打破细菌“舒适圈”

青农大特种食品研究院谭玉龙教授提供微生物耐药性应对方案
青岛早报 2023年05月04日 钟尚蕾

谭玉龙在做实验。

  你有过因为吃了不卫生的食物而肠胃遭殃吗?你有过因为伤口反复感染总往医院跑的经历吗?在科技发达的今天,人类面对肉眼不可见的小小微生物,依然无法控制。近日,由山东大学微生物技术国家重点实验室、山东微生物学会联合举办的“启梦微来”科普征文比赛公布结果,青岛农业大学特种食品研究院谭玉龙教授《人菌之战——抗生素滥用与误用的反思》作品获一等奖。如何能够真正降低微生物的致病几率与耐药性?听听谭玉龙怎么说……

  率队深耕微生物领域

  “虽然微生物小到我们都看不见摸不到,但在还没有人类的时候它们就存在于这颗星球上,到了今天,人类科技如此发达,它们依然还能逍遥自在,那必然是有自身的‘过人之处’。”谭玉龙认为,其中一个关键的因素就是微生物的群居生活——放眼自然界,大体的规律是强大的动物大都独居,而相对弱小的动物往往都是群居,比如蜜蜂、蚂蚁等。对微生物来说,同样适用。我们传统的微生物学往往关注单个微生物的生活,针对一个微生物细胞,研究它们的形态、代谢等。但实际,在自然界,微生物基本都是以群体状态存在的,形成一种叫做生物被膜的结构。

  近几年,因为各种原因,人类再次关注了这些肉眼不可见的微生物,尤其是造成重大健康损失的致病微生物——在医药与食品领域,各种临床的慢性感染与食源性致病菌导致的食源性疾病,危害了公众的身体健康,造成了公共医疗的巨大经济损失,在这些疾病感染与食材的反复污染当中,致病微生物的一种群体生活状态“生物被膜”态,是一个重要的因素,它会帮助微生物在严酷的外界环境中顽强生存,并体现极高的耐药性,对抗生素的耐受性会提高1000倍,如何有效清除这些顽固分子,就成为一个非常棘手的难题。

  “我们的探究工作,就相当于打破了微生物的‘舒适圈’,让微生物彻底暴露在人类的科研视角中,从而更好地探究如何遏制微生物的致病性。”近几年,谭玉龙团队聚焦生物被膜问题,长期从事病原微生物生物被膜防控方向的研究,探究了生物被膜状态微生物的耐药机制,为后续开发抗生物被膜药物奠定了理论基础。为有效解决生物被膜难题,同时避免高浓度抗生素带来的副作用,实现“减抗替抗”的国家策略,深入挖掘了来自天然植物、食材、微生物发酵物及海洋中的多种天然产物,包括各种小分子、蛋白质、多糖等,将其应用于抗细菌或真菌以及多菌种混合感染的研究,搭建了抗生物被膜的活性产物库。

  提供安全卫生屏障

  “实验结果表明,多种活性产物可以有效抑制并清除细菌、真菌以及混合菌种的生物被膜。并通过不同活性成分的合理有效复配,通过理化生多维度的效应,进一步提升了药物的作用效果。”谭玉龙团队尝试将研发成果有效落地转化,开发了多种新型的抗生物被膜应用体系,针对大健康领域,像是医药、食品、日常护理以及动物养殖和宠物等不同的应用场景与领域,同相关企业积极合作共同研发,有针对性地开发相关剂型与配方组分,力争将实验室的科研成果早日投入实际应用当中,切实解决日常生产生活当中的生物被膜难题,为以上多领域提供安全卫生屏障。

  观海新闻/青岛早报记者 钟尚蕾 受访者供图