加水分解性タンニンで処理された大腸菌および黄色ブドウ球菌培養のNMRメタボロミクスとDNAシーケンス

大腸菌および黄色ブドウ球菌は、抗菌性耐性による死亡に関連する最も顕著な細菌株の世界的に世界的にあります。加水分解性タンニンなどの天然のポリフェノールは、大腸菌および黄色ブドウ球菌を強力に阻害することが示されています。現在の研究では、NMRメタボロミクスアプローチを使用したさまざまな加水分解性タンニンによる治療後の大腸菌および黄色ブドウ球菌のメタボロームの変化を調査しました。さらに、より複雑な細菌系に影響を与えるこれらのタンニン治療の効果は、成長培地に接種された糞便サンプルを含む生体模倣環境で研究されました。代謝物濃度の変化は、3つのシナリオすべてで観察されました：大腸菌、黄色ブドウ球菌、および糞便バッチ培養。大腸菌のメタボロームは、対照培養と比較した場合、黄色ブドウ球菌よりもタンニン治療によってより変化しました。二量体加水分解性タンニンであるルゴシンDは、細菌のメタボロームの変化に影響を与え、大腸菌および黄色ブドウ球菌の成長を阻害する際に、研究された化合物の中で最も効果的なものであることがわかった。また、タンニン構造は、大腸菌および黄色ブドウ球菌の成長に効率的に影響を与えるために、疎水性領域と親水性領域の両方を持つべきであることが観察されました。

Escherichia coli and Staphylococcus aureus are globally among the most prominent bacterial strains associated with antibacterial resistance-caused deaths. Naturally occurring polyphenols, such as hydrolyzable tannins, have been shown to potently inhibit E. coli and S. aureus. The current study investigated the metabolome changes of E. coli and S. aureus cultures after treatments with different hydrolyzable tannins using an NMR metabolomics approach. Additionally, the effect of these tannin treatments influencing a more complex bacterial system was studied in a biomimetic setting with fecal samples inoculated into the growth medium. Metabolite concentration changes were observed in all three scenarios: E. coli, S. aureus, and fecal batch culture. The metabolome of E. coli was more altered by the tannin treatments than S. aureus when compared to control cultures. A dimeric hydrolyzable tannin, rugosin D, was found to be the most effective of the studied compounds in influencing bacterial metabolome changes and in inhibiting E. coli and S. aureus growth. It was also observed that the tannin structure should have both hydrophobic and hydrophilic regions to efficiently influence E. coli and S. aureus growth.