硫酸化キトサン（ChS）は、選択した性質をヘパラン硫酸（HS）に模倣する構造的および静電的特徴をもつ化学修飾キトサン誘導体であり、有望な抗菌性生体材料として注目されている。サケ科のリケッチア性敗血症（SRS）の病原体であるPiscirickettsia salmonisは、サケ養殖における主要な細菌性病原体であり、チリにおける抗菌薬使用を主に牽引する。本研究では、P. salmonis EM-90に対するChSのin vitro抗菌および抗バイオフィルム活性、ならびにフロルフェニコール（FF）およびオキシテトラサイクリン（OTC）との相互作用を評価した。ChSは最小発育阻止濃度（MIC）750 µg/mLを示した。チェッカーボードアッセイにより、ChSとOTCの間には相乗的相互作用（ΣFIC = 0.313）、ChSとFFの間には加成的相互作用（ΣFIC = 0.703）が示された。再接種アッセイでは、複数の阻害組合せにおいて主として可逆的な増殖阻害が示された。LIVE/DEAD™蛍光解析では、ChS曝露後に膜透過性が時間依存的に増加し、5〜48 hの間でGreen/Red蛍光比が37〜63%有意に低下した（p < 0.05）。同様に、走査電子顕微鏡（SEM）では、ChS処理した細菌に不規則で浸食された細胞表面や局所的な陥凹といった形態変化が観察され、化学修飾を行わないキトサイクリンと比較してより顕著であった。ChSはバイオフィルム形成も有意に抑制し、6日目で80%以上、8日目で57%の低下が認められた（p < 0.05）。さらに、6日目および10日目において、バイオフィルムの構造、量、空間分布が変化した。以上より、ChSはP. salmonis EM-90に対して抗菌および抗バイオフィルム作用を示し、in vitroにおいてOTCおよびFFへの感受性を高めることが明らかになった。ChSにより誘導される膜変化は、抗菌薬増強活性の機序として妥当な基盤を与えるが、細胞内への抗菌薬取り込みの増強は直接的には示されていない。これらの結果は、HS模倣型生体高分子として、またSRS制御のための補完的な抗菌戦略としてChSをさらに検討することを支持する。
https://doi.org/10.20944/preprints202609.0248.v1