メンサピペリタ精油への連続暴露は、持続的に流行するサルモネラ菌PT4の培養性に影響を与え、膜修復を誘導することがわかった

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Microb. Pathog..2020 May;149:104264. S0882-4010(20)30630-6. doi: 10.1016/j.micpath.2020.104264.Epub 2020-05-25.

メンサピペリタ精油への連続暴露は、持続的に流行するサルモネラ菌PT4の培養性に影響を与え、膜修復を誘導することがわかった

Successive exposure to Mentha piperita L. essential oil affects the culturability and induces membrane repair in a persister epidemic Salmonella Typhimurium PT4.

Adma Nadja Ferreira de Melo
Geany Targino de Souza Pedrosa
Erika Tayse da Cruz Almeida
Guojie Cao
Dumitru Macarisin
Donald W Schaffner
Evandro L de Souza
Marciane Magnani

PMID: 32464302 DOI: 10.1016/j.micpath.2020.104264.

抄録

本研究の目的は、Mentha piperita L.精油（MPEO）への連続暴露がSalmonella Typhimurium PT4の培養性と生理機能に及ぼす影響を評価することであった。S. Typhimurium PT4細胞（10 log CFU/mL）を、同じ（1.25μL/mL）または増加するMPEO濃度（1.25〜80μL/mL）に252時間曝露した。各36時間間隔で、プレートカウンティングとフローサイトメトリーを用いて、それぞれ生細胞数と細胞機能を評価した。同一濃度のMPEOへの曝露時間の増加に伴い、膜が損傷し、透過性、脱分極化したS. Typhimurium PT4細胞の集団は減少した。また、MPEO濃度の増加に伴い、膜の生理機能が低下したS. Typhimurium PT4細胞の集団は増加した。ゲノム解析の結果，S. Typhimurium PT4はストレス応答に関連する17の遺伝子を保有しており，家禽に関連する供給源間での16年以上の持続性とヒトに対する病原性を有していることが明らかになった。そのため、MPEOの亜致死濃度に連続的に曝露することで、培養不可能な状態にもかかわらず、膜の完全性とその機能を維持できるS. Typhimurium PT4細胞が誘導された。

This study had as aims to evaluate the effects of successive exposures to Mentha piperita L. essential oil (MPEO) on culturability and physiological functions of Salmonella Typhimurium PT4. S. Typhimurium PT4 cells (10 log CFU/mL) were exposed to the same (1.25 μL/mL) or increasing MPEO concentrations (1.25-80 μL/mL) during 252 h. At each 36-h interval, the viable cell counts, and distinct cell functions were assessed using plate counting and flow cytometry, respectively. As the exposure time to the same MPEO concentration increased, the population of S. Typhimurium PT4 cells with damaged, permeabilized and depolarized membrane, and compromised efflux activity decreased. Otherwise, S. Typhimurium PT4 cells with damaged membrane physiological functions increased over the exposure to increasing concentrations of MPEO. Genomic analyses showed that the strain carries 17 genes associated with stress responses and the persistence of the tested strain among sources associated with poultry spanning more than 16 years and its virulence for humans. Therefore, successive exposure to a sublethal concentration of MPEO induced S. Typhimurium PT4 cells capable of maintaining the membrane integrity and its functions despite their non-culturable state.