姜黄（Zingiber officinale）介导的氧化锌纳米颗粒：对多重耐药细菌的抗菌活性

姜黄素介导的ZnO纳米颗粒对多重耐药革兰氏正/阴性菌的抗菌活性研究。采用GC-MS确认姜黄素生物活性成分，通过UV-Vis、SEM、FTIR、XRD等表征ZnO纳米颗粒特性。测试Bacillus cereus、MRSA、Enterococcus faecalis等7种耐药菌，发现姜黄素-ZnO NPs平均粒径89.09 nm，MIC值3.25-50 μg/ml，且具有抗氧化活性。

摘要

背景

在过去的一个世纪里，随着多重耐药细菌的出现，抗击传染性疾病的方式发生了巨大变化。这些病原体对多种抗生素类别具有抗性，给现代医学带来了严峻挑战。姜（Zingiber officinale）已被广泛记录具有多种生物活性，包括强大的抗氧化、抗菌和抗神经炎症作用。氧化锌纳米颗粒（Zinc oxide nanoparticles，简称ZnO NPs）可以低成本合成，并在生物医学领域得到广泛应用，例如作为抗癌剂和药物输送系统，同时它们本身也具有抗菌和抗炎特性。在这项研究中，我们采用组合方法来探讨姜提取物与氧化锌纳米颗粒联合使用对具有不同耐药性的病原菌的抗菌效果。

方法

通过气相色谱-质谱（Gas Chromatography-Mass Spectroscopy）分析确认了姜中的生物活性分子。ZnO NPs的表征采用了紫外-可见光谱（UV-Vis）光谱法、Zetasizer分析仪、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射晶体学（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）。此外，还评估了氧化锌纳米颗粒、姜提取物以及姜提取物介导的ZnO NPs对多种病原微生物的抗菌活性，这些微生物包括蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus ATCC 7064）、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus MRSA）、粪肠球菌（Enterococcus faecalis ATCC 29212）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes Scott A ATCC 49594）、尿路致病性大肠杆菌（Escherichia coli UTI89）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853）以及碳青霉烯类抗生素耐药的肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）菌株CRKP-239、CRKP-682和CRKP-692。

结果

Zeta尺寸分析显示，姜提取物与氧化锌纳米颗粒结合形成的复合物平均粒径为89.09纳米，而纯氧化锌纳米颗粒的粒径为67.86纳米，证实这两种复合物均处于纳米级别。ZnO NPs表现出明确的抑菌作用区域，最低抑菌浓度（MIC）值介于3.25至50微克/毫升之间。姜提取物及其与氧化锌纳米颗粒结合形成的复合物均显示出抗氧化潜力（分别为42.42±43.95微克/毫升和32.75±40.22微克/毫升）。

结论

因此，我们的研究结果表明，姜提取物与氧化锌纳米颗粒复合物对多种革兰氏阳性和革兰氏阴性多重耐药病原菌具有抗菌活性，未来可以进一步研究其用于治疗多重耐药细菌感染的应用潜力。