靶向妇科炎症:两株阴道乳杆菌的筛选、抑菌机制与益生潜力分析(三)
2.6对白假丝酵母的抑制能力
表2 CFS对白假丝酵母的抑制能力
由表2可知,BHG05对白假丝酵母的抑制能力显著高于阳性菌株DM8909,为(73.14±0.14)%。BHC04和Q8.5对白假丝酵母的抑制能力与DM8909无显著性差异,可达(72.80±0.30)%和(72.93±0.10)%。5株菌对白假丝酵母的抑制能力显著高于阳性对照乳酸链球菌素。综上所述,BHC04和BHG05对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)、革兰氏阳性菌(金黄色葡萄菌)和真菌(白假丝酵母)均具有较强的抑制能力,选取BHC04和BHG05作为具有抑菌潜力的优质菌株。
2.7有机酸排除试验
由表3可知,调节CFS的pH为5.50之后,CFS对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制能力消失,可推测6株乳酸菌主要通过产生有机酸发挥抑菌能力。然而也有研究表明抑菌类物质在酸性条件下发挥抑菌作用,可能调节pH破坏了抑菌成分。CFS对白色念珠菌的抑菌能力见表3,对照菌株DM8909的抑制效果经酸排除后显著下降,说明对照菌株的抑菌效果大部分来自有机酸。5株乳酸菌CFS酸排除后抑菌效果均有下降,但抑制率仍保持在60.00%以上,菌株Q6.3和BHG05的CFS在pH 5.50时对白色念珠菌的抑菌率可达(70.12±1.67)%和(72.80±1.04)%,表明这5株乳酸菌可能分泌除有机酸以外的其他抑菌物质。
2.8过氧化氢排除试验
乳酸菌在发酵过程中不仅会产生乳酸、乙酸等有机酸,还会产生具有抑菌作用的过氧化氢。乳酸菌自身不具备过氧化氢酶,这会致使环境中过氧化氢不断积累,抑制其他菌的生长。由图9A和9B可知,经过氧化氢酶处理过后,6株乳酸菌的抑菌能力在处理前后不存在显著性差异,推测可能是乳酸菌产生的过氧化氢较少,并且大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对过氧化氢不敏感。由图9C可知,6株乳酸菌的CFS对白色念珠菌的抑制能力在处理前后均存在显著性差异,这说明白色念珠菌对过氧化氢更敏感。嗜酸乳杆菌及保加利亚乳杆菌在生长繁殖过程中产生的过氧化氢可以抑制金黄色葡萄球菌、荧光假单胞杆菌及大肠杆菌等常见致病菌的活性。
3讨论与结论
本文采用传统微生物分离方法,从健康女性阴道样品中分离得到5株乳杆菌,其中3株卷曲乳杆菌和2株格氏乳杆菌。研究发现,5株乳杆菌均具有良好的生长繁殖能力,延滞期短,20 h即可达到生长稳定期,并且5株菌均具有良好的产酸能力,其中BHG05、Q6.3和Q8.5的产酸能力可达3.80?4.03,乳杆菌可以通过分解糖原产生乳酸,增加阴道酸度,降低阴道的pH值,从而抑制有害微生物在阴道内的定殖。乳杆菌的黏附能力主要从表面疏水性、自凝集率及与病原菌的共凝集率这3个方面进行评价。
细菌的黏附能力在衡量菌株抵抗病原菌的入侵、平衡肠道菌群以及免疫调节宿主生物活性等功能中扮演着一个重要的角色,乳杆菌的黏附作用被认为是发挥抑菌作用的前提。乳杆菌可通过黏附素与上皮细胞表面的受体结合定殖于细胞表面并占据空间位置,与病原菌形成位置竞争和营养物质竞争,进而阻止病原菌的黏附和侵袭,抑制病原菌的大量繁殖。
乳杆菌的自聚集率与菌株黏附定殖能力有关,是乳杆菌发挥生理功能、免疫调节和生物拮抗等作用的必要条件。乳杆菌自聚集率越强,其对上皮细胞的黏附能力则越强。共聚集率较强的乳杆菌可以防止致病菌黏附到阴道上皮,从而达到抑菌的效果。对5株乳杆菌的黏附作用进行评价,发现Q2.1、BHC04和Q8.5的表面疏水性、自凝集率及与病原菌的共凝集率均高于对照菌株,另外本研究发现,卷曲乳杆菌的表面疏水性、自凝集率及与病原菌的共凝集率显著高于格氏乳杆菌,推测乳杆菌的黏附能力与菌株的种属相关。益生菌黏附机体上皮细胞后,可以通过分泌有机酸、抗菌肽等物质来抑制微生物。需氧性阴道炎主要由大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这些需氧菌引起,外阴阴道假丝酵母菌病的主要病原体为白假丝酵母。本研究分离的5株乳杆菌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白假丝酵母均具有较强的抑制能力,综合比较筛选出BHC04和BHG05为具有抑菌潜力的优质菌株。5株乳酸菌主要通过产生有机酸和过氧化氢发挥抑菌作用。
阴道微生态菌群的平衡主要是以乳杆菌菌群来维持的,其中以卷曲乳杆菌、詹氏乳杆菌、格氏乳杆菌和惰性乳杆菌等益生乳杆菌构成。乳杆菌作为阴道微生态中的优势菌群,不仅可以维持阴道微生态健康,而且起到预防阴道感染的作用,在抵御病原微生物的入侵中发挥着不可替代的作用。乳杆菌可通过产生抗菌物质或与病原菌竞争等方式来抑制病原菌的增殖。乳杆菌还可通过参与机体免疫调节,促进抗炎因子IL-1RA的分泌,抑制IL-6、IL-8等促炎因子的分泌,维持免疫平衡,恢复阴道微生态健康。
研究表明乳杆菌可通过产生抗菌物质(有机酸、过氧化氢、细菌素),自动聚集作用以及竞争阴道上皮中的营养物质和黏附位置等作用抑制体内病原体的过度繁殖,维持女性生殖道系统稳定。20世纪80年代我国就成功研发出用于治疗阴道炎的阴道乳酸菌活菌制剂——定君生,目前已经广泛应用于临床且具备良好的治疗效果,是治疗女性细菌性阴道疾病的理想药物。乳杆菌作为一种女性益生菌已被用于预防阴道炎症和调节阴道微生态系统。然而,目前国内可供选择的女性益生菌产品种类有限,因此开发能够预防和治疗女性生殖道疾病,改善阴道微环境,增强女性生殖健康的乳酸菌制剂是十分必要和紧迫的。
本研究从健康成年女性阴道分离出5株乳杆菌,初步研究结果表明其具有较好的黏附特性和抑菌能力,未来有望将应用于女性微生态制剂领域。然而,本研究还不够深入,还需要体内和临床试验去验证其抑菌效果。不同乳杆菌菌种、菌株之间的生物学功能不尽相同,筛选出的菌株的安全性与无毒性检测等还需进一步验证。目前,国内、外关于微生态制剂的报道也主要是抑制细菌性阴道炎,还未见抑制真菌性阴道炎的妇科用微生态制剂,本研究筛选出的菌株可以抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白假丝酵母,有望解决需氧性和真菌性阴道炎,这不仅可以提高妇女生活质量,还可带动相关产业发展,为社会创造更大的经济和社会效益。
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