Studie über die hemmende Wirkung des Fermentationsprodukts eines aus dem Meer stammenden langverzweigten Trichoderma ST-27 auf Streptococcus agalactiae
Streptococcus agalactiae, auch bekannt als Streptokokkus der Gruppe B, ist ein pathogenes Bakterium, das bei Mensch und Tier zahlreiche Krankheiten verursachen kann. Es hat eine Besiedlungsrate von etwa 15% bis 30% im unteren Verdauungstrakt und im Urogenitaltrakt von gesunden Erwachsenen. Wenn das menschliche Immunsystem geschwächt oder unzureichend ist, ist es anfällig für Agalactiae-Infektionen, die zu Harnwegsinfektionen, Haut- und Weichteilinfektionen führen und verschiedene ungünstige Schwangerschaftsfolgen wie Frühgeburt, vorzeitigen Blasensprung, Totgeburt sowie schwere neonatale Infektionen wie neonatale Sepsis und Meningitis bei Schwangeren verursachen. Im Jahr 2010 empfahlen die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in den Vereinigten Staaten Penicillin als bevorzugte Behandlung für schwangere Frauen und Neugeborene mit Streptococcus agalactiae-Infektion, die nicht auf Penicillin allergisch sind. Penicillinallergiker verwenden die Makrolidantibiotika Erythromycin und/oder Lincomycin. Zhou et al. analysierten die klinischen Merkmale und die Medikamentenempfindlichkeit von Neugeborenen mit verschiedenen Arten von Streptococcus agalactiae-Infektionen. Früh einsetzende Streptococcus agalactiae-Infektionen und spät einsetzende Streptococcus agalactiae-Infektionen weisen unterschiedliche klinische Merkmale auf. Es wird empfohlen, die klinische Behandlung auf der Grundlage der Ergebnisse der Streptococcus agalactiae-Medikamentenempfindlichkeit durchzuführen und Antibiotika mit hohen Empfindlichkeitsraten (Penicillin, Vancomycin, Ampicillin und Meropenem) vernünftig auszuwählen, um die Verwendung von Medikamenten mit hohen Resistenzraten zu vermeiden. Liu et al. führten eine Studie über die Häufigkeit von pränatalen Streptococcus agalactiae-Infektionen und die Empfindlichkeit von Medikamenten bei perinatalen Frauen durch und stellten fest, dass die Nachweisrate von Streptococcus agalactiae in Vaginalsekreten von perinatalen Frauen 4,74% erreichte. Es gab keine Resistenz gegen β-Laktame, aber eine Abnahme der Penicillinempfindlichkeit. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vorbeugung und Behandlung von Streptococcus agalactiae in der klinischen Praxis derzeit hauptsächlich auf einer Antibiotikatherapie beruht. Mit dem weit verbreiteten Einsatz von Antibiotika hat jedoch die Resistenz von Streptococcus agalactiae zugenommen. So wurden z. B. Clindamycin und Erythromycin früher als Mittel der zweiten Wahl zur Behandlung von Streptococcus agalactiae eingesetzt. Inzwischen haben in- und ausländische Studien ergeben, dass die Resistenzraten von Jahr zu Jahr zunehmen, wobei die inländische Resistenzrate deutlich höher ist als die im Ausland. Daher ist der Einsatz biologischer Methoden und neuartiger bioaktiver Substanzen zur Bekämpfung der zunehmenden Resistenz von Krankheitserregern und ihrer Resistenz zu einem dringenden Erfordernis in der derzeitigen pharmazeutischen Industrie geworden. Lu et al. suchten nach Präventions- und Kontrollmethoden für Streptococcus agalactiae bei Wassertieren unter dem Gesichtspunkt der mikroökologischen Prävention und Kontrolle. Sie verwendeten 21 Stämme von Bacillus subtilis Baciclus als Ausgangsstamm und untersuchten einen Stamm BA015, der eine starke hemmende Wirkung auf Streptococcus agalactiae hatte. Sie stellten fest, dass dieser Stamm und seine Fermentationsbrühe potenziell für die Prävention und Bekämpfung von Streptococcus agalactiae geeignet sind.
Pilze der Gattung Trichoderma sind auf der ganzen Welt weit verbreitet und weisen eine große Artenvielfalt auf. Trichoderma und seine Stoffwechselprodukte haben eine starke hemmende Wirkung auf verschiedene pathogene Bakterien. Im Vergleich zu chemischen Antibiotika haben sie natürliche, ungiftige und umweltfreundliche Eigenschaften. Daher sind biologische Antibiotika auf der Grundlage von Trichoderma und seinen Metaboliten zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. Bislang wurden mehr als 140 Metaboliten mit antibakterieller Wirkung aus Trichoderma isoliert, darunter Trichoderma, Phytophthora und Penicillin. Aus dem Meer stammende Mikroorganismen sind zu einer wichtigen Ressource für die Isolierung neuer aktiver Metaboliten geworden, insbesondere aus dem Meer stammende Pilze, die ein großes Potenzial zur Produktion von Sekundärmetaboliten haben. Die meisten ihrer Sekundärmetaboliten haben gute biologische Aktivitäten, einschließlich antibakterieller und antitumoraler Aktivitäten. Im Vergleich zu Pilzen, die in terrestrischer Umgebung isoliert und identifiziert wurden, sind Pilze in mariner Umgebung selten isoliert und identifiziert. Als komplexes und vielfältiges Ökosystem weist der Ozean besondere Merkmale wie hohen Druck, hohen Salzgehalt, niedrige Temperatur und oligotrophen Status auf, die sich von denen an Land unterscheiden. Aufgrund dieser Faktoren neigen marine Mikroorganismen dazu, Wirkstoffe mit besonderen Funktionen zu produzieren, die sich von denen terrestrischer Organismen unterscheiden. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, bioaktive Substanzen mit spezifischer Wirksamkeit und neuartiger Struktur aus marinen Mikroorganismen zu finden, höher, was eine wichtige Ressource für die Erforschung und Entwicklung neuer bioaktiver Substanzen darstellt. Trichoderma ist ein wichtiges Biokontrollbakterium, das in den letzten Jahren sowohl im Inland als auch international intensiv erforscht wurde. In diesem Artikel wurde ein Stamm des langverzweigten Trichoderma ST-27, der gegen Gram-positive Bakterien aus benthischen Meeresschwämmen resistent ist, untersucht und eine Vorstudie über die Wirksamkeit seines Fermentationsprodukts gegen Streptococcus agalactiae durchgeführt, die als Referenz für die Entwicklung neuer biologischer antibakterieller Wirkstoffe dient.

In diesem Artikel wurde die antibakterielle Wirkung des Dichlormethan-Extrakts aus dem Fermentationsprodukt von Trichoderma longum ST-27 auf Streptococcus agalactiae vorläufig untersucht. Bei den antibakteriellen Experimenten wurde festgestellt, dass der Extrakt eine gute hemmende Wirkung auf drei verschiedene Stämme von Streptococcus agalactiae hatte. Die MHK für den Standardstamm ATCC12386 von Streptococcus agalactiae lag bei 0,312 mg/ml, was eine gute hemmende Wirkung und gewisse Vorteile im Vergleich zu den in der klinischen Praxis häufig verwendeten Antibiotika zeigt. Die Ergebnisse der Wirkung auf die Wachstumskurve von Streptococcus agalactiae zeigten, dass es bei niedrigen Konzentrationen eine hemmende Wirkung auf Streptococcus agalactiae und bei hohen Konzentrationen eine bakterizide Wirkung hat. In Verbindung mit den Ergebnissen der Rasterelektronenmikroskopie wurde festgestellt, dass die Zellmorphologie von Streptococcus agalactiae nach der Behandlung signifikante Veränderungen aufwies und einige Streptococcus agalactiae Risse zeigten, was beweist, dass eine der hemmenden Wirkungen dieses Wirkstoffs auf Streptococcus agalactiae sein Biofilm ist. Um dies weiter zu verifizieren, muss die Ultrastruktur des Biofilms mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersucht werden. Streptococcus agalactiae kommt in der Natur nicht nur in planktonischer Form vor, sondern in vielen Fällen auch in Form von Biofilmen. Bakterien, die in Form von Biofilmen existieren, sind anpassungsfähiger an die äußere Umgebung, weisen eine hohe Arzneimittelresistenz auf und können dem Immunsystem des Wirts entgehen. In dieser Studie wurde festgestellt, dass der Dichlormethan-Extrakt des Fermentationsprodukts von Trichoderma longum ST-27 einen signifikanten Einfluss auf die Bildung von Biofilmen auf Streptococcus agalactiae hat. Auf dieser Grundlage liefert diese Studie neue Ideen für die Prävention und Behandlung von Streptococcus agalactiae. Gleichzeitig ist die Zusammensetzung des Dichlormethanextrakts aus dem Fermentationsprodukt von Trichoderma longum ST-27 noch nicht klar. Nach einschlägigen Literaturberichten lassen sich die aus Trichoderma isolierten Metaboliten mit antibakterieller Wirkung hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen: kleinmolekulare Substanzen, zu denen vor allem aromatische Verbindungen, Polyketone und Butenolipide gehören. In künftigen Forschungsarbeiten werden wir die Bestandteile der extrahierten Produkte aus großmolekularen Substanzen wie Trichoderma, Mucomycin und antimikrobiellen Peptiden weiter analysieren, um die wichtigsten Wirkstoffe zu erhalten und ihre Strukturen zu untersuchen.