Arbatmedžio aliejaus nanoliposomų antimikrobinis aktyvumas prieš Escherichia coli

Arbatmedžio aliejaus nanoliposomų antimikrobinis aktyvumas prieš Escherichia coli

Nors antibiotikai naudojami kaip pašarų priedai kovojant su įvairiomis bakterinėmis infekcinėmis gyvūnų ligomis, nuolatinis vaistams atsparių bakterijų padermių atsiradimas apribojo jų veiksmingumą. Kadangi augalų eteriniai aliejai pasižymėjo dideliu antibakteriniu aktyvumu, jie buvo laikomi potencialiu kandidatu į atsparumo antibiotikams problemą palengvinimui.

Lernen: Teebaumöl-Nanoliposomen: Optimierung, Charakterisierung und antibakterielle Aktivität gegen Escherichia coli in vitro und in vivo. Bildquelle: ronstik/Shutterstock

Neseniai Paukštininkystės mokslas Šiame tyrime mokslininkai sukūrė arbatmedžio aliejaus nanoliposomas (TTONL) ir išanalizavo jų antibakterinį veiksmingumą prieš patogenines Escherichia coli (E. coli), kurios daro didelę įtaką paukštininkystės pramonei. Pagrindinis šio tyrimo tikslas – sukurti naują vaistą, skatinantį tvarią ir sveiką gyvulininkystę Kinijoje.

E. coli infekcija naminiams paukščiams

Nors dauguma E. coli padermių yra nepatogeniškos ir natūraliai atsiranda žarnyne, kai kurios virulentiškos padermės gali sukelti Krono ligą, gastroenteritą ir hemoraginį kolitą. Be to, patogeninės E. coli sukelia kolibacilozę – sisteminę arba vietinę infekciją, kuri dažnai pastebima naminiams paukščiams. Kolibacilozė taip pat buvo susijusi su daugelio organų pažeidimais, tokiais kaip oro maišelis, perihepatitas ir peritonitas, dėl kurių naminiai paukščiai miršta.

E. coli ląstelių sienelę daugiausia sudaro lipopolisacharidas (LPS), o šios bakterijos ląstelių lizė sukelia didžiulį LPS išsiskyrimą, kuris sukelia uždegiminį atsaką. Šiame kontekste buvo nustatyta, kad NLRP3 vaidina svarbų vaidmenį skatinant uždegiminį atsaką E. coli infekcijos metu. Kitas veiksnys, tarpininkaujantis vėlyvosios stadijos uždegimui, yra HMGB1.

Arbatmedžio aliejus (TTO) ir nanoliposomos

TTO yra eterinis aliejus, išgaunamas iš arbatmedžio lapų. Šis eterinis aliejus yra nuo šviesiai geltonos iki skaidrios spalvos ir gaivaus kamparo kvapo. Paprastai arbatmedis randamas pakrantėje nuo pietų Kvinslando iki šiaurinės Naujojo Pietų Velso, Australijos.

TTO gali būti naudojamas daugeliui vaistų, įskaitant herpeso, spuogų, niežai, vabzdžių įkandimų ir mikrobinių odos infekcijų gydymą. Svarbu tai, kad šio eterinio aliejaus minimali slopinamoji koncentracija (MIC) yra mažesnė nei 1 % nuo daugumos bakterijų ir grybelių. Todėl TTO laikomas perspektyvia antimikrobine medžiaga.

Elektroninių knygų antikūnai

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys. Atsisiųsti nemokamą kopiją

Terpinen-4-olis ir α-terpineolis yra pagrindiniai TTO komponentai, skatinantys antibakterinį aktyvumą. Mechaniškai šių komponentų baktericidinis poveikis buvo susijęs su mikrobų ląstelių membranos sutrikimu, sukeliančiu ląstelių lizę.

Be pranašumų, kai kurie apribojimai, ribojantys TTO naudojimą, yra jo netirpumas vandenyje, nestabilus pobūdis ir stipri veikliųjų medžiagų polinkis keistis veikiant orui. Šiuos trūkumus būtų galima pašalinti naudojant nanoliposomas – dviejų sluoksnių pūslelių nešiklio sistemą, susidariusią savaime susirenkant vandeninėje terpėje.

Nanoliposomos, turinčios eterinį aliejų, pasiekia tikslinę vietą per ląstelių sąveiką (pvz., Fagocitozę, adsorbciją ir susiliejimą). Svarbu tai, kad tai žymiai pagerino prastą eterinių aliejų stabilumą laikant ir naudojant. Šiame tyrime TTONL buvo optimaliai pagamintas, kad slopintų naminių paukščių E. coli ligą.

TTONL sintezė ir apibūdinimas

TTONL buvo susintetintas naudojant plonasluoksnės hidratacijos ir ultragarso techniką. Kūrimo procesas buvo optimizuotas naudojant Box-Behnken Response Surface metodą. Optimalios TTONL sintezės sąlygos buvo lecitino ir cholesterolio masės santykis 3,7:1, hidratacijos terpės pH 7,4 ir TTO koncentracija 0,5. Dėl šių sąlygų TTONL inkapsuliavimo greitis yra 80,31 ± 0,56%.

Transmisijos elektronų mikroskopijos (TEM) analizė parodė, kad TTONL buvo beveik sferinis ir vienodo dydžio. Vidutinis šios dvisluoksnės struktūros, turinčios TTO, dalelių dydis buvo 227,8 ± 25,3 nm su neigiamu krūviu. Būdinga TTONL absorbcijos smailė parodė nereikšmingą pagrindinio liposomos skeleto modifikaciją. Svarbu tai, kad eksperimentiniai rezultatai parodė, kad TTONL buvo stabilesnis 35 dienas 4 ° C temperatūroje nei kambario temperatūroje.

Antibakterinis TTONL efektyvumas

Antibakterinis TTONL aktyvumas prieš E. coli buvo įvertintas atliekant in vitro ir in vivo eksperimentus. In vivo tyrimo metu buvo tiriamas TTONL veiksmingumas viščiukams, užsikrėtusiems kolibakterioze.

MIC tyrimo rezultatai parodė, kad nanoliposomos pagerino TTO antibakterinį efektyvumą prieš įvairias E. coli padermes. Po 8 valandų gydymo 75 mg/ml TTONL buvo nustatytas visiškas baktericidinis aktyvumas prieš bandomąsias padermes.

In vitro eksperimentai parodė, kad TTONL poveikis sukėlė įvairaus laipsnio struktūrinius E. coli padermių pažeidimus. In vivo atliktas tyrimas parodė, kad peroralinis TTONL vartojimas žymiai sumažino užsikrėtusių viščiukų klinikinius simptomus ir žarnyno pažeidimus. Svarbu tai, kad gydymas TTONL žymiai sumažino NLRP3 ir NF-κB mRNR ekspresiją E. coli infekuotų viščiukų aklojoje ir dvylikapirštėje žarnoje.

Išvados

Naujai susintetintas TTONL parodė didesnį kapsuliavimo greitį, lėtesnį išsiskyrimą ir geresnį stabilumą bei daug žadantį antibakterinį aktyvumą prieš išbandytus patogenus. Atsižvelgiant į visus eksperimentinius rezultatus, dabartiniame tyrime primygtinai rekomenduojama profilaktiškai naudoti TTONL paukščių bakterinėms ligoms gydyti.

Nuoroda:

• Bo, R. et al. (2023) „Teebaumöl-Nanoliposomen: Optimierung, Charakterisierung und antibakterielle Aktivität gegen Escherichia coli in vitro und in vivo“, Poultry Science, 102(1), p. 102238. doi: 10.1016/j.psj.2022.102238. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003257912200534X?via%3Dihub

.