什么是生物膜和如何破坏生物膜

1、什么是生物膜

当微生物附着在某个表面并形成菌落时，它们分泌的物质（细胞外聚合物）提供一个结构基质，就会形成生物膜。影响肠道、口腔、性器官、肺、心脏、牙齿、眼睛、耳朵和皮肤的人类感染大约80%是由生物膜相关微生物引起的。在体内，当生物膜形成时，它们形成一个保护层，细菌通过这个保护层逃避免疫系统和抗菌剂。如果过多的细菌附着在小肠粘膜，就会在小肠壁表面形成生物膜，保护细菌免受攻击。

2、生物膜的坏处

由于生物膜保护细菌，往往对传统的抗菌治疗产生抵抗力，使其成为严重的健康风险。

生物膜可能是一些人病情突然严重的原因，因为生物膜生长扩散导致病情加重。生物膜也可能是有些人用了草药补充剂后出现疱疹的原因。当服用一种能分解生物膜的补充剂后，一些细菌产物会被释放出来，从而引起免疫反应。所以，破坏生物膜必须紧跟着使用抗生素或抗菌草药，防止细菌扩散和杀灭细菌。

因为大多数抗生素不能通过生物膜，所以，有生物膜的细菌一般能耐受抗生素治疗。生物膜与许多慢性感染有关，如慢性伤口、肺部、耳朵、心脏和鼻子感染。

大多数慢性鼻窦感染者（59%）被发现有细菌生物膜，而对照组（没有鼻窦感染者）没有细菌生物膜。牙齿斑块是最常见的生物膜。

目前，治疗生物膜感染最有效的方法是机械或化学方法清除感染部位或身体部位。到目前为止，预防或抑制细菌生物膜感染的两个主要策略是：第一、在生物膜形成之前进行早期的侵袭性抗生素治疗；第二、如果生物膜不能从身体上去除，则在生物膜形成时进行慢性抑制性抗生素治疗。

每年报告的用导尿管导致的尿路感染病例超过一百万例，其中许多可以归因于细菌产生的生物膜。导管的表面非常有利于形成生物膜，因此，常常容易发生感染。使细菌对抗生素和大多数其他抗菌剂产生耐受性。

如果你有一种覆盖着生物膜的真菌或细菌感染，正常的抗生素和抗真菌药不会杀死这种感染。如果在使用抗生素治疗时，还持续有高水平的促炎细胞因子，则更要考虑有生物膜，或者是非细菌感染。

3、如何抑制生物膜

当细菌形成生物膜时，它们不会偶然聚集在一起。为了形成生物膜，细菌需要相互交流。阻断细菌之间的交流的破坏生物膜形成的一种方法，也被称为群体感应（quorum sensing，QS）。群体感应抑制剂阻断细菌通讯信号，阻止细菌聚集。

有破坏生物膜的食物有：亚油酸（ω-6）、油酸/橄榄油、蜂蜜、蜂胶（念珠菌生物膜）、苹果醋、辛酸（g+，-，真菌）、甜叶菊、木糖醇、大蒜、麦卢卡蜂蜜、生姜（（G+，-））、蔓越莓等。

非食物和非药物方法有：臭氧、壳聚糖、N-乙酰半胱氨酸、乳铁传递蛋白、EDTA、锌、铁、锰、镁、月桂醇（g+）、胶体银、沸石（酸性氧化硫硫杆菌）、罗伊氏乳杆菌、柠檬酸盐（柠檬酸钙、柠檬酸镁）、去精胺（Norspermidine，见于小球藻）、消化酶、胰酶加（Trypsin）、沙氏菌蛋白酶（serratiopeptidase）、纳豆激酶等。

可以破坏生物膜的草药有：穿心莲、姜黄素、小檗碱、肉桂/肉桂醛和肉桂精油、黑孜然油/百里香醌、乳香、香草、银杏、牛至油（香芹酚/香荆芥酚+百里香酚）、槲皮素、芹菜甙元、三羟黄烷酮、圣约翰草、山柰酚、迷迭香酸（高浓度）、黄芩素、苦楝、龙胆紫、山竹（链球菌）、苜蓿、丁香酚（见于丁香精油和肉桂精油中）。

其它可以破坏生物膜的药有：法呢醇/金合欢醇、D-氨基酸、利血平、利福平等

特别提一下EDTA的作用

EDTA可能通过螯合生物膜生长和保持膜稳定性所必需的镁和钙矿物来发挥抗菌活性，还可能通过减少生物膜材料（EPS）的产生和/或增强细菌细胞从生物膜上的分离来显示抗生物膜活性。镁、钙、铁、锌和锰似乎通过静电相互作用增强结构完整性来稳定各种生物体的生物膜基质，这些静电相互作用有助于交叉连接基质。