Мед безжальних бджіл як природний загоювальний засіб - огляд - FullText - Karger
Фармацевтичний факультет Міжнародного ісламського університету Малайзія
Куантан, Паханг 25200, Малайзія
Статті, пов’язані з "
Резюме
вступ
Бджоли без жала
Рід бджіл без жала налічує близько 500 видів, більшість з яких є вихідцями з Латинської Америки, материкової Австралії, Африки, Східної та Південної Азії [1]. Бджоли без жала можуть належати до обох родів Меліпона і Тригона бути згрупованими. Рід Меліпона чисельно великий і включає навіть більше видів, ніж звичайна медоносна бджола (Apis mellifera Л.) [2]. Бджоли без жала також відіграють важливу екологічну, економічну та культурну роль. Для багатьох тропічних диких і культурних рослин вони є найважливішими запилювачами [3]. Такі продукти, як мед, пилок та церумен, служили поколінням людей джерелом доходу. Крім того, безжалі бджоли тісно пов’язані з культурою корінних народів, особливо майя, у сільській Америці [4].
Рис. 1
Мед бджіл без жала.
Виробництво церумену та меду в посудині
Іншим продуктом безжальних бджіл з позитивним ефектом є прополіс, або геопрополіс, або церумен, як його в першу чергу називають, щоб уникнути плутанини з прополісом A. mellifera уникати. Прополіс - це натуральна воскоподібна смола, яку виробляють бджоли цього виду A. mellifera Збирають смоли з різних частин рослини і змішують їх з бджолиним воском [7]. На відміну від цього, церумен - це суміш, подібна до прополісу, але вона також містить секрет нижньої щелепи безжалої бджоли [8,9]. Функції двох продуктів незначно відрізняються: в той час як церумен служить посудиною для зберігання меду та муміфікації зловмисників, а також для підтримки стерильного середовища у вулику, прополіс використовується бджолами як внутрішня прокладка і для ущільнення тріщин поблизу шестикутника Стільник, що використовується. Оскільки мед безжальних бджіл зберігається в судинах церумену, його склад також залежить від перенесення вторинних рослинних речовин із церуми [10,11].
Перш ніж він стане медом, нектар повинен пройти три різні процеси трансформації в баночках з церуменом. По-перше, велика частина води видаляється з нектару випаровуванням, що призводить до фізичних змін. Після цього відбувається біологічна конверсія шляхом бродіння за допомогою дріжджів та бактерій. Ці мікроорганізми походять із відповідного мікросередовища, відібраного бджолою, і живуть у симбіозі з бджолиною сім’єю [12,13]. Нарешті, нектар зазнає хімічної трансформації, при якій ферменти, що містяться в секреті головних залоз робітників, викликають гідролітичний розпад сахарози до фруктози та глюкози [12,14]. Хоча не можна заперечувати, що властивості меду різняться залежно від виду бджіл, джерела нектару та клімату, важливою спільною рисою меду від безжальних бджіл є вміст води, який, як правило, вищий, ніж у інших видів меду [15,16]. Високий вміст води сприяє колонізації та росту мікроорганізмів у меді. Більшість із цих мікроорганізмів є пробіотиками, позитивні ферменти яких, разом з ферментами безжальних бджіл, забезпечують стабільну якість меду [12,17].
Загоєння ран
Загоєння ран - це дуже важливий біологічний процес відновлення цілісності шкіри після травми. Його можна розділити на чотири фази, що перекриваються: гемостаз, запалення, проліферація та реконструкція [18]. На малюнку 2 представлений огляд основних етапів процесу загоєння рани. Рани, які не проходять нормальних стадій загоєння, називають затримкою загоєння гострих ран та хронічних ран. Порушення загоєння ран - це результат запізнення, неповного або некоординованого процесу загоєння ран. Факторами, що суттєво сприяють ненормальному процесу загоєння ран, є надходження кисню в тканини, інфекція, вік, статеві гормони, стрес, діабет, ожиріння, прийом ліків, алкоголізм, куріння та дієта [19].
Рис.2
Основні етапи процесу загоєння ран. АФК: реактивні форми кисню; ECM: позаклітинний матрикс; MMP: матрична металопротеїназа (матрична металопротеїназа).
Механізми загоєння ран за допомогою меду
Таблиця 1
Компоненти меду безжальних бджіл, що сприяють покращенню загоєння ран.
Мед бджіл без жала як антиоксидант
Вплив активних форм кисню на рани
Антиоксиданти - це сполуки, що захищають клітини від шкідливого впливу активних форм кисню (АФК). До них належать, наприклад, синглетний кисень, супероксид, а також пероксильний та гідроксильний радикали. Ці шкідливі вільні радикали походять від ендогенних стресових факторів, які виникають як природні продукти розпаду клітинного метаболізму, або від екзогенних стресових факторів, таких як УФ-світло, забруднюючі речовини, наркотики, дим або випромінювання [31,32]. Як випливає з назви, ці реакційноздатні молекули пошкоджують мембрани, ліпіди, амінокислоти та ДНК [33]. Пошкодження ДНК може призвести до розпаду колагену, що порушує процес проліферації загоєння ран.
На стадії гемостазу на початку процесу загоєння рани відбувається розширення судин навколо пошкодженої тканини. Однак надмірне стимулювання розширення судин, спричинене індуцируваною оксидом азоту синтазою (iNOS), може призвести до утворення пероксиду водню та інших АФК [34,35]. Ці вільні радикали створюють окислювальний стрес, що ще більше погіршує стан пошкодженої тканини. Накопичення АФК шкідливо впливає не тільки на рану, а й на інші органи тіла. АФК здатні активувати різні гуморальні та клітинні медіатори і, таким чином, викликати запальний процес в органах, що знаходяться далі [36,37].
Значення антиоксидантів для поліпшення загоєння ран
Антиоксиданти захищають клітинні структури, нейтралізуючи АФК і тим самим перериваючи пошкоджуючу ланцюгову реакцію в організмі. Можна виділити два типи антиоксидантів: ферментативні та неферментативні антиоксиданти [38,39]. Ферментативні антиоксиданти перетворюють вільні радикали в стабільні молекули, які менш шкідливі для організму. Їх можна додатково поділити на аскорбатні пероксидази, каталазу, супероксиддисмутазу, глутатіонпероксидазу, глутатіонредуктазу та глутатіон-S-трансферазу [40,41,42]. На відміну від них, неферментативні антиоксиданти блокують і переривають ланцюгову реакцію, спричинену АФК, або навіть запобігають утворенню вільних радикалів. Такими антиоксидантами є, наприклад, аскорбінова кислота, токоферол, каротиноїди та фенольні сполуки [42].
Антиоксидантні властивості безжального бджолиного меду
Крім того, церумен, який також виробляється безжалистими бджолами, має антиоксидантні властивості [50,51]. У дослідженні in vitro з використанням безклітинних аналізів активності 5-ліпоксигенази (5-LOX) екстракт полярної церуми зміг придушити деградацію ліноленової кислоти. Він має сильну антиоксидантну дію і може запобігти перекисному окисленню ліпідів та захистити цілісність клітинних мембран [11]. Крім того, антиоксидантний аналіз з використанням моделі еритроцитів людини показав, що етаноловий екстракт церумену має антиоксидантні властивості, що зменшують кількість активних форм кисню та захищають еритроцити людини від перекисного окислення ліпідів [39]. Цей ефект обумовлений антиоксидантною активністю фенольних сполук, які важливі для запобігання гемолізу в еритроцитах [52]. Високий вміст антиоксидантів у меді безжальних бджіл може зробити його цікавим для використання в дослідженнях загоєння ран.
Протимікробна дія меду безжальних бджіл
За певних обставин мікроорганізми можуть затримати процес загоєння
Мікроорганізми є у всіх ранах, але більшість мікроорганізмів не інфікують рану, і рана з часом заживає. Для цього необхідно, щоб імунна система господаря та мікробне навантаження рани знаходились у рівновазі. Біообтяження описує стан, при якому об’єкт заражений великою кількістю бактерій [53]. Однак, якщо бактеріальне навантаження збільшується і баланс дисбалансується або загоєння ран погіршується, бактерії розмножуються і поширюються в тканині хазяїна [54,55]. Проникнення сторонніх тіл у рану може порушити процес загоєння і в кінцевому підсумку призвести до утворення гранульом або абсцесів. Якщо не лікувати, додаткова проблема може виникнути, якщо келоїди утворюються в результаті надмірно утвореного колагену під час затримки загоєння ран [56,57].
Як описано вище, церумен містить численні мікроорганізми під час виробництва меду. Поки незрозуміло, чи буде погіршений процес загоєння, коли мед наноситься на рану. Оскільки це переважно непатогенні зародки роду Паличка [58,59] та актиноміцет Стрептоміцес[60], ці мікроорганізми не перешкоджають процесу загоєння. На відміну від них, численні добре відомі бактерії, такі як Кишкова паличка, Синьогнійна паличка, Золотистий стафілокок, Клострідій а коліформні види часто призводять до порушень загоєння ран [61,62]. Це призводить до стійкої та аномальної запальної реакції із пошкодженням тканин та затримкою загоєння ран. Якщо така ситуація зберігається протягом тривалого часу, це може погіршитися і призвести до системного захворювання. Тому профілактичне лікування слід проводити негайно після травми [53]. Метою лікування ран є запобігання колонізації патогенними мікробами та видалення мікроорганізмів, що потрапили, що призводить до зупинки загоєння ран [63].
Протимікробний механізм дії меду безжальних бджіл проти інфекцій
На антибактеріальну дію меду безжальних бджіл впливає активність непероксидних компонентів. Меди від A. mellifera рідко виявляють непероксидну активність, тоді як Темару та ін. [10] змогли продемонструвати сильну непероксидну активність у широкому діапазоні зразків меду безжалих бджіл. Ентомологічне дослідження Stow et al. Згідно з [74], кутикулярні протимікробні сполуки, що містяться в меді безжальних бджіл, відповідають за пригнічення росту мікробів. На основі цього результату Irish et al. [64] виявив зв’язок між непероксидною активністю меду та анатомічною будовою безжалих бджіл. Неперекисна активність відіграє більш важливу роль для антимікробної дії. Оскільки антагоніст пероксиду обмежений, активність пероксиду обмежена наявністю каталази в організмі людини [75]. Завдяки бажаним антимікробним властивостям, застосування меду до безжалим бджолам у районі рани може зменшити мікробні інфекції та сприяти швидкому загоєнню ран.
Протизапальне значення меду безжальних бджіл
Вплив запалення на загоєння ран
Початкове запалення - це корисна біологічна реакція судин на потенційну небезпеку. Це складний захисний процес, за допомогою якого організм намагається вивести шкідливий агент і розпочати процес загоєння якомога швидше. Макрофаги відіграють важливу роль у цьому захисному механізмі, оскільки збільшують продукцію прозапальних цитокінів, оксиду азоту (NO) та простагландину E2 (PGE2). Усі медіатори запалення мають сильну цитотоксичну дію і беруть участь у вродженій імунній реакції, вбиваючи клітини-мішені [76,77]. Медіатори запалення мають сприятливу дію; однак надмірне утворення з активованих макрофагів може спричинити пошкодження тканин, що призводить до хронічних захворювань та погіршення загоєння ран [78]. Додаючи протизапальний засіб, можна контролювати активовані макрофаги та утворення медіаторів запалення.
На жаль, більшість протизапальних препаратів негативно впливають на загоєння ран. Наприклад, нестероїдні протизапальні препарати (НПЗЗ) є цитотоксичними для тканини, тоді як кортикостероїди пригнічують розвиток епітеліальної тканини. У різних експериментах на тваринах використання НПЗЗ, таких як ібупрофен, мало негативні ефекти, наприклад, антипроліферативний ефект, який може призвести до зменшення кількості фібробластів, значно зменшити скорочення рани, затримати епітелізацію і, перш за все, порушити ангіогенез [19,79,80] . Як результат, засоби для лікування ран мають слабку протизапальну дію, хоча запалення все ще є основною причиною затримки загоєння хронічних ран [81]. Запалення викликає фіброз, що, в свою чергу, може призвести до утворення гіпертрофічних рубців на ранах шкіри [82].
Протизапальні механізми дії меду безжальних бджіл
На відміну від більшості протизапальних препаратів, мед, який також має протизапальні властивості, призводить до зменшення рубців при загоєнні опікових ран [83]. Протизапальна дія меду безжальних бджіл більш виражена у церумен. Массаро та ін. [11] В ході дослідження in vitro та описаного вище антиоксидантного тесту встановлено, що протизапальним механізмом екстракту церуми продуктів безжальних бджіл є інгібування ферменту 5-LOX, який відповідає за синтез прозапальних цитокінів. . Так само, Franchin et al. [84] встановили, що етаноловий екстракт з Геопрополісу (інша назва церумену) значно знижує концентрацію прозапальних цитокінів.
Протизапальна дія меду заснована, серед іншого, на фенольних сполуках. Різні дослідження показали, що фенольні сполуки можуть інгібувати надмірне утворення медіаторів запалення, таких як оксид азоту (NO) [78], TNF-α та PGE2 [86]. Крім того, фенольні сполуки уловлюють вільні радикали і таким чином захищають клітини від цитотоксичної дії прозапальних медіаторів [87,88]. Це скорочує тривалість запальної фази і покращує швидкість загоєння. Крім того, мед здатний зменшити набряк і таким чином знизити мікросудинний гідростатичний тиск на тканину рани. Існуючі набряки перешкоджають надходженню кисню та поживних речовин, які необхідні для росту тканин під час загоєння ран [89]. Протизапальні засоби порівнянні з антиоксидантами за своїм впливом на АФК. Оскільки мед безжальних бджіл має обидва компоненти, він особливо добре протидіє негативним наслідкам запального процесу.
Мед бджіл без жала як природний зволожувач при обробці ран
Зволожуючий крем для поліпшення загоєння ран
У минулому лікування ран було зосереджене на покритті рани, щоб зберегти сухість навколишнього середовища. Це було досягнуто шляхом видалення надлишку ексудату та захисту рани від інфекції [91]. Однак з 2003 р. Клініцисти та вчені дотримувались концепції TIME (тканини, інфекція/запалення, вологість, край) (видалення некрозів та раневих покривів, лікування та профілактика інфекцій, управління ексудатом, захист краю рани) [91,92]. Цей підхід на основі вологи став нині стандартом при обробці ран.
Вологе середовище рани може запобігти вторинним інфекціям та забезпечує ефективну циркуляцію кисню [93]. Крім того, вологе ранове середовище захищає від зневоднення та некрозу, а також не тільки сприяє утворенню судин та сполучної тканини, але також забезпечує регідратацію висушеної тканини [55,90]. Окрім полегшення болю, застосування зволожуючого крему може зменшити ризик надмірних рубцевих змін згодом [94]. Захист рани від висихання має вирішальне значення, оскільки сухе ранне середовище затримує міграцію епідермальних клітин і може уповільнити аутоліз та протеолітичну активність, необхідну для регенерації тканин [95].
Зволожуючий ефект меду безжальних бджіл
Як і інші види меду, мед бджіл без жала має високий вміст води. Фізико-хімічний аналіз Оддо та співавт. [44] показав, що вміст води в меді безжальних бджіл (T. carbonaria) порівняно вище, ніж у меду з A. mellifera. Виражені зволожуючі властивості меду обумовлені гідроксильними групами, а основні компоненти меду - цукор, білки та молочна кислота - також можуть мати зволожуючий ефект [96]. Крім того, гліцерин, пропіленгліколь і сорбіт, що містяться в меді, які часто використовуються як розчинники в косметиці, можуть посилити зволожуючі властивості меду [97,98]. Згідно з кількома дослідженнями, такі інгредієнти, як вітаміни групи В, Е та К, а також різні корисні мінерали, такі як калій, фосфат та кальцій, які містяться майже у всіх видах меду, сприяють зволоженню властивостей меду [99,100,101].
Високий вміст води в меді безжальних бджіл запобігає зневодненню рани, оскільки вона постійно виділяє рідину в тканину рани через осмотичний ефект [88, 102]. Таким чином, область навколо рани залишається вологою і загоєння прискорюється, як описано вище. Однак у разі постійної вологи може розвинутися плаксивий стан, який може призвести до мацерації [103]. На щастя, висока осмолярність меду захищає шкіру від мацерації та постійно забезпечує навколишнє середовище вологою [102].
висновок
Це дослідження було проведено за фінансової підтримки Міністерства освіти Малайзії (FRGS16-043-0542).