利用巴西无刺蜂细菌上清液进行微生物合成银纳米颗粒并具有抗菌活性

为何蜂群微生物对未来药物很重要

全球各地的医院正面临越来越多能抵抗我们最佳抗生素的感染。当常用药物失效时，即使是常规手术或小伤口也可能变得危险。该研究探讨了一种对抗顽固微生物的不寻常盟友：生活在巴西无刺蜂幼虫食物中的细菌。研究人员借助这些蜂相关细菌中隐含的化学功能，制备出能杀灭耐药病原体的微小银颗粒，同时在早期安全性测试中显示出低毒性。

对抗顽菌的微小银战士

团队关注的是银纳米颗粒——小到数千个可并排横跨一根人发。银长期以来被认为可抑制细菌生长，但制备纳米颗粒通常需要苛刻的化学试剂或高能耗过程。在本研究中，作者采用了一种“绿色”路线。他们收集了两株存在于无刺蜂幼虫食物中的细菌（鉴定为Providencia rettgeri和Proteus mirabilis）的上清液（含分泌分子的澄清培养液）。这些液体富含天然抗氧化剂——能够提供电子的分子。正是这些特性使它们能将溶解的银离子还原为金属颗粒，并防止颗粒团聚。

加速自然的化学反应

为将银盐转化为纳米颗粒，研究者将蜂细菌上清液与银溶液混合。他们测试了两种方法：在室温下放置混合物，以及短时微波照射。微波处理加速了反应并产生了更均匀、稳定的颗粒。通过光散射和电子显微镜等详细测量表明，得到的银纳米颗粒主要呈球形，尺寸在几纳米到数十纳米范围。研究集中在两种关键配方，称为AgNPs-1B和AgNPs-54B，它们在尺寸和分散均匀性上略有差异，但两者都清楚地显示出成功的纳米尺度银的形成。

新颗粒如何对抗耐药细菌

接着，团队测试了这些来源于蜂的纳米颗粒是否能应对问题性微生物。他们将多药耐药的大肠埃希氏菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）——这两类常见于医院难治感染的细菌——暴露于银颗粒。在培养皿实验中，纳米颗粒形成了明显的抑菌圈，而原始细菌上清液与单独的银盐则没有。当研究者测定抑制生长所需的最低浓度时，两种纳米颗粒在相对较低的浓度下表现出活性，其中一种配方对革兰氏阳性菌S. aureus尤其有效。结果表明，纳米颗粒通过多种物理和化学手段攻击细菌，使微生物更难以进化出耐药性。

在果蝇、神经细胞和薄膜中的安全性测试

强效抗菌剂只有在相对安全时才有用。为此，科学家将纳米颗粒喂给果蝇（Drosophila melanogaster），这是一种毒理学中常用的动物模型。17天的观察中，处理组果蝇的存活率与未处理对照无显著差异，提示在所测剂量下对整体生物体的毒性较低。他们还将颗粒暴露于培养皿中生长的人类类神经元细胞。一个配方在最高剂量下稍微降低了细胞存活率，而另一个则未表现出可测量的损害。最后，研究者将银纳米颗粒嵌入软性海藻酸盐薄膜——这是一种已用于敷料的凝胶状材料。这些复合膜能够抑制E. coli和S. aureus的生长，尤其是在薄膜正下方，表明其接触型防护效果强，适用于涂层或伤口敷料。

对日常健康的意义

对非专业读者而言，关键信息是研究者将一个被忽视的自然生态位——来自无刺蜂幼虫食物的细菌——转化为一种环保且具有医疗用途的纳米材料工厂。所得银纳米颗粒稳健地杀灭了耐药细菌，在构建到软性薄膜中时仍保持活性，并且在早期的果蝇与细胞测试中显示出低毒性。尽管在这些材料进入临床应用之前仍需大量工作，但这种受蜂启发的方法指向未来可用于敷料、表面或设备的抗感染解决方案，可在不依赖传统抗生素的情况下帮助我们在与耐药病原体的竞赛中保持领先一步。

引用: Santos, A.C.C., Corrêa, J.L., Cerqueira, R.C. et al. Microbial synthesis of silver nanoparticles using bacterial supernatants from Brazilian stingless bees with antimicrobial activity. Sci Rep 16, 8512 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40296-x

关键词: 银纳米颗粒, 抗生素耐药性, 无刺蜂, 绿色纳米技术, 抗菌材料