[水溶性殼聚糖抑制菌機(jī)理]

  細(xì)胞壁是位于細(xì)胞最外層的一層厚實(shí)、堅(jiān)韌的外被，它使細(xì)胞有固定的外形并有保護(hù)細(xì)胞的功能，是細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的第一屏障，并且賦予了細(xì)菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌在細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)上有很大不同。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的特點(diǎn)是厚度大（30nm~100nm）和化學(xué)組成簡單，一般只含有30%~80%肽聚糖和20%~70%磷壁酸，肽聚糖相互交聯(lián)形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對細(xì)胞起保護(hù)作用，是革蘭氏陽性菌特有的成分。磷壁酸是結(jié)合在革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，一般認(rèn)為磷壁酸因含有大量的帶負(fù)電性的磷酸，故大大加強(qiáng)了細(xì)胞膜對二價(jià)離子的吸附，尤其是鎂離子，從而破壞了細(xì)胞膜的完整性、降低了細(xì)胞壁合成酶的活性。

  磷壁酸是革蘭氏陽性菌表面抗原（C 抗原）的主要成分，也是噬菌體吸附的受體位點(diǎn)。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁比革蘭氏陽性菌的薄，分為內(nèi)壁層和外壁層。內(nèi)壁層緊貼細(xì)胞膜厚2nm~3nm，由肽聚糖組成，占細(xì)胞壁干重的5%~10%。外壁層又稱外膜 8nm~10nm，主要由脂多糖和外膜蛋白組成。脂多糖是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的特有成分，革蘭氏陽性菌中不存在。脂多糖由3部分組成，即O-側(cè)鏈、核心多糖和類脂 A，類脂 A是革蘭氏陰性細(xì)菌內(nèi)毒素的毒性中心。另有一類稱微孔蛋白的蛋白存在于革蘭氏陰性菌的外壁層中，這些蛋白的功能是作為一個(gè)通道使低分子的親水性物質(zhì)得以進(jìn)出。另外，革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁比革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁具有更大的堅(jiān)韌性、彈性和抗膨壓能力，能忍受極端溫度和pH值，這些特性保護(hù)著細(xì)胞的正?；钚?。

  通過對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁組成的對比，認(rèn)為雖然革蘭氏陽性菌比革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁要厚得多，但這并不影響水溶性殼聚糖的進(jìn)入和滲透，因?yàn)槠鹬鲗?dǎo)作用還是其化學(xué)組成。革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的外層膜中大量的增水性的脂多糖、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)阻止了親水性的水溶性殼聚糖的進(jìn)入。而革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁外沒有脂質(zhì) 和 蛋 白 質(zhì)（通常無），主要是肽聚糖共價(jià)的胞壁酸和磷壁酸[8]。相對于革蘭氏陰性菌，革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁外不僅有一個(gè)酸性的環(huán)境，而且具有相對親水性的細(xì)胞表面，有利于水溶性殼聚糖的滲入。所以，水溶性殼聚糖對革蘭氏陽性菌的抑制作用要強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。

[方法]

  聚使用水溶性殼糖處理乳酸菌、大腸桿菌和酵母菌，測定殼聚糖對3種菌的最低抑制濃度（MIC）和最低殺菌濃度（MBC），測定3種菌的相對電導(dǎo)率、溶出OD260nm值、脫氫酶、β-半乳糖苷酶活性。

[結(jié)果]

  殼聚糖對乳酸菌、大腸桿菌、酵母菌的MIC分別為0.2，2，0.4 mg/L，MBC分別為0.8，16，3.2 mg/L。4MIC殼聚糖顯著提高所有菌的相對電導(dǎo)率和OD260nm值。MIC殼聚糖處理引起所有菌相對電導(dǎo)率和酵母菌OD260nm值顯著上升和大腸桿菌OD260nm值下降；且乳酸菌OD260nm值在培養(yǎng)0.5 h后無顯著差異，培養(yǎng)9 h后顯著上升。殼聚糖顯著抑制乳酸菌和酵母菌的脫氫酶活性，然而對大腸桿菌無顯著抑制。殼聚糖對β-半乳糖苷酶活性的抑制較脫氫酶弱。

[結(jié)論]

  殼聚糖易穿透乳酸菌的細(xì)胞壁，也易穿越酵母菌的細(xì)胞壁并破壞細(xì)胞膜，而穿透大腸桿菌的細(xì)胞壁較難。殼聚糖抑菌性差異可能與細(xì)胞壁對殼聚糖阻隔和抵抗細(xì)胞膜破壞能力有關(guān)。