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蜂友好的水溶性蜂胶如何对抗微生物群失调和皮肤状况

新闻时间:2025年1月3日 - 更新时间:2025-01-06 18:28:26
来源:Cosmetics & Toiletries
语言:英语,所在国:法国
分类:科技与健康 , 关键词:干细胞与抗衰老

蜂胶是一种由蜜蜂(包括欧洲蜜蜂 Apis mellifera)生产的树脂状物质。最著名的可能是棕色蜂胶(见图1),它由蜜蜂从杨树和其他次生树木(如桦树、柳树和山毛榉)采集的材料转化而来。蜂胶由树脂和香脂材料组成,其希腊词源 pro-polis 意为“城市之前”,解释了其保护、消毒和隔热蜂巢的功能。

对人体健康的用途

蜂胶被广泛用于治疗细菌和真菌感染、减轻炎症和缓解呼吸系统疾病。它还具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和抗溃疡特性。其外用应用包括:

  • 预防光老化,
  • 治疗湿疹、牛皮癣、真菌感染和
  • 伤口愈合。

关于其抗炎作用,研究表明蜂胶可以增强先天免疫并调节炎症信号通路。此外,其抗菌机制通过抑制病原体的复制过程和破坏其侵入宿主细胞的能力来起作用,从而作为抵御微生物及其发展的屏障。

主要成分

蜂胶含有超过三百种物质,主要为黄酮类化合物,如甘草素、荭草素、TECTOCHRYSIN、芹菜素、山柰酚和槲皮素。此外还有芳香醛、香豆素、酚酸、有机酸及某些微量元素如铝、钒、铁、钙、硅、锰、锶和维生素B1、B2、B6和C。

欧洲杨树蜂胶特别富含黄酮类化合物、酚酸和酯(见表1)。然而,要提取这些成分,使其能被人体吸收,需要有效的方法将其从树脂中释放出来。

酒精提取与水提取

蜂胶提取物的分子多样性受提取方法影响较大,最终制剂中某些成分的存在取决于它们的溶解度。水醇提取物通常含有大多数蜂胶分子。另一方面,由于蜂胶中较少的水溶性成分,非酒精提取较为困难。所有多酚类成分具有相似的治疗价值,但水醇提取物中的酒精可能会与其他成分发生配方问题,并可能刺激皮肤或因文化和医疗原因而不受欢迎。因此,为了使蜂胶基治疗更加普及,特别是对于受损皮肤,水提取法备受关注。

为此,开发了一种基于矿泉水浸泡的水提取方法,该方法可以针对蜂胶中的酚酸部分,获得富含咖啡酸、阿魏酸和对香豆酸的提取物。这些分子存在于除欧洲杨树型蜂胶以外的其他蜂胶提取物中,如巴西绿色蜂胶,具有很高的治疗价值。

本研究旨在评估水溶性蜂胶提取物(白色蜂胶)在体外调节与皮肤状况和其他疾病相关的微生物的潜力。此外,还进行了体内评估,以确定含不同浓度提取物的护肤品的安全性和有效性(数据专有;如有需要可提供)。

微生物群演变与膜形成

了解白色蜂胶与微生物群之间的潜在相互作用,首先要了解皮肤中微生物群的行为。微生物会经历一个五阶段模型(见图2)形成生物膜。浮游状态(第一阶段——可逆附着)指的是微生物悬浮在介质中,在附着于两种表面之一之前:生物表面,指活体表面和组织,包括器官、黏膜、皮肤等;或非生物表面,如水槽、地板等。

附着后,它们形成一层保护性的聚合涂层(EPS),以抵御外部威胁(如抗生素)并促进其增殖。在生物膜成熟阶段,附着变得不可逆,除非通过机械作用(如用毛巾和肥皂清洗或清洁表面)。成熟继续从细胞簇发展到微菌落(第四阶段——成熟II),然后一些分散(第五阶段——分散)脱离并形成新的生物膜,定植宿主表面。

微生物群在体内对许多生理过程至关重要,例如保护肠上皮屏障、调节胃微生物群落黏膜免疫和防御致病微生物。在皮肤上,复杂的微生物群也对皮肤免疫调节起重要作用。任何这种群落的变化都会损害屏障功能的完整性,导致炎症反应增加,促进如特应性皮炎、牛皮癣、玫瑰痤疮、脂溢性皮炎、毛囊炎和痤疮等皮肤状况的发生。失调会导致某些微生物种类过度生长,以牺牲其他微生物为代价,这可能是由外部或内部压力、饮食变化或护肤程序改变引起的。

近年来,人们对皮肤微生物组的兴趣显著增加,研究表明其在各种过程中起关键作用,如减少体味和保护免受紫外线辐射。此外,微生物群落微生物组、大脑和皮肤之间的联系也越来越多地被研究,导致结合内外护理以改善皮肤健康的综合方法。

蜂胶已在多种模型中显示出显著影响消化微生物的作用;例如,它已被证明可以调节微生物群落菌群,改善黏膜屏障并赋予对抗病原体的抗菌活性。因此,研究白色蜂胶对与皮肤状况相关的微生物群的活性是非常有趣的。

体外材料和方法

水溶性蜂胶提取物/白色蜂胶:通过将来自法国、西班牙和意大利的多个批次的原始蜂胶在水中混合,制备了两种水溶性白色蜂胶提取物,使用一种可重复且专利的生产工艺支持自我保存。根据控制计划评估所得批次的感官和理化质量,并使用Folin-Ciocalteu方法测量多酚含量。总多酚平均浓度为0.18%(g/100 g)。

微生物菌株:选择了十种微生物菌株(见表2),以测量白色蜂胶提取物的最低抑菌浓度(MIC)并进行结晶紫(CV)测定,这些测定分别与微生物的浮游和成熟(生物膜形成)进化阶段有关。每种菌株在不同部位(即皮肤、口腔、阴道、头皮、脚部)的作用详见表2。

MIC测量:MIC表示完全(100%)抑制微生物菌株生长所需的活性成分最低浓度。它以μg/mL表示,并通过在液体介质(浮游)中对测试活性成分进行连续稀释来确定。准备了十种白色蜂胶稀释液(2%,5%,7.5%,10%,15%,20%,25%,30%,50%和75% w/v)。每个菌株从库存溶液中两次亚培养至实验培养基琼脂平板并在测试前孵育,除了 P. gingivalis, S. mutansL. acidophilus 外,其余均在有氧条件下孵育(见表3)。

将150微升每种产品浓度分配到三个微孔板(即每种浓度三个孔)。对于微生物接种,初始悬浮液在实验培养基中制备,微生物浓度调整为10^5 CFU/mL(细菌)和10^3 CFU/mL(酵母菌如 MalasseziaCandida),每个孔填充50 μL。

同时,准备了几种对照,包括:菌株对照(微生物悬浮液+纯水)、产品对照(产品+培养基)和培养基对照。平板根据表3中描述的条件孵育,直到观察到菌株的可见生长。孵育后,在摇动平板后测量每个孔在600 nm处的吸光度。

CV测定:为了补充MIC数据并评估白色蜂胶抑制或促进测试菌株生物膜形成的能力,通过染色吸收微生物的染料(结晶紫)量化生物膜的总生物量。

白色蜂胶稀释液、孵育浓度和对照保持不变。使用相同的菌株在相同培养条件下(见表3),但 L. acidophilus 实验培养基中用MRS代替了硫代硫酸钠;M. furfur 实验培养基中用改良M20代替了mDixon。再次将150 μL每种产品浓度(1.33倍浓缩)填充到微孔板中,三重复制。对于 L. acidophilus 菌株,平板涂布血液以允许该菌株形成生物膜。平板在上述条件下孵育,直到达到足够强的生物量以通过结晶紫分析(见表4)。

孵育后,轻轻去除上清液以消除浮游细胞并揭示生物膜质量。生物膜用96%乙醇固定,再用结晶紫染色30分钟。微孔用生理盐水冲洗后,加入33%醋酸并在630 nm处测量吸光度。吸光度(OD630)越高,表明生物膜生物量越大。

白色蜂胶MIC结果

表5列出了测试菌株的MIC值。低MIC值(低于20%)用浅紫色表示,而中等MIC值(介于25%和50%之间)用深紫色表示。

C. acnes 外,所有其他微生物均测定了MIC。这表明配制的提取物在等于或高于MIC浓度时对广泛的细菌和酵母具有抗菌活性。

例如,白色蜂胶提取物在低MIC(20%)下抑制了 S. aureus 的生长,在非常低的MIC(2%)下抑制了 M. furfur 的生长。S. aureus 过度生长与特应性皮炎和皮肤感染有关,而 M. furfur 在脂溢性皮炎、花斑癣、头皮屑和甲真菌病中起作用。

白色蜂胶对 E. coliC. albicans (MIC 50%)的抑制作用较为温和,这些菌株分别与阴道炎和鹅口疮、阴道感染和甲真菌病有关。因此,白色蜂胶提取物有望用作配方成分,以调节微生物失衡。

白色蜂胶CV结果

表6显示了在不同浓度(从2%到75%)下白色蜂胶对10种菌株生物膜形成的抑制百分比。结果高于80%(深蓝色)表示几乎完全抑制菌株的生物膜形成。25%到80%抑制(浅蓝色)表示部分抑制生物膜形成。负抑制百分比表示生物膜形成增强。

所有结果均呈剂量依赖性。例如,白色蜂胶浓度为15%到75%时,S. aureus 生物膜形成被抑制了93-99%;而在较低的白色蜂胶浓度(2%到10%)下,提取物增强了 S. aureus 生物膜的形成(125%到270%)。对于 M. furfur ,所有白色蜂胶浓度(2%到75%)都减少了生物膜形成(36%到100%)。

MIC和CV讨论

两项分析的结果表明,当白色蜂胶强烈抑制浮游菌株(即表现出低MIC)时,它也强烈抑制生物膜形成(CV结果)。这是对 S. epidermidis, S. aureus, L. acidophilusM. furfur 的情况,这表明白色蜂胶有助于预防痤疮、特应性皮炎、脂溢性皮炎、头屑或阴道微生物群的再平衡(见表2)。

同样,对于如 C. albicans, P. aeruginosa, P. gingivalisE. coli 等菌株,当白色蜂胶的MIC处于中间水平(25-50%)时,CV分析显示部分抑制生物膜形成。这些结果表明,白色蜂胶可能有助于预防念珠菌感染或牙周炎,与已发表的其他研究一致。

关于 C. acnes 的结果,尽管未测得可测量的MIC,但在白色蜂胶浓度为20%时,观察到了非常良好的(98%)生物膜形成抑制。这表明虽然提取物不抑制其繁殖,但它可以防止生物膜的发展。因此,它可能在调节 C. acnes 生物膜的增殖中发挥作用,帮助平衡易长痤疮皮肤的微生物群。

至于 S. mutans 的结果,尽管MIC为30%,但CV分析显示白色蜂胶影响了生物膜的形成,似乎从这个浓度开始减缓并减少。蜂胶提取物因此表现出调节微生物功能的能力,即使它允许一定程度的增殖。这些体外研究突显了白色蜂胶提取物对代表皮肤微生物群的菌株的活性。

体内护肤效果

体外测试结果随后与体内测试(数据专有;如有需要可提供)进行比较,评估高浓度白色蜂胶提取物(> 99.0%)的三种护肤产品的安全性及其微生物影响。产品包括三种喷雾:一种用于特应性皮肤,一种用于敏感私密区域,另一种用于敏感眼睑。

特应性皮肤喷雾:设计用于特应性皮肤的治疗喷雾,旨在舒缓皮肤,缓解瘙痒和干燥感,并控制异味。该产品在两项测试中评估了皮肤耐受性和除臭效果。产品含有99.9%蜂胶提取物,其余为水和蜂蜜。

皮肤耐受性测试在11名女性(平均年龄约49岁)中进行,她们每天一次将测试产品应用于腋下区域,持续21天。结果通过自我评价和皮肤科医生的临床检查确定。该产品表现出良好的耐受性,并通过斑贴测试。

另一项11名志愿者小组(平均年龄约41岁)的盲嗅测试由专家评分。受试者将五个喷雾应用于随机选择的腋下;评估在应用后8小时进行。除臭效果尤为重要,因为体味通常是由细菌引起,生物膜形成使它们得以增殖并产生更多异味分子。

特应性皮肤喷雾显示出轻微的除臭效果,临床评分表明82%的志愿者报告腋下异味有所减少。观察到的效果支持该产品可能具有调节微生物群的效果(数据如有需要可提供)。

私密喷雾:第二种基于相同成分(99.9%蜂胶)的喷雾,设计用于敏感私密区域,以舒缓皮肤、缓解刺激并中和气味。该产品在22名女性(平均年龄约45岁)中进行妇科评估。受试者每天一次将产品应用于敏感私密区域,持续28天。结果通过自我评价和妇科医生的临床检查确定,以评估皮肤耐受性。

私密喷雾被证明可减少超过82%参与者的刺激和不适,并中和气味。此外,超过90%的参与者报告皮肤干燥减少、舒缓效果和紧绷感减少。该产品表现出良好的耐受性,并通过斑贴测试(数据如有需要可提供)。

眼睑喷雾:最后,一种设计用于减少浮肿、舒缓皮肤并减少干燥和脱屑的眼睑喷雾——含有蜂胶提取物(> 99%)、氯化钠、水、蜂胶蜡、花粉和蜂蜜——在20名女性(平均年龄约33岁)中进行眼科评估。

受试者每天两次将产品应用于敏感眼部区域,持续21天。结果通过自我评价和眼科医生的临床检查确定,以评估皮肤耐受性。该产品被证明可减少超过90%参与者的干燥和不适(数据如有需要可提供)。同样,该产品也表现出良好的耐受性,并通过斑贴测试。

综上所述,结果表明含有白色蜂胶提取物的产品可以有益地影响皮肤微生物群;例如,减少敏感皮肤的不适和干燥——这通常与 S. aureus 的过度生长有关。

结论

本研究在体外证明了水溶性白色蜂胶提取物对皮肤微生物群增殖和生物膜形成的影响。此外,在体内,含有高浓度提取物的产品在医学监督下的安全性、耐受性和感知效果得到了验证(数据如有需要可提供),这为额外的临床试验开辟了新途径。

因此,水溶性蜂胶可能是用于调节皮肤、口腔或阴道菌群失衡配方的有希望的活性成分。筛选广泛的病原体表明,最令人信服的活性是对 S. aureus, C. acnesM. furfur 。通过控制这些菌株的活动,白色蜂胶可能有助于预防痤疮、头屑形成或伤口愈合。

为了进一步了解水溶性蜂胶提取物对各种皮肤微生物群的作用,当前的MIC和CV测试可以通过分析从健康和患病宿主收集的微生物菌株或共培养分析进行补充。未来阶段还可以进行志愿者的双盲体内测试,包括拭子取样和微生物基因测序分析。

更深入地了解所描述的水溶性蜂胶提取物将进一步努力将这一活性成分整合到越来越有效的护肤治疗中,为与失调相关的皮肤问题提供有效的解决方案。


(全文结束)