Влияние косметических средств на симбиотическую микрофлору кожи человека

ВЛИЯНИЕ КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ МИКРОФЛОРУ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА

Выполнила студентка третьего курса группы Мб –361, Киселева, Е. А.

Научный руководитель к.б.н., профессор Богданова О.Ю.

Мурманск, 2015

РЕФЕРАТ

Темой данной работы является влияние косметических средств на микрофлору кожи человека.

Кожа человека является барьерным органом, который предохраняет организм от множества вредных влияний. В том числе кожа является первым барьером на пути микроорганизмов. Кожа вырабатывает ряд антимикробных веществ, а ее кислая среда губительна для микробов. Тем не менее, кожу человека в норме населяют около 200 видов микроорганизмов, которые не только не вызывают заболеваний, но и угнетают патогенные микробы. Косметические средства могут по-разному влиять на симбиотическую микрофлору и на антибактериальные свойства кожи. Вещества, содержащиеся в косметике, могут служить питательной средой для микроорганизмов или приводить к их гибели.

Целью данной работы являлось изучить влияние различных косметических средств на нормальную и патогенную микрофлору.

В работе были исследованы мыло марки «Невская косметика» и крем для лица марки «Чистая линия». В результате обработки кожи данными косметическими средствами количество КОЕ в 1 мл пробы уменьшилось в несколько раз.

Также были проведены контрольные исследования мыла и крема. В результате смывы, взятые с мыла и помещенные в термостат при 37 ⁰ С, содержали 1 КОЕ. При 37 ⁰ С культивируются патогенные микроорганизмы, вероятнее всего, эта бактерия попала на питательную среду из воздуха, а мыло было стерильно.

В пробе крема, помещенной в термостат при 20 ⁰ С, была обнаружена 41 КОЕ. В пробе культивированной при 37 ⁰ С не было обнаружено микроорганизмов. Это значит, что в герметичной упаковке крема присутствуют непатогенные микроорганизмы.

ВВЕДЕНИЕ

В этой работе было исследовано влияние косметических средств на симбиотическую и патогенную микрофлору кожи человека. Важно было выяснить, может ли косметика нанести вред нормальной микрофлоре, или помочь организму в борьбе с болезнетворными микробами.

Около 200 видов микроорганизмов колонизируют кожу человека и являются нормальной микрофлорой. Эти микроорганизмы приспособились к бактерицидным свойствам кожи, и нормально переносят влияние различных химических веществ. Патогенные микробы подобных приспособлений не имеют и, попадая на кожу, гибнут в течение нескольких часов. Соблюдение элементарных правил гигиены может уменьшить число бактерий на 90%.

Актуальность. Сегодня на российском рынке насчитывается примерно 250 отечественных производителей косметики и еще больше зарубежных марок, но почти нет данных о влиянии всего этого разнообразия косметических средств на здоровье человека. В связи с тем, что нормальная микрофлора является важным условием здоровья человека, становятся актуальными исследования влияния косметики на микрофлору кожи.

Целью данной работы является изучение влияния косметических средств на микрофлору кожа человека.

Для достижения цели последовательно решались следующие задачи:

- изучение теоретических сведений;

- изучение влияния использования мыла на микрофлору кожи;

- изучение влияния крема марки «Чистая линия» на микрофлору кожи.

В периодических изданиях по микробиологии, медицинской и санитарной микробиологии, а также косметологии практически не встречается информации по теме данной работы и не публикуется результатов похожих исследований. Из выше сказанного можно сделать вывод о научной новизне данных исследований.

Исследования влияния косметики на микрофлору кожи имеют большую практическую ценность, так как непосредственно касаются здоровья человека и предоставляют информацию, необходимую для правильного выбора и использования косметических средств.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Согласно современным исследованиям общий генофонд присутствующей в нашем организме микрофлоры, насчитывает 400 тыс. генов, что в 12 раз превышает размер генома человека, а микроорганизмы, обитающие в коже и других тканях тела, превосходят по численности клетки человеческого организма в десятки раз. Обычно на 1 см² выявляют 103— 104 вида микроорганизмов.

Исследования последних лет дают все основания говорить о том, что кожа человека обладает сложной и многогранной микробной флорой. В процессе длительного взаимодействия между организмом человека и бактериями из окружающей среды некоторые из них стали заселять различные «экологические» ниши на поверхности и в глубинных слоях кожи. Результатом этого процесса стал тонкий баланс в структуре и численности микробных популяций, определяющий нормальные или патологические состояния кожи.

В условиях физиологической нормы организм человека содержит сотни различных видов микроорганизмов, среди них доминируют бактерии, тогда как вирусы и простейшие представлены значительно меньшим числом видов. Видовой состав микробного биоценоза различных отделов организма периодически меняется, но каждому индивидууму свойственны более или менее характерные микробные сообщества.

Оказывается, бактерии заселяют кожу крайне неоднородно — есть области, которые выглядят настоящими микробными пустынями. Видовой состав микрофлоры не является постоянным и может быстро изменяться в течение короткого промежутка времени.

Основные зоны колонизации - это эпидермис, роговой слой кожи, кожные железы и верхние отделы волосяных фолликулов. Но при нарушении целостности кожных покровов, например, при травмах или ожогах появляются серьезные предпосылки для микробных инвазий.

Всего на коже здорового человека может быть обнаружено около 200 видов микроорганизмов. Специалисты школы медицины университета Нью-Йорка используя методики генетического анализа получили 182 вида бактерий, 8% из которых оказались ранее неизвестными. В результате последних исследований было обнаружено, что ряд бактерий, для которых обычной средой обитания считалась почва, могут колонизировать кожу человека. Более того на коже часто встречаются представители микрофлоры воздуха.

Экосистемы кожи формируются, начиная с момента рождения ребенка, и меняются в процессе его роста и развития. Первичная колонизация кожных покровов происходит при родах, но эта микрофлора (фактически флора родовых путей матери) в течение недели замещается. Сукцессия, т.е. последовательная смена на определенном участке среды обитания одних биоценозов другими, как правило, заканчивается формированием устойчивого и стабильного микробного сообщества. Нормальная микрофлора становится устойчивой к 1- 3 месяцам.

Микрофлору кожи можно разделить на две большие группы: резидентную и транзиторную.

1. Резидентная микрофлора — это те микроорганизмы, которые постоянно живут и размножаются на коже, не вызывая никаких заболеваний. То есть это нормальная флора. Численность резидентной флоры составляет примерно 102-103 на 1 см². Резидентная флора представлена преимущественно коагулазонегативными кокками (прежде всего Staphylococcus epidermidis) и дифтeроидами (Corinebacterium).

Резидентную микрофлору невозможно уничтожить с помощью обычного мытья рук или даже антисептических процедур, хотя их численность при этом значительно снижается. Соблюдение элементарных правил гигиены может уменьшить число бактерий на 90%, но даже тогда их остается до 100 на 1 см² кожи.

Стерилизация кожи рук не только невозможна, но и нежелательна: потому что нормальная микрофлора препятствует колонизации кожи другими, гораздо более опасными микроорганизмами, прежде всего грамотрицательными бактериями.

2. Транзиторная микрофлора — это те микроорганизмы, которые приобретаются в результате контакта с загрязнёнными объектами окружающей среды. Транзиторная флора может быть представлена гораздо более опасными в эпидемиологическом отношении микроорганизмами (E.coli, Klebsiella, Pseudomonas, Salmonella. и другие грамотрицательные бактерии, S.aureus, C. albicans, ротавирусы и др.). Транзиторные микроорганизмы сохраняются на коже короткое время (редко более 24 часов). Например, P. Aeruginosa выживает на поверхности кожи 40 - 60 минут, более длительно сохраняет жизнеспособность Klebsiella и Acinetobacter - cвыше 1,5 часов. Грамотрицательные бактерии выживают от 40 минут до 2 часов, а гемолитический стрептококк исчезает с поверхности кожи здорового человека через 2-3 часа. Транзиторные микроорганизмы легко могут быть удалены с помощью обычного мытья рук или уничтожены при использовании антисептиков.

На кожных покровах микроорганизмы подвержены действию бактерицидных факторов сального секрета, повышающих кислотность. В подобных условиях живут преимущественно стафилококки (S. aureus, S epidermidis, S saprophuticus, S hominis, S haemoliticus, S warneri, S capitis, S sacchorolyticus, S auricularis, S simulans, S cohni, S xylosus, S lugdunensis, S schleiferi), микрококки, сарцины, аэробные и анаэробные дифтероиды.

Способность кожи противостоять микробной инвазии в общей сложности зависит от ее барьерно - механических характеристик, состояния клеток эпидермиса и дермы, иммунной системы организма в целом.

Благодаря механизмам самоочищения происходит удаление микроорганизмов и различных веществ с чешуйками и секретами желез.

Большая часть микробов, попадая на поверхность кожи или внедряясь в нее, погибает просто вследствие того, что не находит условий для выживания и размножения. Кислая среда, лизосомальные ферменты, активная встречная реакция клеток кожи являются как раз теми факторами, которые по отдельности или в комплексе действуют бактерицидным образом.

Важный противомикробный механизм кожи - кислая среда. Кислотность эпидермиса повышается по мере его удаления от зоны кровообращения. В сосочковом слое дермы слабощелочная реакция среды (рН = 7,6 - 7,4 ), в шиповидном слое эпидермиса - слабокислая

( рН = 7,0 - 6,7), в роговом слое - кислая (рН = 6,0 - 3,0 ). На поверхности открытых участков кожи рН = 5,6 - 4,2. Однако в некоторых областях тела секрет потовых желез имеет слабокислую или слабощелочную реакцию.

Бактерии, живущие на коже, адаптировались к ее бактерицидным свойствам. Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, заключены в высокогидратированный экзополисахаридно - муциновый матрикс, образуя биологическую пленку, устойчивую к различным воздействиям. Кожу колонизируют стафилококки, стрептококки, сарцины, дрожжи, дрожжеподобные и плесневые грибы, дифтероиды ( коринебактерии, пропионовые бактерии), споровые аэробные палочки ( бациллы), редко микрококки. Питание их обеспечивается выделениями сальных желез, отмершими клетками и продуктами распада.

При этом кожа состоит из различных «экологических ниш», для которых характерны широкие диапазоны pH, температуры, влажности и уровня секреции сальных желез, что играет непосредственную роль в развитии сложной микробной экосистемы. Кроме того, определённые кожные структуры, такие как волосяные фолликулы и различные железы, могут обладать своей собственной уникальной флорой. Помимо этого важными факторами являются пол, генотип и иммунный статус хозяина, и даже активность, с которой он пользуется различными косметическими средствами. Все это определяет численность и видовой состав микробных популяций

Усиленный рост микроорганизмов происходит при загрязнении кожи и при снижении сопротивляемости организма. Таким образом, даже нормальная микрофлора может вызывать заболевания. Хотя обычно микрофлора кожи наоборот помогает организму бороться с патогенными микробами. В основе этого феномена лежат антагонистические отношения между различными видами бактерий, заключающиеся в неблагоприятном воздействии одних видов микроорганизмов на другие, что приводит к повреждению или даже гибели последних. Распространенной формой антагонизма является образование антибиотиков - специфических продуктов обмена, подавляющих развитие микроорганизмов других видов. По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики можно разделить на три группы: бактериостатические (бактерии живы, но не в состоянии размножаться), бактерицидные (бактерии умертвляются, но физически продолжают присутствовать в среде), бактериолитические (бактерии умертвляются, и бактериальные клеточные стенки разрушаются).

Антагонизм проявляется также за счет большей скорости размножения, продукции органических кислот и других веществ, изменяющих рН среды. Антагонизм может развиваться в форме конкуренции в основном за источники питания: интенсивно развиваясь и истощая питательную среду, микроорганизм - антагонист может подавлять рост других микроорганизмов. Так, кишечная палочка является антагонистом брюшнотифозной и дизентерийной палочек, стафилококка и стрептококка, а белый кожный стафилококк - антагонист золотистого стафилококка.

Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источником питания, стимулировать или подавлять рост, вызывать гибель или не оказывать никакого влияния.

Бактерицидные химические вещества по их действию на бактерии подразделяют на поверхностно - активные вещества, фенолы и их производные красители, соли тяжелых металлов, окислители и группу формальдегида. Некоторые бактерицидные вещества с успехом используются при изготовлении косметических средств. Эти вещества влияют в основном на транзиторную условнопатогенную микрофлору.

В зависимости от концентрации, продолжительности контакта, температуры одни и те же вещества оказывают на микробы различное действие. В малых дозах они могут действовать как раздражители, а в бактерицидных концентрациях парализуют жизнедеятельность бактерий.

Поверхностно - активные вещества способны накапливаться на поверхности раздела фаз и вызывать резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит к нарушению нормального функционирования клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К бактерицидным веществам с поверхностно - активным действием относятся жирные кислоты, в том числе мыла, которые вызывают повреждение только клеточной стенки и не проникают в клетку.

Красители обладают свойством задерживать рост бактерий. В основе их действия лежит выраженное сродство к фосфорнокислым группам нуклеопротеидов.

Соли тяжелых металлов ( цинк, серебро) вызывают коагуляцию белков клетки. Ряд металлов обладает олигодинамическим действием. Механизм олигодинамического действия заключается в том, что положительно заряженные ионы металлов адсорбируются отрицательно заряженной поверхностью бактерий и изменяют проницаемость их цитоплазматических мембран. Возможно, что при этом происходит нарушение питания и размножения бактерий.

Окислители действуют на сульфгидрильные группы активных белков. К окислителям относятся йод и перманганат калия, которые не только окисляют активные группы белков цитоплазмы бактерий, но и вызывают их денатурацию.

Некоторые вещества способны стимулировать рост микроорганизмов и служить для них источниками питания. Это вещества секрета кожных желез, продукты распада отмерших клеток, а также вещества, содержащиеся в различных косметических средствах. Мыла и крема, содержащие глицерин, натуральные масла, соли могут являться питательной средой для микроорганизмов.

В производстве косметических препаратов часто используются такие вещества, как , стеариновая кислота, салициловая кислота, фитиновая кислота, молочная кислота, коевая кислота, лимонная кислота, натуральные масла: масло авокадо, жожоба, ши, зверобоя, виноградное масло, глицерин, диметикон, феноксиэтанол.

Некоторые из этих веществ обладают бактерицидными свойствами.

Например, молочная кислота обладает выраженным отшелушивающим действием, что ускоряет процесс самоочищения кожи.

Феноксиэтанол получается путем реакции фенола с этиленоксидом в щелочной среде. В косметических препаратах используется как компонент антисептического действия.

Масло зверобоя содержит таниноподобные флавониды и оказывает бактериостатическое действие.

Масло розмарина содержит танины и витамин С и обладает антисептическим и антигрибковым действием.

Лимонная кислота нормализует рН кожи и оказывает антисептическое действие.

Салициловая кислота обладает свойством ингибировать работу гиалуронидазы, что повышает противомикробную резистентность кожи.

Но также в косметических препаратах присутствует ряд веществ, которые могут послужить питательной средой для микроорганизмов. К таким веществам относятся масла: масло ши, жожоба, фитиновая кислота, глицерин. Эти вещества являются важным компонентом косметических средств, так как обладают увлажняющим и смягчающим действием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на то, что кожа человека обладает бактерицидными свойствами, ее колонизируют микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору. Патогенные же микроорганизмы, попадая на кожу, подвергаются негативному влиянию защитных механизмов кожи и симбиотических бактерий, и погибают в течение нескольких часов.

Соблюдение элементарных правил гигиены может уменьшить число бактерий на 90%, но даже тогда их остается до 100 на 1 см² кожи.

Вещества, попадающие на кожу с косметическими средствами, могут по-разному влиять на микрофлору: подавлять или стимулировать рост бактерий, оказывать бактерицидное действие.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования по данной работе можно подразделить на ряд этапов:

влияние косметических средств на симбиотическую микрофлору кожи человека - student2.ru 1. приготовление питательных сред

влияние косметических средств на симбиотическую микрофлору кожи человека - student2.ru 2. взятие смывов

влияние косметических средств на симбиотическую микрофлору кожи человека - student2.ru 4. посев

Взятие смывов

Для взятия смывов использовались пробирки с пробкой и ватным тампоном.

Смывы брали с кожи лица в стерильную воду с помощью ватного тампона. Также проводили контрольный анализ мыла и крема, использованных в эксперименте. После взятия смыва воду в пробирке аккуратно перемешивали.

Смывы можно хранить не более 2 часов.

Посев

После взятия смывов проводили глубинный посев на плотную питательную среду РПА. В центр чашки стерильно помещали 1 мл. смывной жидкости, после чего заливали средой ( температура среды = 45 - 50 ⁰С) и оставляли до застывания. Чашки с застывшей средой оставляли на сутки при температуре 20 ⁰ С - для выявления симбиотических микроорганизмов и при температуре 37 ⁰ С для выявления условно патогенных микроорганизмов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Объектом исследований в данной работе были смывы с кожи лица. Всего в эксперименте участвовало 11 образцов:

· 1-3 - смывы с кожи лица трех испытуемых без предварительной обработки кожи косметическими средствами.

· 4 - смыв с мыла, находившегося до начала эксперимента в герметичной упаковке.

· 5-7 - смывы с кожи лица через 1,5 часа после умывания.

· 8 - контрольная проба крема, находившегося до начала эксперимента в герметичной упаковке.

· 9-11 - смывы с кожи лица через 1,5 часа после обработки кожи кремом.

Для эксперимента было выбрано туалетное мыло марки «Невская косметика» и крем для лица марки «Чистая линия».

После проведения глубинного посева пробы были помещены в термостат при 37 ⁰С для определения патогенных микроорганизмов и при 20 ⁰ С для определения симбиотической микрофлоры кожи. Через 24 часа производился подсчет общего микробного числа. Результаты занесены в таблицу.

Стафилококки

Стафилококки - повсеместно распространенные микроорганизмы. Род образуют неподвижные кокки диаметром 1,5 - 1,5 мкм, располагающиеся в мазках одиночно, парами или гроздьями, что обусловлено способностью делиться во взаимно перпендикулярных плоскостях. Стафилококки неподвижны, являются факультативными анаэробами, чувствительны к действию лизостафина, но не лизоцима. Стафилококки растут при 30 -37 ⁰ С, предпочтительна слабощелочная реакция среды. На плотных средах образуют мутные ровные круглые колонии кремового, желтого или оранжевого цвета. Цвет колоний обусловлен наличием липохромного пигмента; его образование происходит только в присутствии кислорода и наиболее выражено на средах, содержащих кровь, углеводы или молоко. Стафилококки вызывают характерное разжижение желатина, на жидких средах дают равномерное помутнение, а затем рыхлый осадок, превращающийся в тягучую массу. Восстанавливают нитраты, образуют H₂S, разлагают глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальтозу, глицерин, манит с выделением кислоты, крахмал не гидролизуют, индол не образуют. Стафилококки хорошо переносят высушивание, сохраняя вирулентность; погибают при прямом воздействии солнечного света в течение 10 - 12 часов. Довольно устойчивы к нагреванию - при 70 - 80 ⁰ С погибают за 20 - 30 минут, при 150 ⁰ С - за 10 минут, сухой жар убивает их за 2 часа. Менее устойчивы к действию дезинфектантов, но резистентны к воздействию чистого этанола. 14 из 28 известных видов обнаружены на коже и слизистых оболочках человека (S. aureus, S epidermidis, S saprophuticus, S hominis, S haemoliticus, S warneri, S capitis, S sacchorolyticus, S auricularis, S simulans, S cohni, S xylosus, S lugdunensis, S schleiferi) большинство из них лучше растет в аэробных условиях.

Staphylococcus aureus. Золотистый стафилококк распространен повсеместно и часто входит в состав нормальной микрофлоры человека. Золотистый стафилококк находят у детей в возрасте нескольких дней, но в течение первых месяцев жизни число носителей резко сокращается, и основную группу составляют лица старшего возраста (микроорганизмы выделяют у 15 - 30 % клинически здоровых взрослых лиц). В большинстве случаев носительство ограничено несколькими неделями или месяцами; хроническое носительство типично для персонала медицинских учреждений, пациентов, страдающих атопическими дерматитами, а также регулярно использующих инъекции различных препаратов. Факторами патогенности возбудителя являются микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты и токсические субстанции.

Через 24 часа после посева S. Aureus образует гладкие выпуклые мутные колонии обычно желтоватого цвета около 4 мм в диаметре ( бактерии вырабатывают желтый пигмент, и цвет колоний варьирует от белого до оранжевого); наиболее интенсивно пигмент образуется на агаре, дополненном 10 % снятого молока. На кровяном агаре они окружены зоной полного гемолиза. Иногда, особенно на бедных средах, лишенных необходимых ростовых факторов, могут формироваться карликовые G - колонии, лишенные зон гемолиза и часто растущие в виде сателлитных колоний вокруг других бактерий в смешанных культурах. Хорошо растут на бульоне, образуя сначала равномерное помутнение, а затем рыхлый хлопьевидный осадок. Дают весьма характерный рост на желатине: через 24 - 28 часов можно наблюдать разжижение среды.

S epidermidis наиболее часто колонизирует кожу и поверхность слизистых оболочек; характеризуется слабой вирулентностью, а важнейшими факторами вирулентности считают гидрофобные свойства поверхности, облегчающие адгезию к субстратам, и поверхностный полисахаридный слизистый слой, предохраняющий бактерию от действия микробицидных и цитотоксических защитных механизмов.

Бациллы

Представлены спорообразующими преимущественно палочковидными и подвижными хемогетеротрофными бактериями.

Микроорганизмв рода Bacillus представляют собой прямые палочки, 0,5 -2,5 *1,2 - 10 мкм, с закругленными или «обрубленными» концами, часто в парах или цепочках.

Образуют эндоспоры овальной формы, характеризующиеся устойчивостью к повреждающим агентам. В клетке образуется не более одной споры. Род включает 48 видов больших (1,2 - 7,7 * 0,3 - 2,2 мкм), прямых или почти прямых палочек; некотрые виды - строгие аэробы, другие - факультативные анаэробы. Клетка - спорангий образует одну эндоспору. Возможно изменение окрашивания по Грамму, но на ранних стадиях бактерии грамположительны. Хемогетеротрофы, метаболизм строго дыхательный или дыхательный и бродильный одновременно (редко строго бродильный); большинство видов образуют каталазу. Отношение к повышенной температуре, рН и солености сильно варьирует. Род Bacillus содержит несколько патогенных для человека видов.

Выводы:

Соответствуют задачам

Список литературы:

10-20 источников