嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是一种水产动物的主要致病菌,感染该菌会引起疾病的爆发和细菌性败血症,这给水产养殖业造成了巨大的经济损失。目前,由该菌引起的水产动物疾病的防治主要是抗生素,而长期使用抗生素会使菌株产生耐药性,这不仅给鱼病的治疗带来困难,也给水产品、环境及人体带来一定危害。而中药因其残留少、毒副作用小、安全性高等优点,成为目前水产药物研究的热点之一。黄连(Rhizoma Coptidis)是中医临床上常见的一种抗菌消炎中草药,其药理活性成分主要是小檗碱、巴马汀、黄连碱、表小檗碱和药根碱等。另外,小檗碱是黄连中含量最高且药理作用较广泛的一种生物碱,对其进行结构修饰也成为研究热点之一。已有研究报道,黄连水提物及小檗碱对A. hydrophila具有较强的抑菌活性,但近年来的研究主要集中在对抑制该菌活性成分的筛选上,尚少见关于黄连中各生物碱及其衍生物对A. hydrophila抑菌作用及机制的研究。因此,本实验通过研究黄连生物碱及小檗碱衍生物(BBR-C8-n, n=8,12,16)对A. hydrophila最小抑菌浓度来探索其抑菌作用,观察对菌体形态结构、细胞膜及毒力因子的影响来初步探索其抑菌机制。本研究的主要研究内容和结果：(1)通过测定生物碱最小抑菌浓度探究抑菌作用。结果显示黄连生物碱及小檗碱衍生物对A. hydrophila均表现出抑菌活性。其中,黄连生物碱中黄连总生物碱抑菌活性最高；其次为小檗碱(125μg/mL),黄连碱和表小檗碱(250μg/mL);巴马汀和药根碱活性最弱。小檗碱衍生物中,随烷基链的增加,小檗碱衍生物抑菌活性逐渐减弱；与小檗碱相比,8-辛基小檗碱的抑菌活性明显提高,其MIC值为62.5 μg/mL。(2)利用扫描电子显微镜观察生物碱处理前后A. hydrophila菌体形态结构的变化发现,在黄连生物碱及小檗碱衍生物作用下的嗜水气单胞菌菌体形态结构都发生了不同程度地改变,不仅表现为菌体细胞的变长,而且使细胞表面变粗糙甚至出现凹陷,但尚未引起菌体细胞裂解。(3)通过测定膜通透性、膜流动性及膜蛋白构象来探索对菌体细胞膜的影响。电导率测定结果发现,随生物碱浓度的增加,相对电导率值逐渐增加,且趋势与抑菌活性基本保持一致。结果表明黄连生物碱及小檗碱衍生物使菌体细胞膜通透性变大,且推断与抑菌作用有关。进一步研究膜脂流动性和膜蛋白构象发现,黄连生物碱及小檗碱衍生物使膜脂的荧光偏振值P逐渐降低,同时与膜蛋白以1：1比例发生静态结合,且其相互作用引起膜蛋白构象发生改变。上述结果推断,黄连生物碱及小檗碱衍生物与细胞膜的结合,引起膜脂流动性增加及膜蛋白构象发生改变,导致细胞膜通透性变大,胞内物质外泄,细胞代谢紊乱,最终抑制了菌体生长。(4)根据对A. hydrophila毒力因子的检测及毒力相关基因mRNA表达结果发现,黄连生物碱和小檗碱衍生物菌体能够降低外毒素的溶血活性及抑制aerA和hlyA mRNA的表达；同时也能够通过抑制LpxC mRNA的表达减少内毒素的分泌量。而对胞外蛋白酶的水解活性及其表达基因ahpA和ahpB无影响。综上所述,黄连生物碱及小檗碱衍生物是一类潜在的天然抗嗜水气单胞菌药物,其作用机制是通过抑制菌体细胞生长和降低菌体毒力两方面的作用进而发挥抑菌活性。