竹蓀提取物抑菌性能Meta分析

劉萌萌，趙文慧，王 飛，秦立果，余佳姿，張雅利

(1.西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710049;2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710049)

抗生素不合理應(yīng)用引起的耐藥性問(wèn)題嚴(yán)重威脅人類健康。天然植物提取物具有不易產(chǎn)生耐藥性、安全性高、不良反應(yīng)小、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，可作為抗菌劑或藥物增效劑用于細(xì)菌感染的治療，越來(lái)越受到臨床醫(yī)師的重視[1-3]。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)記載，竹蓀(Dictyophoraindusiate)性寒、味微甘、無(wú)毒，具有清熱滋陰潤(rùn)燥、養(yǎng)血、益氣補(bǔ)腦、止咳平喘化痰等功效[4]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明，竹蓀提取物具有降血脂、降血糖、降血壓、抗氧化、抗凝血、防癌抗癌等多種作用。民間也有竹蓀燉湯不易變質(zhì)的說(shuō)法。竹蓀提取物對(duì)一些致病菌具有抗感染能力，包括枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis,B.subtilis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,S.aureus)、大腸埃希菌(Escherichiacoli,E.coli)、沙門氏菌(Salmonella)、副溶血性弧菌(Vibrioparahaemolyticus,V.parahemolyticus)等[5-6]。在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方法、取材、環(huán)境、實(shí)驗(yàn)操作等因素影響，許多研究對(duì)竹蓀抑菌性能有著不同的結(jié)論，對(duì)閱讀和參考造成困惑。本文對(duì)竹蓀抑菌性能研究文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，用Meta分析[7]的方法得到相對(duì)客觀的竹蓀抑菌效果評(píng)價(jià)，為竹蓀與其他天然原料相結(jié)合，獲得復(fù)方抗生素提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 以竹蓀及抑菌作為檢索詞語(yǔ)，在中國(guó)知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。檢索策略為：#1(竹蓀)；#2(抑菌或抑菌活性)；#3( #1 和 #2)。納入文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：①文獻(xiàn)中的抑菌實(shí)驗(yàn)菌種需有任意兩種及以上，并有相同竹蓀提取條件的抑菌效果比較實(shí)驗(yàn)；②實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)為抑菌圈的直徑，且用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示[8]；③提取方法使用有機(jī)溶劑提取和水提法均可。排除文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；②文獻(xiàn)中無(wú)具體的抑菌實(shí)驗(yàn)；③菌種實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有兩種及以上抑菌效果平行對(duì)比；④數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果沒(méi)有記錄標(biāo)準(zhǔn)差。

1.2 文獻(xiàn)篩選與資料提取 為防止疏漏與個(gè)體主觀，由2名人員分別按照上述納入標(biāo)準(zhǔn)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行納入和排除，對(duì)符合條件的文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合。最終提取的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：第一作者、竹蓀種類、提取方法、菌種、接種濃度、重復(fù)次數(shù)、抑菌圈等。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Cochrane合作提供的Reviewer manager(Rev Man)5.4進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)和Meta分析。用平均值(MD)和95%置信區(qū)間(CI)對(duì)獲取資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；首先檢驗(yàn)異質(zhì)性，當(dāng)P>0.1，I2<50%，表示各獨(dú)立文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)與其他文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)比較無(wú)異質(zhì)性，則用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析；當(dāng)P<0.1，I2>50%，表示各獨(dú)立文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)與其他文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性，則采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 納入文獻(xiàn)結(jié)果 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索到60篇文獻(xiàn)，去除實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)論等不滿足納入要求的，最終篩選出符合要求的11篇文獻(xiàn)中[9-19]的48個(gè)研究,具體篩選過(guò)程見(jiàn)圖1,其中抑菌實(shí)驗(yàn)對(duì)象包括B.subtilis、S.aureus、E.coli、Salmonella、V.parahaemolyticus共5種微生物，竹蓀提取物選用長(zhǎng)裙竹蓀的有5篇[10,11,16-18]，選用棘托竹蓀的有5篇[9,10,13-15]。所有選用文獻(xiàn)的發(fā)表時(shí)間均為2008-2022年,見(jiàn)表1。

表1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)提取

圖1 文獻(xiàn)篩選流程

2.2 竹蓀對(duì)5種微生物抑制效果Meta分析

2.2.1 竹蓀對(duì)B.subtilis和S.aureus的抑制作用分析：輸入7個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)S.aureus的抑制效果高于B.subtilis(P<0.05)，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=-2.94，95%CI(-5.63,-0.25)，P=0.03](圖2)。

圖2 竹蓀對(duì)B.subtilis和S.aureus抑制效果Meta分析

2.2.2 竹蓀對(duì)B.subtilis和E.coli的抑制作用分析：輸入5個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)B.subtilis的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=7.13，95%CI(2.28,11.97)，P=0.004](圖3)。

圖3 竹蓀對(duì)B.subtilis和E.coli抑制效果Meta分析

2.2.3 竹蓀對(duì)B.subtilis和Salmonella的抑制作用分析：輸入4個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=99%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)Salmonella的抑制效果高于B.subtilis，且P<0.05，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 [MD=-2.37，95%CI(-4.39,-0.35)，P=0.02](圖4)。

圖4 竹蓀對(duì)B.subtilis和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.4 竹蓀對(duì)S.aureus和E.coli的抑制作用分析：輸入9個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)S.aureus的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=3.45，95%CI(1.63,5.26)，P=0.0002](圖5)。

圖5 竹蓀對(duì)S.aureus和E.coli抑制效果Meta分析

2.2.5 竹蓀對(duì)S.aureus和Salmonella的抑制作用分析：輸入7個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)Salmonella的抑制效果高于S.aureus，且P<0.05，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=-2.83，95%CI(-5.17,-0.49)，P=0.02](圖6)。

圖6 竹蓀對(duì)S.aureus和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.6 竹蓀對(duì)E.coli和Salmonella的抑制作用分析：輸入4個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型分析。森林圖結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)Salmonella的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，其比較的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=-4.94，95%CI(-7.50,-2.38)，P=0.0002](圖7)。

圖7 竹蓀對(duì)E.coli和Salmonella抑制效果Meta分析

2.2.7 竹蓀對(duì)E.coli和V.parahemolyticus的抑制作用分析：輸入4個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=93%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型分析。結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)V.parahemolyticus的抑制效果高于E.coli，且P<0.01，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=-2.28，95%CI(-2.85,-1.71)，P<0.00001](圖8)。

圖8 竹蓀對(duì)E.coli和V.parahemolyticus抑制效果Meta分析

2.2.8 竹蓀對(duì)Salmonella和V.parahemolyticus的抑制作用分析：輸入4個(gè)研究比較，進(jìn)行異質(zhì)性分析，結(jié)果為(P<0.00001，I2=100%)，I2>50%，故使用隨機(jī)效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，竹蓀對(duì)V.parahemolyticus的抑制效果高于Salmonella，且P<0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=-3.52，95%CI(-6.93,-0.10)，P=0.04](圖9)。

圖9 竹蓀對(duì)Salmonella和V.parahemolyticus抑制效果Meta分析

2.3 敏感性分析 將隨機(jī)效應(yīng)模型全部切換為固定效應(yīng)模型檢驗(yàn)其結(jié)果，數(shù)據(jù)顯示所有分析結(jié)果與隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果一致，表明本文所得出的Meta分析結(jié)果穩(wěn)定有效，見(jiàn)表2。

表2 固定效應(yīng)模型敏感性分析

2.4 異質(zhì)性分析 對(duì)各研究進(jìn)行異質(zhì)性分析[20]，以逐個(gè)排除法進(jìn)行檢驗(yàn)，去掉實(shí)驗(yàn)方法、原料選擇不同的文獻(xiàn)后再作比較，異質(zhì)性變化不大。推測(cè)：①由于竹蓀種類、生長(zhǎng)環(huán)境、提取方法、受試菌株來(lái)源及培養(yǎng)方式等不同導(dǎo)致的異質(zhì)性較大[21]；②由于用于Meta分析的數(shù)據(jù)需要文獻(xiàn)中有具體的抑菌圈直徑及標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)，用于本文則需要有竹蓀對(duì)不同菌種的實(shí)驗(yàn)比較數(shù)據(jù)，但目前能找到的可使用文獻(xiàn)中有些標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)不足[22]，故用±0.1 mm來(lái)代替，可能會(huì)導(dǎo)致某些偏差。

3 討 論

長(zhǎng)期過(guò)量使用抗生素一方面會(huì)導(dǎo)致人群產(chǎn)生抗生素生理和心理依賴性，另一方面會(huì)引起藥物不良反應(yīng)、過(guò)敏反應(yīng)、二重感染、耐藥等更為嚴(yán)重的問(wèn)題。西安市基層醫(yī)院中老年人的抗生素使用率高達(dá)90.42%[23]，降低抗生素的處方率和使用率成為臨床必要。臨床常見(jiàn)的感染菌已對(duì)常用抗生素產(chǎn)生了耐藥性，抗菌劑耐藥性(AMR)已被宣布為對(duì)人類的十大全球公共衛(wèi)生威脅之一。比如重癥肺炎患者多重耐藥革蘭陰性菌對(duì)常用抗菌藥物均表現(xiàn)出一定的耐藥性，多重耐藥革蘭陽(yáng)性菌對(duì)青霉素、克林霉素、紅霉素等的耐藥性較高[24]。隨著耐藥性病原體的擴(kuò)散，曾經(jīng)容易治療的感染可能變得威脅生命，這促使科學(xué)家們現(xiàn)在正饒有興趣地研究安全性較高、較少產(chǎn)生耐藥的天然活性成分的抑菌抗菌作用，如大青葉對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌作用，丁香對(duì)大腸桿菌的殺菌作用，板藍(lán)根對(duì)多種病毒尤其是流感病毒的抗病毒作用等。

竹蓀是一種用途廣泛的藥食同源大型真菌，有研究者從竹蓀中獲得了由半乳糖、甘露糖、葡萄糖和木糖組成的竹蓀多糖[25]；從竹蓀乙酸乙酯提取物中分離得到了包括硬脂酸、亞油酸乙酯、尿嘧啶、麥角-5,22-二烯-3β-醇、5α,8α-過(guò)氧-麥角-6,22-二烯-3β-醇、(22E,24R)-麥角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇等在內(nèi)的9個(gè)化合物[26]；從竹蓀石油醚提取物檢測(cè)出80.16%脂肪酸、3.48%酯類、2.49%芳香烴、1.44%酮類、1.04%醇類等[27]。以上各類成分是天然抗生素開(kāi)發(fā)中的明星分子，分別對(duì)桔黃青霉(Penicilliumcitrinum)、黑根霉(Rhizopusnigricans)、黑曲霉(Aspergillusniger)、白色假絲酵母(Canidiaalbicans)、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、大腸埃希菌(E.coli)等表現(xiàn)出顯著的抑制活性[28]。本研究利用Meta分析法檢索相關(guān)文獻(xiàn)，合并不同種屬的竹蓀(棘托竹蓀、長(zhǎng)裙竹蓀)對(duì)5種微生物的抑制效果進(jìn)行比較、分析、評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示具有顯著性差異的菌種抑制效果從高到低排名為V.parahemolyticus>Salmonella>S.aureus>B.subtilis>E.coli。更換所有分析模型的敏感性分析結(jié)果與第一次Meta分析結(jié)果一致，說(shuō)明本研究分析結(jié)果穩(wěn)定。最后經(jīng)過(guò)異質(zhì)性檢驗(yàn)，得出納入 Meta分析的研究之間大多存在顯著的異質(zhì)性，且不容易排除其中與其他文獻(xiàn)相比異質(zhì)性較大的文獻(xiàn)，故推測(cè)有多種原因?qū)е?，但由于其?shù)據(jù)前后一致，故可以得出竹蓀的抑菌性能良好，可以作為抑制劑。綜上，竹蓀對(duì)革蘭陰性菌、革蘭陽(yáng)性菌均有一定的抑菌作用，比較而言對(duì)革蘭陰性菌的抑制作用更強(qiáng)。

竹蓀在我國(guó)資源豐富，安全且有多種利于人體的功效，目前竹蓀抑菌特性的研究依然停留在對(duì)各類微生物生長(zhǎng)量的影響，關(guān)鍵活性成分的挖掘及量效關(guān)系研究、抑菌作用靶點(diǎn)、分子對(duì)接、與其他分子的關(guān)系等更深層次的研究尚未進(jìn)行，期待更多關(guān)于竹蓀提取物抑菌活性成分構(gòu)效關(guān)系和抑菌機(jī)制等的研究，為以竹蓀為核心原料復(fù)配形成新的抗菌體系，并將其應(yīng)用于臨床提供必要的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)支撐。