酚對大腸桿菌、痢疾桿菌的MIC為0.312 5 mg·mL-1,對其余5種菌的MIC均為0.625 mg·mL-1。證明丁香酚對所有試驗菌都有很好的抑菌活性。
張赟彬等[20]研究了不同精油單體的大豆分離蛋白可食膜對冷鮮豬肉的保鮮效果,在大豆分離蛋白膜配方中分別添加6%肉桂醛、6%丁香酚和6%肉桂醛-丁香酚復配物(質量比為1∶1),制成的可食膜能有效降低冷鮮豬肉在冷藏過程中的失水率、揮發性鹽基氮含量、菌落總數和大腸菌群數,可明顯提高冷鮮豬肉的保鮮效果。
占豪[21]研究了丁香酚對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用。抑菌圈實驗表明丁香酚對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為14.5 mm和13.5 mm,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑制濃度分別為0.16 mg·mL-1和0.3l mg·mL-1。
陳喆[22]研究了丁香酚對新鮮去皮荸薺的保鮮效果。研究結果表明,使用濃度為1 g·L-1的丁香酚處理處理5 min能夠延緩新鮮去皮荸薺的變色,延緩可溶性固形物含量的降低,抑制色差值、褐變度、失重率和呼吸強度的上升,減少微生物的生長繁殖。同時以玉米醇溶蛋白和丁香酚為原料,通過靜電紡絲技術制備了丁香酚-玉米醇溶蛋白膜,抑菌圈實驗證明該膜對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌具有抑制作用。
袁瑤等[23]采用微量肉湯法研究了肉桂醛、香芹酚、丁香酚、百里香酚和各種植物精油添加劑的體外抑菌作用,實驗菌為多重耐藥的豬源沙門菌、豬源大腸桿菌、豬源鏈球菌、禽源沙門菌、禽源大腸桿菌以及大腸桿菌ATCC25922質控菌。研究結果表明,肉桂醛、香芹酚、丁香酚和百里香酚對上述6個實驗菌株的MIC在0.25~2.00 mg·mL-1,精油的復配協同效果與精油總量、不同精油的抑菌效果存在正相關性。棋盤稀釋法實驗證明丁香酚與肉桂醛復配、丁香酚與香芹酚復配對豬源大腸桿菌具有疊加抑菌效果,丁香酚和百里香酚以2∶1的濃度復配對豬源大腸桿菌具有協同抑菌效果。
1.3 對霉菌的抗菌、抑菌作用
張學彬等[24]研究了均勻設計法優化丁香精油提取工藝及其抑菌活性,丁香精油對冬棗主要致病菌青霉菌和漿胞的最小抑菌濃度分別為2.0 μL·mL-1和
2.5 μL·mL-1;丁香精油的活性成分中丁香酚和乙酰基丁香酚完全抑制青霉菌的濃度分別為350 mg·L-1和300 mg·L-1。
艾淑娜[25]研究了植物源活性成分對黃曲霉的抑制作用,從中草藥中選取5種植物源活性成分,進行兩兩復配,當檸檬醛和丁香酚濃度均為1/4 MIC時,其分級抑菌濃度(Fractional Inhibitory Concentration,FIC)為0.5,對黃曲霉菌具有協同抑菌作用。碘化丙啶染色實驗表明檸檬醛與丁香酚結合會破壞黃曲霉細胞膜完整性,抑制黃曲霉菌的生長。
張桂枝等[26]研究了植物精油與有機酸鹽聯合使用對曲霉菌的抑制作用,7種植物精油中,肉桂醛、丁香酚對黃曲霉菌、煙曲霉菌的抑菌效果最佳,肉桂醛對黃曲霉菌和煙曲霉菌的MIC均為4 mg·mL-1,丁香酚對黃曲霉菌和煙曲霉菌的MIC均為8 mg·mL-1;將肉桂醛與丁香酚按1∶2聯合使用對黃曲霉菌和煙曲霉菌有很好的協同抑菌效果,FIC分別為0.33和0.17;將肉桂醛和丁香酚組成的復合植物精油與雙乙酸鈉和丁酸鈉組成的復合有機酸鹽按1∶4或1∶5聯合配伍,對黃曲霉菌和煙曲霉菌均有很好的協同抑菌效果。
金佳幸等[27]對β-環糊精包埋丁香酚、肉桂醛、檸檬醛緩釋防腐包在傳統肉干中的防霉效果進行了對比研究,未加入防腐包的空白對照組肉干從第28天開始生長霉菌,而加入2.0 g以上防腐包的肉干組6個月內未生長霉菌,表明防腐包具有較好的防霉變效果,其中丁香酚的防腐效果最好。
鞠健[28]對丁香酚和檸檬醛對婁地青霉和黑曲霉的協同抑菌機理進行了探究。丁香酚和檸檬醛聯合使用具有較好的協同抑菌作用,MIC值降低為單獨使用時的24%~25%。由于婁地青霉和黑曲霉細胞壁中的β-1,3-葡聚糖合成酶蛋白和幾丁質合成酶蛋白的活性位點被丁香酚和檸檬醛通過不同的氨基酸殘基相結合,使細胞壁的正常合成被抑制。最小抑菌濃度下,丁香酚和檸檬醛聯合使用對婁地青霉和黑曲霉真菌孢子萌發抑制率超過87%,明顯抑制菌絲生長。
葛達娥[29]研究了丁香酚對鏈格孢霉的抑制作用,以鏈格孢霉(Alternaria sp.)為供試菌株,采用
0.30 mg·mL-1丁香酚處理供試菌株,通過掃描電鏡和透射電鏡觀察,發現供試菌株菌體變形嚴重、表面出現大量褶皺,胞內物質流失,細胞器不完整。丁香酚可破壞供試菌株的細胞壁,改變細胞膜的通透性,完全抑制供試菌株菌絲的生長代謝和繁殖,具有較好的抑菌活性。
于未博[30]研究了丁香酚對三七根腐病真菌的抑制作用及其機理,以引起三七根腐病的尖孢鐮刀菌、腐皮鐮刀菌、擴展青霉為研究對象,發現丁香酚對3種三七根腐病真菌具有良好的抑菌效果,能夠抑制3種三七根腐病真菌的能量代謝,可以使腐皮鐮刀菌能量代謝、細胞增殖相關基因的轉錄水平發生改變,從而起到抑菌作用。
夏亞文[31]研究了緩釋作用對精油微膠囊抑菌行為影響,選擇6種植物精油(肉桂、丁香、香茅、山蒼子、牛至和小茴香精油)進行微囊化,對7種微生物(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色假絲酵母、黑曲霉、意大利青霉、擴展青霉及灰葡萄孢)受試菌株進行直接接觸和熏蒸處理后的抑菌性能進行比較,直接接觸實驗證明6種精油都有抑菌作用,小茴香精油的抑菌作用稍弱。精油微膠囊直接接觸最小抑菌濃度實驗和最小殺菌濃度實驗結果表明,丁香精油和丁香酚在微膠囊化后抑菌性能均有提升;在影響黑曲霉細胞形態的機理研究中發現,微膠囊化的丁香精油和丁香酚提高了黑曲霉細胞膜的通透性和破壞性。
1.4 對白色念珠菌的抗菌、抑菌作用
高原等[32]研究了丁香酚對白色念珠菌的生長及其生物膜形成的抑制作用。實驗結果表明,丁香酚對白色念珠菌的生長具有明顯的抑制作用,膜滲透性和電導率實驗推測其作用機理是改變了白色念珠菌的細胞膜滲透性,使細胞質內容物外流,進而導致細胞死亡。掃描電鏡實驗也證實丁香酚對白色念珠菌生物膜的形成具有抑制作用。
1.5 對鼠傷寒沙門氏菌的抗菌、抑菌作用
鼠傷寒沙門氏菌是一種重要的食源性病原菌,是公認的人畜共患病致病菌,嚴重威脅畜禽養殖業和公共衛生安全。趙昕[33]研究了丁香酚對鼠傷寒沙門氏菌的抗菌作用及機制。體外和體內模擬實驗證明,丁香酚暴露可改變SL1344菌體的形態結構和質膜通透性,還可通過降低Ⅰ型菌毛相關黏附基因和Ⅲ型分泌系統毒力因子的表達水平,減弱其對宿主細胞的黏附、侵襲能力和胞內增殖能力,從而降低對雛雞的致病力。口服丁香酚可以抑制沙門氏菌在腸道內的定殖,減少腸桿菌過度增殖并維持厚壁菌門和擬桿菌門的相對豐度,維護腸道菌群穩定性,抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號通路的激活和炎癥反應,維持腸道緊密連接蛋白的表達,從而對鼠傷寒沙門氏菌感染起到抑制作用。
1.6 對熒光假單胞菌、腐敗希瓦氏菌的抗菌、抑菌作用
王莉麗等[34]研究了丁香酚乳液/聚氧化乙烯-殼聚糖同軸靜電紡絲薄膜的制備工藝及抗菌性能,丁香酚被良好地包埋于薄膜纖維中,丁香酚與吐溫80、殼聚糖、聚氧化乙烯相互作用,使丁香酚具有良好的緩釋性能,丁香酚乳液/聚氧化乙烯-殼聚糖薄膜對熒光假單胞菌具有良好的抑菌性能。
周倩倩等[35]研究了丁香酚對腐敗希瓦氏菌和熒光假單胞菌的抑制機理。丁香酚處理后,細胞外OD260、OD280、鉀離子濃度、堿性磷酸酶活力均有提高,細胞內三磷酸腺苷酶活力下降;通過掃描電子顯微鏡觀察,發現丁香酚處理后的實驗菌株菌體出現裂解、粘黏現象,傅里葉變換紅外光譜也表明丁香酚處理后實驗菌株菌體的脂質、蛋白質等官能團發生了改變。抑菌機理為丁香酚破壞細胞壁,并使細胞膜通透性增大、細胞內容物流出,最終導致細胞死亡。
劉亮軍等[36]研究了EG/CUM-β-環糊精-SL納米纖維膜的制備及其抗菌機制,以丁香酚(EG)、枯茗醛(CUM)及其復合物為芯層,紫膠(SL)為殼層,采用同軸靜電紡絲技術制備了納米纖維膜,測定了納米纖維膜的微觀結構和熱穩定性、疏水性能、力學性能等理化性能,以腐敗希瓦氏菌為抑菌對象,研究了納米纖維膜的抑菌性能和抑菌機理。研究結果表明,EG/CUM-β-環糊精-SL納米纖維膜的緩釋性能最佳,其抗菌能力優于EG-SL薄膜和CUM-β-環糊精-SL薄膜,能夠有效地破壞腐敗希瓦氏菌的細胞膜,增加細胞膜的通透性,使胞內物泄露。
王明等[37]研究了丁香酚復合保鮮劑對腐敗希瓦氏菌的抗菌作用機制,發現丁香酚對腐敗希瓦氏菌有較好的抗菌性能,可使菌體形態發生扭曲、皺縮、塌陷,導致細胞壁膜溶解、細胞膜完整性變差、細胞膜通透性增大,Na+、K+-ATPase和AKPase活性降低。
1.7 對其他菌的抗菌、抑菌作用
有關丁香酚抑菌抗菌效果的研究還有很多,涉及腐敗菌芽孢桿菌[38]、空腸彎曲桿菌[39]、解淀粉芽孢桿菌[40]、維氏氣單胞菌[41]、小腸結腸炎耶爾森氏菌[42]、豬源肺炎克雷伯菌[43-44]、黑附球菌[45]、禾谷鐮刀菌[46]、鰻弧菌[47]、香蕉炭疽菌、草莓炭疽菌、葡萄炭疽菌、枇杷炭疽菌[48]和楊梅致病菌[49]等,表明丁香酚具有廣泛的抑菌、抗菌效果。
2 對真菌的抑制和殺菌作用
2.1 對煙曲霉菌的抑制作用
于冰[50]對丁香酚在真菌性角膜炎中的治療作用和機制進行了研究。實驗表明,丁香酚可以在煙曲霉菌性角膜炎中發揮抗炎和抗真菌作用。丁香酚可以減輕小鼠角膜中炎癥細胞的浸潤,降低角膜真菌負荷,改善小鼠真菌性角膜炎預后。丁香酚通過激活Nrf2/HO-1信號通路,可以抑制煙曲霉菌感染的小鼠角膜和HCECs中炎癥因子的表達水平。此外,丁香酚可以顯著抑制煙曲霉菌生長、孢子黏附,破壞真菌生物膜的完整性。
2.2 對馬拉色菌的抑制和殺菌作用
馬拉色菌是一種寄生于人和動物皮膚表面的真菌,對人和動物健康的危害較大[51]。劉迪等[52]研究了丁香酚的抗馬拉色菌活性、細胞毒性及抑菌機制,用體外藥敏試驗評價了18種植物水提和醇提提取物的抗馬拉色菌的活性,其中丁香酚的抗菌活性最好,丁香酚的最低抑菌濃度和最低殺菌濃度分別為
312.50 μg·mL-1和625.00 μg·mL-1;通過棋盤微量稀釋法研究了丁香酚與傳統去屑劑聯合使用的相互作用,與酮康唑聯用表現為協同作用,與吡啶硫酮鋅、氯咪巴唑、吡啶酮乙醇胺鹽聯用表現為相加作用;通過噻唑藍法評價丁香酚對角質形成細胞的毒性,半抑制濃度為320.93 μg·mL-1,高于傳統去屑劑;通過掃描電鏡和透射電鏡初步研究丁香酚對馬拉色菌的作用機制,結果表明丁香酚破壞了細胞壁和細胞內部膜結構,具有抑制和殺菌的效果。
2.3 對紅色毛癬菌的抑制和破壞作用
蘇曼等[53]選擇26味中藥進行體外抗紅色毛癬菌研究,其中苦參、土荊皮、大黃、丁香、蛇床子和百部6味中藥對紅色毛癬菌的抑制效果最好,可破壞紅色毛癬菌菌絲的細胞壁,其藥效物質分別為苦參酮、土荊皮乙酸、歐前胡素、蛇床子素、丁香酚和乙酰基丁香酚。
3 結語
近年來,有關丁香酚的研究較為廣泛,涉及食品[54]、水產養殖、家畜養殖、植物保護等領域,這些研究推動了丁香酚的發展和應用,使丁香酚具有良好的發展前景。本文綜述了丁香酚在抑菌、抗菌以及抗真菌等方面的研究,其中對大腸桿菌、霉菌、腐敗希瓦氏菌的研究最多,涉及的宿主有人、動物和植物。多數研究闡明了丁香酚抑菌的作用機理,丁香酚對不同菌類的抑制作用機理相似,即丁香酚干擾早期菌體在成膜界面上的黏附能力,同時破壞菌體細胞結構,改變細胞膜的通透性和完整性,并通過抑制胞外聚合物組分的合成分泌延遲生物膜的形成和成熟,達到抑菌效果。抑菌機制的明晰將進一步指導丁香酚對于不同微生物抑菌、抗菌效果的研究,為丁香酚進一步應用提供參考。
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