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纳米和微米级二氧化硅对表皮葡萄球菌的影响
目的 探究可吸入纳米细颗粒物对人体表面正常菌群的生物活性效应.方法 将表皮葡萄球菌悬液分别加入含终浓度为0(对照)～400 μg/ml微米和纳米二氧化硅的培养基培养4、24和48 h.测定表皮葡萄球菌的存活率、形态、膜通透性变化,同时对作用前、后的微米和纳米二氧化硅进行红外光谱分析.结果 在50～400 μg/ml二氧化硅暴露范围内,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌的存活率均呈下降趋势,与对照组比较,纳米二氧化硅暴露组细菌存活率降低有统计学意义(P＜0.05);微米二氧化硅对表皮葡萄球菌存活率的抑制无统计学意义;400 μg/ml纳米二氧化硅暴露组细菌数目减少,菌体皱缩,400 μg/ml微米二氧化硅暴露组菌体轻微凹陷.随着暴露剂量和时间的增加,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌培养液中Ca2+和K+浓度均呈上升趋势.与微米二氧化硅暴露组比较,大于100 μg/ml纳米二氧化硅组培养液中K+浓度较高,差异具有统计学意义(P＜0.05),Ca2+浓度的升高仅在400 μg/ml组有统计学意义(P＜0.05).红外光谱分析表明表皮葡萄球菌与微米和纳米二氧化硅作用后均有新峰出现,分别位于波数2 961 cm-1、2 929 cm-1、1 545 cm-1和1 452 cm-1、1 401 cm-1.结论 纳米二氧化硅抑制表皮葡萄球菌的作用强于微米二氧化硅,纳米和微米二氧化硅暴露同表皮葡萄球菌均存在界面作用效应.
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纳米二氧化硅自由基对人体常驻大肠杆菌的界膜氧化作用
目的 探讨纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用及机制.方法 将大肠杆菌悬液分别加入至含终浓度为0(对照)～4 000 μg/ml纳米二氧化硅的PBS缓冲液中培养24h.通过对纳米二氧化硅溶液中羟基自由基、细胞存活率的测定,并结合细胞壁表面基团、胞内活性氧自由基、超氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)活力的变化,分析纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用机制.结果 与对照组比较,1 000、2 000、4 000μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌的存活率均较低,大肠杆菌胞内ROS的含量均较高;各浓度纳米二氧化硅暴露组在PBS缓冲液中释放羟基自由基的含量均上升,大肠杆菌释放LDH的量均较高;4 000 μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌胞内SOD活力较低,差异有统计学意义(P＜0.05).且随着纳米二氧化硅浓度的升高,体系中羟基自由基和ROS的含量及大肠杆菌释放LDH的量均呈上升趋势,大肠杆菌的存活率和SOD活力均呈下降趋势.细胞壁表面磷酸二酯基团峰(1 078 cm-1与1 239 cm-1)消失,蛋白质分子中甲基对称(1 400 cm-1)弯曲振动峰发生红移.结论 纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用主要体现于自由基对细胞壁膜的损伤以及抗氧化体系的破坏.
