微量量熱法研究金銀花與灰氈毛忍冬對志賀痢疾桿菌生長代謝的影響（二）
兩批金銀花和灰氈毛忍冬樣品質量上乘。金銀花樣品來自山東平邑道地產區，灰氈毛忍冬來自湖南隆回道地產區。兩者均由中國解放軍第三〇二醫院軍事中藥研究所（北京 100039，中華人民共和國）肖小河教授鑒定。其他化學品均為分析純，來自北京化工廠（北京，中國）。
樣品制備 使用前將金銀花和灰氈毛忍冬研磨成粉末。精確稱取 1 g 粉末，用水（v/v）40 mL 連續回流提取 30 分鐘，重復兩次。合并提取液，然后蒸發至干。將干燥殘渣用適量水溶解。將其濃度分別調節至 2.5、5、10、20、30、40、50 mg·mL?1（按生藥計算）。將金銀花和灰氈毛忍冬的溶解溶液通過 0.2 μm 微孔濾膜過濾，以純化樣品溶液用于抗菌實驗分析。
實驗步驟 量熱系統和平穩箱的溫度設定為 37℃，并采用安瓿法。簡而言之，將所有裝有金銀花和灰氈毛忍冬以及志賀痢疾桿菌細胞懸浮液的安瓿瓶密封，并放入 8 通道量熱計塊中。所有操作均完全滅菌。受試樣品存在下志賀痢疾桿菌生長的代謝產熱曲線由 TAM 自動繪制，TAM 用于連續監測該過程，直到記錄儀返回基線。因為在等溫和等容條件下監測細菌代謝過程，細胞消耗的營養物質和氧氣是有限的。所有數據均使用專用軟件包（PicoLog TC-80, TA Corporation, USA）連續收集。
結果
1 微生物生長速率常數(k)
志賀痢疾桿菌在 37℃ 下的生長功率-時間曲線如圖 1 所示。志賀痢疾桿菌的典型生長曲線可分為四個階段，即第一指數期 (A-B)、延滯期 (B-C)、穩定期 (C-D) 和衰亡期 (D-E)。代謝的這四個階段與培養基中的營養物質含量直接相關。定量熱動力學參數的值如 k、t_G、P_m 和 Q_t 具有不同的含義：k 是 37℃ 下指數生長期的生長速率常數，P_m 是指數期的最大功率輸出，t_G 是志賀痢疾桿菌的生成時間，Q_t 是志賀痢疾桿菌生長的總產熱量。志賀痢疾桿菌的指數代謝模式可用于兩個生長過程[13]。
其中 P_0 代表基線開始時的熱輸出功率，P_t 代表時間 t 時的熱輸出功率。因此，使用從曲線中取出的 ln P_t 和 t 數據擬合線性方程，計算了在 37℃ 下沒有金銀花和灰氈毛忍冬時志賀痢疾桿菌生長的每個指數期的生長速率常數 k1，如表 1 所示，k = (0.03054 ± 0.00023) min?1。所有相關系數均大于 0.98，相對標準偏差 (RSD) 為 0.0075，表明在相同實驗條件下獲得了良好的相關性和重現性。
圖 1 在 37℃ 下，由微量量熱計監測的在蛋白胨培養基中培養的志賀痢疾桿菌的 P-t 生長曲線
表 1 37℃ 下無藥時志賀痢疾桿菌的生長速率常數 (k)
相對標準偏差；*相關系數
實驗 k_l/ min?1 RSD
1 0.03029 0.995
2 0.03022 0.9944
3 0.03076 0.9983
4 0.03077 0.9959
5 0.03046 0.9992
6 0.03075 0.9930
平均值 0.03054 0.9961
RSD*(%) 0.75 0.2336
在上述條件下，將不同濃度的金銀花和灰氈毛忍冬樣品溶液依次加入 TAM air 中。如果微生物群體在受限培養條件下生長，將會發生異質性。為了獲得其他熱動力學參數，使用 Origin Lab 軟件（Origin Lab Corporation, Northampton, USA）處理產熱曲線。相應的產熱曲線如圖 2 所示。從受不同濃度金銀花和灰氈毛忍冬溶液影響的志賀痢疾桿菌生長的產熱曲線獲得的定量熱動力學參數如表 2 所示。
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