(Tea tree oil-Immagine Credit Public Domain).
Poiché gli oli essenziali vegetali hanno mostrato un significativo effetto antibatterico, il tea tree oil è stato considerato un potenziale candidato per alleviare il problema della resistenza agli antibiotici.
In un recente studio pubblicato su Poultry Science, i ricercatori hanno formulato nanoliposomi di olio di tee tree (TTONL) e ne hanno analizzato l’efficacia antibatterica contro l’Escherichia coli (E. coli), patogeno che colpisce in modo significativo l’industria del pollame. L’obiettivo principale del presente studio è sviluppare un nuovo farmaco per promuovere l’allevamento di animali sostenibile e sano in Cina.
Infezione da E.coli nel pollame
E. coli patogeno causa la colibacillosi, che è un’infezione sistemica o localizzata che si riscontra comunemente nel pollame. La colibacillosi è stata anche associata a lesioni multiorgano, come l’infiammazione del sacco aereo, la periepatite e la peritonite, che causano una significativa mortalità nel pollame.
La parete cellulare di E.coli è composta principalmente da lipopolisaccaride (LPS) e la lisi cellulare di questo batterio provoca un massiccio rilascio di LPS che innesca una risposta infiammatoria. In questo contesto, è stato scoperto che NLRP3 svolge un ruolo importante nell’indurre la risposta infiammatoria durante l’infezione da E.coli. Un altro fattore che media l’infiammazione in fase avanzata è l’HMGB1.
Olio dell’albero del tè e nanoliposomi
Il tea tree oil è un olio essenziale che viene estratto dalle foglie dell’albero del tè. Questo olio essenziale è di colore giallo chiaro ed ha un fresco odore di canfora. In genere, l’albero del tè si trova sulla costa del Queensland meridionale fino al New South Wales settentrionale, in Australia.
Il tea tree oil ha molte applicazioni medicinali, compreso il trattamento di herpes, acne, scabbia, punture di insetti e infezioni microbiche della pelle. È importante sottolineare che questo olio essenziale ha mostrato una concentrazione inibitoria minima (MIC) inferiore all’1% contro la maggior parte dei batteri e dei funghi. Pertanto, è considerato un promettente agente antimicrobico.
l terpinen-4-olo e l’α-terpineolo sono i componenti principali del tea tree oil che promuovono l’attività antibatterica. Meccanicisticamente, l’effetto battericida di questi componenti è stato associato alla rottura della membrana cellulare microbica che causa la lisi cellulare.
Oltre ai suoi vantaggi, alcune delle limitazioni dell’applicazione del TTO includono l’insolubilità in acqua, la sua natura instabile e la forte inclinazione dei suoi principi attivi a cambiare se esposti all’aria. Queste carenze potrebbero essere superate utilizzando i nanoliposomi, un sistema di trasporto di vescicole a doppio strato formato dall’autoassemblaggio in mezzi acquosi.
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I nanoliposomi che trasportano olio essenziale di tea tree raggiungono il sito bersaglio attraverso interazioni cellulari (p. es., fagocitosi, adsorbimento e fusione). È importante sottolineare che questi hanno notevolmente migliorato la scarsa stabilità degli oli essenziali durante la conservazione e l’applicazione. In questo studio, TTONL è stato prodotto in modo ottimale per inibire la malattia da E.coli nel pollame.
Sintesi e caratterizzazione di TTONL
Il tea tree oil è stato sintetizzato utilizzando la tecnica di idratazione e sonicazione a film sottile. Il processo di sviluppo è stato ottimizzato utilizzando il metodo della superficie di risposta Box-Behnken. Le condizioni ottimali determinate per la sintesi di TTONL erano un rapporto di massa tra lecitina e colesterolo di 3,7:1, pH del mezzo di idratazione di 7,4 e concentrazione di TTO di 0,5. Queste condizioni portano a un tasso di incapsulamento TTOL di 80,31 ± 0,56%.
L’analisi al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) ha rivelato che TTONL era di forma quasi sferica e di dimensioni uniformi. La dimensione media delle particelle di questa struttura a doppio strato contenente TTO era di 227,8 ± 25,3 nm con una carica negativa. Il caratteristico picco di assorbimento di TTONL ha rivelato una modifica insignificante dello scheletro di base di un liposoma. È importante sottolineare che i risultati sperimentali hanno indicato che TTONL era più stabile a 4° C, rispetto alla temperatura ambiente, per 35 giorni.
Efficacia antibatterica del TTONL
L’efficacia antibatterica diel tea tree oil è stata valutata contro E. coli mediante esperimenti in vitro e in vivo. Per lo studio in vivo, l’efficacia del TTONL è stata studiata utilizzando polli infetti da colibacillosi.
I risultati del test MIC hanno indicato che i nanoliposomi hanno migliorato l’efficacia antibatterica del TTO contro vari ceppi di E.coli. Dopo 8 ore di trattamento con 75 mg/mL di TTONL, è stato osservato un effetto battericida completo nei confronti dei ceppi in esame.
Esperimenti in vitro hanno dimostrato che l’esposizione al TTONL ha causato vari gradi di danno strutturale ai ceppi di E. coli . Uno studio in vivo ha rivelato che la somministrazione orale di TTONL ha ridotto significativamente i sintomi clinici e le lesioni intestinali dei polli infetti. È importante sottolineare che il trattamento con TTONL ha ridotto notevolmente l’espressione dell’mRNA di NLRP3 e NF-κB nel cieco e nel duodeno dei polli infetti da E.coli.
Conclusioni
Il tea tree oil appena sintetizzato ha mostrato un tasso di incapsulamento maggiore, un rilascio lento e una migliore stabilità con una promettente attività antibatterica contro i patogeni testati. Consirdeando tutti i risultati sperimentali, l’attuale studio ha fortemente raccomandato l’applicazione profilattica di TTONL per gestire le malattie batteriche aviarie.
Fonte: Poultry Science
