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PLoS ONE:特殊抗菌粘土或可抵御耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的感染

  1. PLoS ONE
  2. 感染
  3. 抗菌粘土
  4. 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

来源:生物谷 2013-05-19 23:42

2013年5月19日 讯 /生物谷BIOON/ --在同感染性微生物的竞赛中,或许这些微生物更优于人类,随着新型致病菌的出现以及不断的耐药性的出现,新型治疗药物的开发已经迫在眉睫。近日来自亚利桑那州立大学的研究者通过研究开发出了一种有效的局部作用的抗菌药物:粘土,其被公认具有天然的药用价值。相关研究成果刊登于国际杂志PLoS ONE上。

2013年5月19日 讯 /生物谷BIOON/ --在同感染性微生物的竞赛中,或许这些微生物更优于人类,随着新型致病菌的出现以及不断的耐药性的出现,新型治疗药物的开发已经迫在眉睫。近日来自亚利桑那州立大学的研究者通过研究开发出了一种有效的局部作用的抗菌药物:粘土,其被公认具有天然的药用价值。相关研究成果刊登于国际杂志PLoS ONE上。

在文章中研究者表示,特定种类的粘土可以有效地杀灭一系列的致病菌,包括大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等。这些天然粘土的抗菌特定并不依赖于其粘土颗粒的物理特性,而是依赖于来自粘土表面的特殊的金属离子的杀微生物特性,特殊的金属离子可以影响粘土的抗微生物特性。

研究者通过检测四种粘土样品以及其含水矿物或者浸出液,从而确定了其在体外表现出了不同的抵御大肠杆菌和MRSA的特性。从矿物学上来讲,这些样品中都含有52%的粘土以及48%的非粘土矿物质,但其金属离子的组成却在改变,基于此前的研究发现,研究小组重点关注到了五种金属离子:Fe、Cu、Co、Ni和Zn。

当将上述五种关键金属离子添加到含有低水平的金属离子的非抗菌粘土上之后,新组成的粘土就表现出杀灭大肠杆菌和MRSA的现象,结果显示,金属离子的浓度对于抗菌的效果非常重要,未来检测中研究者重点将对Fe+2, Cu+2及Zn+2进行研究。

最后研究者表示,矿物学上等同的粘土表现出了化学特性的改变,这将导致其抗菌特性的改变,尽管粘土包含毒性离子,比如砒霜或者镉等,但是必须做好一定的安全措施来减少毒性离子的暴露,如果当这些粘土被用于个体的治疗或者预防,那么就必须使其组成成分和抗菌效果标准化。(生物谷Bioon.com)

Exchangeable Ions Are Responsible for the In Vitro Antibacterial Properties of Natural Clay Mixtures

Caitlin C. Otto,Shelley E. Haydel mail

We have identified a natural clay mixture that exhibits in vitro antibacterial activity against a broad spectrum of bacterial pathogens. We collected four samples from the same source and demonstrated through antibacterial susceptibility testing that these clay mixtures have markedly different antibacterial activity against Escherichia coli and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Here, we used X-ray diffraction (XRD) and inductively coupled plasma – optical emission spectroscopy (ICP-OES) and – mass spectrometry (ICP-MS) to characterize the mineralogical and chemical features of the four clay mixture samples. XRD analyses of the clay mixtures revealed minor mineralogical differences between the four samples. However, ICP analyses demonstrated that the concentrations of many elements, Fe, Co, Cu, Ni, and Zn, in particular, vary greatly across the four clay mixture leachates. Supplementation of a non-antibacterial leachate containing lower concentrations of Fe, Co, Ni, Cu, and Zn to final ion concentrations and a pH equivalent to that of the antibacterial leachate generated antibacterial activity against E. coli and MRSA, confirming the role of these ions in the antibacterial clay mixture leachates. Speciation modeling revealed increased concentrations of soluble Cu2+ and Fe2+ in the antibacterial leachates, compared to the non-antibacterial leachates, suggesting these ionic species specifically are modulating the antibacterial activity of the leachates. Finally, linear regression analyses comparing the log10 reduction in bacterial viability to the concentration of individual ion species revealed positive correlations with Zn2+ and Cu2+ and antibacterial activity, a negative correlation with Fe3+, and no correlation with pH. Together, these analyses further indicate that the ion concentration of specific species (Fe2+, Cu2+, and Zn2+) are responsible for antibacterial activity and that killing activity is not solely attributed to pH.

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