香茅醛对铜绿假单胞菌PAO1群体感应的抑制活性研究

多种植物精油及其活性成分被证明具有群体感应(quorum sensing, QS)抑制活性, 可以通过抑制病原菌的QS系统, 减弱甚至消除其毒性和致病性。探究香茅醛对铜绿假单胞菌PAO1 QS系统的抑制活性, 研究香茅醛对QS调控的毒力基因和毒力因子的影响, 对揭示香茅醛的作用机制有一定科学意义。改变香茅醛处理PAO1细胞的浓度与时间, 观察其生长情况, 测定生物被膜、绿脓菌素、弹性蛋白酶、Pseudomonas quinolone signal(PQS)信号分子的产量, 以及用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测QS系统关键基因和相关毒力基因的表达水平。研究发现1.08 mg·mL-1香茅醛不抑制PAO1细胞的生长, 但是显著下调了QS系统关键基因lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsA、pqsR和相关毒力基因lasA、lasB、pslA、phzM、toxA、chiC、lecB的表达。1.08 mg·mL-1香茅醛降低了PQS的产量, 对生物被膜的抑制率达到54.4%。2.15 mg·mL-1香茅醛使PAO1细胞培养5 h和24 h时的弹性蛋白酶产量分别减少84.1%和71.6%。0.27 mg·mL-1香茅醛轻微刺激绿脓菌素产生, 0.54、1.08和2.15 mg·mL-1香茅醛减少绿脓菌素的产量。总之, 香茅醛对PAO1具有高效的QS抑制活性, 能下调QS系统关键基因和相关毒力基因的表达水平, 能抑制相关毒力因子的产生, 有潜能开发为高效的群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors, QSI)。