Антибактериальные свойства композитов на основе гель-плёнок бактериальной целлюлозы с добавлением хлоргексидина

Введение. Бактериальная целлюлоза является полимером глюкозы. Способностью бактерий является накопление её в питательной среде в виде кожистой и плавучей гель-плёнки. Бактериальная целлюлоза в отличии от растительной обладает более мелкими порами и имеет достаточную механическую прочность. В отличие от синтетических полимеров, бактериальная целлюлоза является биологически совместимой, то есть она не наносит физиологического вреда человеческому организму и не отторгается им [5]. Гель-плёнка бактериальной целлюлозы, которой в технологическом процессе выращивания можно придать любые размер и форму, используется в качестве влажного антисептического покрытия при лечении ран, ожогов и воспалений, особенно при внесении в нее соответствующих лекарственных средств. Благодаря гель-плёнкам бактериальной целлюлозы восстанавливается кожный покров, потенциально из них можно производить протезы кровеносных сосудов, а в перспективе регенерировать хрящи и костную ткань [4]. Недостатком является отсутствие промышленных методов производства и дороговизна данного материала, поэтому важным представляется выяснение вопросов, связанных с хранением и длительным использованием гель-плёнок бактериальной целлюлозы.

Целью исследования стало изучение антибактериального действия храненных в 70%-ном этиловом спирте гель-плёнок и сухих плёнок бактериальной целлюлозы, перед использованием выдержанных в растворе хлоргексидина.

Методика исследования

Нативные пленки бактериальной целлюлозы получены при культивировании Gluconacetobacter sucrofermentans H-110 (ВКПМ 11267), на среде следующего состава: D-глюкоза – 20,0 г/л; дрожжевой экстракт – 5,0 г/л; пептон – 5,0 г/л; Na₂HPO₄ – 2,7 г/л; лимонная кислота – 1,15 г/л; при pH 6,0 и условиях автоклавирования 121°С, 20 минут [2]. Бактерии культивировали в жидкой среде в течение 3 суток с перемешиванием 150 об/мин в шейкере-инкубаторе Environmental Shaker-Incubator ES 20/60, фирмы «Biosan» при температуре 30°С, затем стационарно в течение 5 суток при той же температуре. Полученные гель-плёнки отмывали дистиллированной водой, помещали в 0,1 н NaOH и нагревали до 80°С в течение часа в сушильном шкафу. Процедуру повторяли 3х-кратно. Затем снова отмывали дистиллированной водой, после – 0,5%-ным раствором HCl и снова промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции [3]. Гель-пленки, нарезанные на образцы размером 1х1 см, хранили в 70% этиловом спирте в течение года в пластиковой посуде при температуре 10-12⁰С.

Для эксперимента использовались влажные и сухие плёнки БЦ размером 5х5 мм для более корректного отображения зон ограничения роста бактерий при помещении их в чашки Петри. Высушивание плёнок проводили в чашках Петри d 4,5см на кальке над простерилизованными гранулами силикагеля. Чашки помещали в эксикатор на 7 суток при комнатной температуре. При этом регистрировалось уменьшение веса плёнок в среднем в 6 раз.

Сухие и влажные образцы плёнок помещали в 0,05%-ный раствор хлоргексидина и выдерживали в течение 3-х суток.

Для исследования антибактериального влияния полученных композитов в качестве тестовой культуры использовали штамм E.сoli M-17/pColap. Суточный инокулят с плотностью популяции 0,4 ед.ОП (670 нм, 0,5 см) в количестве 0,1 мл высевали на чашки Петри с МПА распределением по поверхности агара. На свежие посевы помещали по 4-5 образцов сухих плёнок или влажных гель-плёнок бактериальной целлюлозы и выращивали при температуре 30⁰С в течение 24 часов.

Результаты

Исследование антибактериального действия влажных гель-плёнок бактериальной целлюлозы, храненных в 70%-ном этиловом спирте и затем выдержанных в 0,05%-ном растворе хлоргексидина в течение суток показало, что по сравнению с контрольными образцами (не помещаемыми в хлоргексидин) приобретают антибиотические свойства по отношению к E.сoli M-17/pColap (табл.).

Таблица

Зоны задержки роста E.сoli M-17/pColap вокруг образцов влажных и сухих гель-плёнок бактериальной целлюлозы

*Р>0,01 по отношению к влажным пленкам + хлоргексидин

Антибактериальный эффект более выражен у влажных гель-плёнок, зоны задержки роста E.сoli M-17/pColap выше более, чем в 2 раза.

Данный факт позволяет предположить возможность использования данной разновидности бактериальной целлюлозы помимо перевязочного материала ещё и как функционального элемента медицинских лейкопластырей, учитывая их тождественный эффект в сравнении с более распространенными влажными аналогами.

В ходе эксперимента удалось достичь всех поставленных планов и ожидаемых результатов. Использование оптимального по соотношению «цена-качество» антибиотика хлоргексидин с увлажненными гель-плёнками бактериальной целлюлозы в потенциальном составе медицинских пластырей может стать эффективным для обработки ссадин и ран малой и средней тяжести в бытовых условиях.