微量量热法研究金银花与灰毡毛忍冬对志贺痢疾杆菌生长代谢的影响（二）
两批金银花和灰毡毛忍冬样品质量上乘。金银花样品来自山东平邑道地产区，灰毡毛忍冬来自湖南隆回道地产区。两者均由中国解放军第三〇二医院军事中药研究所（北京 100039，中华人民共和国）肖小河教授鉴定。其他化学品均为分析纯，来自北京化工厂（北京，中国）。
样品制备 使用前将金银花和灰毡毛忍冬研磨成粉末。精确称取 1 g 粉末，用水（v/v）40 mL 连续回流提取 30 分钟，重复两次。合并提取液，然后蒸发至干。将干燥残渣用适量水溶解。将其浓度分别调节至 2.5、5、10、20、30、40、50 mg·mL⁻¹（按生药计算）。将金银花和灰毡毛忍冬的溶解溶液通过 0.2 μm 微孔滤膜过滤，以纯化样品溶液用于抗菌实验分析。
实验步骤 量热系统和平稳箱的温度设定为 37℃，并采用安瓿法。简而言之，将所有装有金银花和灰毡毛忍冬以及志贺痢疾杆菌细胞悬浮液的安瓿瓶密封，并放入 8 通道量热计块中。所有操作均完全灭菌。受试样品存在下志贺痢疾杆菌生长的代谢产热曲线由 TAM 自动绘制，TAM 用于连续监测该过程，直到记录仪返回基线。因为在等温和等容条件下监测细菌代谢过程，细胞消耗的营养物质和氧气是有限的。所有数据均使用专用软件包（PicoLog TC-80, TA Corporation, USA）连续收集。
结果
1 微生物生长速率常数(k)
志贺痢疾杆菌在 37℃ 下的生长功率-时间曲线如图 1 所示。志贺痢疾杆菌的典型生长曲线可分为四个阶段，即第一指数期 (A-B)、延滞期 (B-C)、稳定期 (C-D) 和衰亡期 (D-E)。代谢的这四个阶段与培养基中的营养物质含量直接相关。定量热动力学参数的值如 k、t_G、P_m 和 Q_t 具有不同的含义：k 是 37℃ 下指数生长期的生长速率常数，P_m 是指数期的最大功率输出，t_G 是志贺痢疾杆菌的生成时间，Q_t 是志贺痢疾杆菌生长的总产热量。志贺痢疾杆菌的指数代谢模式可用于两个生长过程[13]。
其中 P_0 代表基线开始时的热输出功率，P_t 代表时间 t 时的热输出功率。因此，使用从曲线中取出的 ln P_t 和 t 数据拟合线性方程，计算了在 37℃ 下没有金银花和灰毡毛忍冬时志贺痢疾杆菌生长的每个指数期的生长速率常数 k1，如表 1 所示，k = (0.03054 ± 0.00023) min⁻¹。所有相关系数均大于 0.98，相对标准偏差 (RSD) 为 0.0075，表明在相同实验条件下获得了良好的相关性和重现性。
图 1 在 37℃ 下，由微量量热计监测的在蛋白胨培养基中培养的志贺痢疾杆菌的 P-t 生长曲线
表 1 37℃ 下无药时志贺痢疾杆菌的生长速率常数 (k)
相对标准偏差；*相关系数
实验 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
在上述条件下，将不同浓度的金银花和灰毡毛忍冬样品溶液依次加入 TAM air 中。如果微生物群体在受限培养条件下生长，将会发生异质性。为了获得其他热动力学参数，使用 Origin Lab 软件（Origin Lab Corporation, Northampton, USA）处理产热曲线。相应的产热曲线如图 2 所示。从受不同浓度金银花和灰毡毛忍冬溶液影响的志贺痢疾杆菌生长的产热曲线获得的定量热动力学参数如表 2 所示。
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