Экстракт кожуры граната восстанавливает баланс кожи и борется с инфекциями

Исследование, опубликованное в журнале PLOS ONE, описывает эффективность экстракта кожуры граната в восстановлении гомеостаза кожной микробиоты благодаря его антимикробному действию против Staphylococcus aureus.

Кожная микробиота представляет собой множество микроорганизмов, живущих в равновесии и образующих межвидовой баланс микробного сообщества. Состав кожной микробиоты зависит от участка тела, возраста, пола и уровня pH кожи.

Преобладающие микробные виды кожной микробиоты относятся к родам Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus и Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) является самым распространенным представителем рода Staphylococcus и играет важную роль в поддержании микробного баланса на коже.

В здоровой микробиоте кожи S. hominis, S. lugdunensis и S. epidermidis оказывают антимикробное действие против грамположительных бактерий, таких как S. aureus. Любое нарушение микробного гомеостаза кожи может привести к дисбиозу, который характеризуется уменьшением количества полезных микробов, таких как S. epidermidis, и увеличением количества патогенных микробов, таких как S. aureus.

Дисбиоз кожной микробиоты связан с различными кожными заболеваниями, включая акне, атопический дерматит, фолликулит и псориаз. У пациентов с атопическим дерматитом особенно часто наблюдается увеличение количества S. aureus.

В этом исследовании ученые изучили антимикробные и антиадгезивные эффекты экстракта кожуры граната против штаммов кожной микробиоты. Они также оценили виды-специфическую активность экстракта.

Ранее исследования показали антибактериальные эффекты экстракта кожуры граната против различных бактериальных штаммов, включая S. aureus, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa. Несколько фенольных соединений, содержащихся в гранате, отвечают за его антимикробные свойства.

Ученые собрали образцы кожной микробиоты у шести здоровых добровольцев и трех добровольцев с атопическим дерматитом. Среди выделенных бактериальных колоний они выбрали S. epidermidis и S. aureus для дальнейших экспериментов.

Они подготовили экстракт кожуры граната с использованием растворителей n-бутана и диметилового эфира и проанализировали его антимикробную и антиадгезивную (влияние на образование биопленок) активность против выбранных бактериальных штаммов. Они использовали личинки Galleria mellonella для теста на токсичность экстракта.

Всего было идентифицировано 67 микроорганизмов с кожи здоровых добровольцев, причем наиболее распространенными были S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes и S. hominis. Основным бактериальным родом был Staphylococcus.

Варьирование в составе кожной микробиоты наблюдалось среди добровольцев в зависимости от их географического происхождения и состояния кожи. Единственным штаммом, выделенным у добровольцев с атопическим дерматитом, был S. aureus.

Фитохимический анализ экстракта кожуры граната выявил катехин, кверцетин, ванилиновую кислоту и галловую кислоту как основные биоактивные соединения.

Антимикробная активность

Сравнение между двумя экстрагирующими растворителями показало, что экстракция на основе диметилового эфира обладает наивысшей антимикробной активностью против бактерий, с минимальной ингибирующей концентрацией (MIC) от 1 до 128 миллиграммов на миллилитр.

Антиадгезивная активность

Антиадгезивная активность экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира была определена против моно- и двойных биопленок S. epidermidis и S. aureus.

Результаты показали, что экстракт значительно увеличивал способность S. epidermidis к образованию биопленок и значительно уменьшал способность S. aureus к образованию биопленок. Образование биопленок является сложным процессом, в ходе которого микроорганизмы принимают многоклеточное поведение, способствующее и продлевающее их выживание в различных экологических нишах.

Дополнительный анализ антиадгезивного эффекта на S. aureus через 24 часа показал, что экстракт способен уменьшить биомассу бактерий на 16%, не влияя на скорость роста S. epidermidis.

Тест на токсичность

Тест на токсичность экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира с использованием личинок Galleria mellonella показал 90% и 80% выживаемости личинок при самой высокой концентрации экстракта через один и семь дней соответственно.

Предполагаемые показатели выживаемости были аналогичны личинкам, обработанным буферным раствором (контроль), что указывает на нетоксичное действие экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира.

Исследование показало, что экстракт кожуры граната является практичным и нетоксичным средством для восстановления гомеостаза кожной микробиоты в видовом специфическом отношении. Экстракт кожуры граната на основе диметилового эфира, подготовленный в исследовании, эффективно восстанавливает полезные бактериальные виды (S. epidermidis) и устраняет патогенные бактериальные виды (S. aureus).

Увеличенное количество S. aureus известно связано с образованием кожных поражений, которые трудно лечить из-за способности бактерий к образованию биопленок и приобретению лекарственной устойчивости.

Один из полезных методов восстановления гомеостаза кожной микробиоты заключается в стимулировании роста полезных бактерий, таких как S. epidermidis, которые могут эффективно ингибировать экспрессию генов вирулентности S. aureus, кворум-сенсинг и, в конечном итоге, образование биопленок.

Мощные антиоксидантные, противовоспалительные и антимикробные свойства фенольных соединений, содержащихся в кожуре граната, включая катехин, кверцетин, ванилиновую кислоту и галловую кислоту, могут быть ответственны за наблюдаемые преимущества для кожи. Ранее исследования показали, что катехины оказывают антимикробное действие на S. aureus и E. coli, повреждая клеточные мембраны.

В целом, исследование предполагает, что экстракт кожуры граната может рассматриваться как часть местных формул, использующих переработанные отходы и зеленые методы экстракции в соответствии с подходом "Единое здоровье".