7 путей решения проблемы в домашних условиях

Статическое напряжение волос – одна из главных проблем, которая проявляется особенно с приходом зимы и раздражает все женское население планеты. Мы знаем, как справиться с этой проблемой, поэтому сегодня расскажем, как избавиться от этой проблемы раз и навсегда!

Прежде, чем рассказать о способах борьбы с электризацией волос, стоит сказать пару слов о том, из-за чего можно наэлектризовать волосы. Чрезмерная сухость волос, нехватка витаминов в организме, сильный ветер и мороз – среди главных причин. Также немаловажную роль играет головной убор: в шапке волосы сильно трутся друг о друга, от чего активно вырабатывают статическое электричество. Зная причины, можно найти решение этой проблемы. Итак, что делать, если электризуются волосы?

Читать также Почему электризуются волосы и что делать в домашних условиях

1. Смените шампунь и кондиционер

Если у вас сильно электризуются волосы, важно в этот период сменить свой уход и перейти на увлажняющие и питательные средства с маслами, предназначенные для сухих и поврежденных волос: они защитят ваши волосы от пересыхания и уменьшат статическое напряжение волос.

Выбирайте бальзам или кондиционер для волос с силикон, который эффективно нейтрализует электрический заряд в волосах. Не забывайте использовать дополнительный несмываемый защитный спрей-уход. От средств для жирного типа волос лучше отказаться: они смывают необходимый для защиты волос кожный себум, от чего волосы пересыхают быстрее и сильно электризуются. Поэтому, когда будете выбирать средство, будьте осторожны.

2. Правильно сушите волосы и не забывайте о термозащите

Частое использование фена для волос (особенно – на высокой температуре) сильно высушивает волос изнутри. Поэтому рекомендуем сушить волосы холодным воздухом и обязательно использовать несмываемый спрей-термозащиту, который следует наносить на влажные волосы перед сушкой. 

3. Ополаскивайте волосы прохладной водой

Для того, чтобы волосы не электризовались, нужно после каждого мытья ополаскивать их прохладной (не холодной) водой. Благодаря такой манипуляции волосы станут гладкими и шелковистыми.

4. Используйте масла

Мало кто знает, что масла обладают антистатическим эффектом. Для того, чтобы волосы не электризовались, налейте в бутылку с распылителем воду и добавьте несколько капель розового или лавандового масла. Используйте смесь на сухие или влажные волосы: она не только придаст блеск волосам, но также избавит от статического напряжения. Можете положить этот спрей в сумочку и использовать каждый раз, когда замечаете, что волосы начинают электризоваться. Также, не стоит забывать про различные витаминные маски для волос. Можно использовать различные народные и домашние средства. 

5. Пользуйтесь правильной расческой

Забудьте о пластиковых расческах, от которых волосы электризуются в 5 раз больше! Создайте волосам приятное и безопасное условие для роста и «жизни». Инвестируйте в расческу с натуральной щетиной кабана: она равномерно распределит кожное сало по всей поверхности волос, от влага в каждом волоске будет лучше удерживаться и волосы не будут электризоваться. Также рекомендуем использовать деревянный гребень: из-за большого расстояния между зубчиками он уменьшает количество трения, поэтому волосы после его использования не электризуются и не будут подниматься.

6. Используйте увлажнитель воздуха

Низкая влажность приводит к иссушению волос и провоцирует повышенную электризацию волос. Чтобы убрать эту проблему, используйте увлажнители воздуха. Поставьте его возле рабочего места или в доме, где вы чаще всего находитесь. Если нет увлажнителя, тогда просто налейте воду в бутылки и поставьте их возле батареи.

7. Носите правильную шапку

Головные уборы, сделанные из ненатуральных материалов, создают статическое напряжение. Отдавайте предпочтение шапкам из натуральной шерсти, хлопка или меха. Помните, даже самая модная шапка должна защищать ваши волосы от переохлаждения, но никак не вредить им. Чтобы выбрать шапку, которая не даст волосам электризоваться, почитайте отзывы на сайтах магазинов, например, и запросите больше фото у большого количества человек.

Не ленитесь!

Читать также Как решить проблему с секущимися кончиками в домашних условиях: 4 метода

Теперь вы знаете, что делать, если электризуются волосы. Пользуйтесь нашими советами и будьте самыми-самыми!

почему и как сделать, чтобы волосы были ровными

Только проснулись, а волосы уже электризуются? Мы решили разобрать главные причини и способы, которые помогут сделать идеальную укладку! 

Волосы электризуются из-за самых разных причин. Среди основных: сухость, материал одежды или головного убора (статическое электричество), ваша расческа или погодные условия (ветер, холод). 

Для того, чтобы волосы не электризовались нужно знать некоторые beauty-секреты. Поговорим?

Читать также На какие волосы делать окрашивание: грязные или чистые?

Увлажняйте воздух в помещении 

Воздух в помещении тоже провоцирует электризацию волос. В холодную погоду — мы включаем отопление. Сухой воздух влияет не только на укладку, но и на систему дыхательных путей. Купите специальный увлажнитель или часто проветривайте комнату. Beauty-совет: намочите полотенце и положите его на батарею (влага будет  испарятся и увлажнять воздух в комнате).

Статическое электричество — это явление, которое возникает при трении двух веществ с разным электрическим зарядом! 

Используйте средства для волос с антистатическим эффектом

Многие средства для волос содержат антистатик. Он предотвращает «пушистость», сухость и электризацию. Такие продукты образовывают невидимую пленку, что способствует удерживанию влаги внутри структуры. Beauty-совет: лучше всего приобрести маленькую версию, которую удобно брать с собой и использовать на протяжении дня. 

Moroccan oil Frizz control, цена от 600 грн.

Масло для волос

Масло для волос — это must have в любой период года. Оно восстанавливает структуру, защищает от термического воздействия и насыщает полезными компонентами. Такой продукт способен удерживать влагу внутри волосяных луковиц (предотвращает сухость). Регулярное использование средства избавит не только от посеченных кончиков, но и электризации. 

Rolland Oway Glossi Nectar, цена от 714 грн.

Синтетические материалы усиливают электризацию волос

Синтетика провоцирует электризацию. Это не значит, что головной убор стоит оставлять дома. Подберите модный аксессуар из натуральных материалов. Переживаете за объем укладки? Просто возьмите в сумочку специальный спрей или пудру для волос. 

Фен и расческа для волос

Горячая укладка влияет на структуру волоса и приводит к сухости и ломкости. Держите расстояние (около 20 см.) и контролируйте температуру (используйте технику с эффектом ионизации). Всегда используйте термозащитные средства, которые увлажняют, защищают и придают насыщенный блеск! Второй важный момент — выбор расчески. Она не должна быть пластиковой или металлической. Отличный вариант — деревянная основа и крупные зубчики (не вызывает статического электричества, трения).

Электризующиеся волосы — не только эстетическая проблема! 

Также мы решили спросить у эксперта, как избавиться от электризации волос.

«Статический заряд в волосах накапливается из-за: трения об одежду или головные уборы и внешних факторов. Также причиной электризации волос могут стать — неправильный уход и обезвоживание организма. Электризующиеся волосы — не только эстетическая проблема, а и сигнал того, что кончики очень скоро станут ломкими, а локоны потеряют — блеск и эластичность. 

Эфирные и базовые масла не только помогают снять статическое электричество, но и усиливают блеск! 

Как справиться с такой проблемой? Можно воспользоваться антистатиком, гелем, маслом или обычным спреем, облегчающим расчесывание. Если под рукой нет ничего из названных средств, то на помощь придет обычная вода. Слегка смочите руки и проведите ладонями по волосам.

Спасительным средством, нейтрализующим электризацию, считается аромарасчесывание. Для этого необходимо нанести на гребень несколько капель масла моринги, арганы или эфирного масла розы, лаванды, а затем — расчесать торчащие пряди. Кстати, эфирные и базовые масла не только помогают снять статическое электричество, но и усиливают блеск».

Для того чтобы волосы не электризовались, стоит придерживаться нескольких правил:

• 1. Минимизируйте в своем гардеробе количество синтетических вещей.
• 2. Расчесывайте волосы гребнями и щетками, изготовленными из натуральных материалов.
• 3. Используйте термоприборы со встроенной функцией ионизации.
• 4. Когда пользуетесь феном, оставляйте волосы процентов на 20 влажными. 
• 5. Пользуйтесь увлажняющими и разглаживающими ухаживающими средствами для волос.
• 6. Если ваши волосы подвержены электризации, то старайтесь не злоупотреблять глубоко очищающими шампунями;
• 7. Интенсивно восстанавливающие и питательные маски не только улучшают структуру волос, но и нейтрализуют появление электризации.
• 8. После укладки наносите на кончики волос несмываемый кондиционер, сыворотку или масло, а еще лучше – воспользуйтесь средствами, содержащими антистатические компоненты.
• 9. Регулярно увлажняйте воздух помещения, где вы проводите большую часть времени. 
• 10. Когда пользуетесь термальной водой, распыляйте ее на лицо и на волосы.
• 11. Не забывайте пить достаточное количество жидкости.
• 12. Защищайте волосы от солнца, ветра или холода, т.е. не допускайте, чтобы они пересыхали.

Также вам будет интересно: Стоит ли покупать безсульфатный шампунь?

Hair image created by Freepik, открытие источники в Сети

Материалы по теме:

Детская парикмахерская «Весёлая расчёска» | Почему электризуются волосы

Иногда волосы детей топорщатся, от чего малыши становятся похожими на очаровательные одуванчики. На первый взгляд это может выглядеть весело и мило, но усмирить такую прическу оказывается нелегко. Так происходит из-за возникновения на волосах статического электричества. Только зная причину его появления, можно избежать проблем с прической.

Выбираем головной убор и одежду

Ученые установили, что статические заряды на волосах появляются из-за их трения о другие предметы. Летом это могут быть панамки, банданы, бейсболки, шляпки. В холодное время года к головным уборам добавляются воротники свитеров, кофт, верхней одежды, причем, чем больше в них искусственных волокон, тем сильнее электризуются волосы. Так что стоит при покупке ребенку головного убора и одежды отдавать предпочтение шерсти, хлопку, льну.

К сожалению, обеспечить ненаглядное чадо одеждой исключительно из натуральных материалов получается не всегда. В этом случае можно периодически обрабатывать шапку или воротник антистатическими спреями. Это позволит снизить вероятность появления статического электричества, и прическа будет выглядеть аккуратней.

Покупаем расческу

Еще одной причиной электризации волос может стать неправильная расческа. Так, если она изготовлена из пластика либо металла, то при расчесывании вызовет появление положительно и отрицательно заряженных частиц. В результате — прическа “одуванчик”.

Самыми лучшими расческами многие эксперты считают деревянные гребни, так как они точно не электризуются. Для детей можно выбрать изделие из березы, дуба или сосны. Реже в продаже встречаются гребешки из можжевельника или сандалового дерева. В принципе, важен даже не вид древесины, а качество обработки зубьев. Они должны быть хорошо отполированы, не иметь микротрещин и зазубрин.

В продаже также встречаются расчески из карбона и силикона со специальным антистатическим покрытием. Можно встретить рекомендации приобрести ребенку щетку с натуральной щетиной, однако у некоторых малышей такие расчески все же электризуют локоны. Какая модель лучше всего подойдет ребенку, мама может узнать, только купив ее, попробовав и оценив результат.

Устраняем сухость волос

Специалисты установили, что сухие волосы электризуются сильнее, чем нормальные или склонные к жирности. У малышей волосы по своей природе более сухие, чем у взрослых. Именно поэтому родителям нужно заботиться о правильном уходе за волосиками маленьких непосед. Трихологи не рекомендуют использовать для мытья головы малышей даже самые дорогие мамины шампуни. Для них нужно покупать только специальные детские средства. В косметике для детворы больше увлажняющих и питательных добавок, намного меньше вредных химических веществ.

Для уменьшения сухости детских волос также можно:

·         мыть голову яичным желтком вместо шампуня;

·         ополаскивать волосы слегка теплой водой с добавлением лимонного сока либо яблочного уксуса;

·         делать аромарасчесывание с эфирным маслом лаванды, розы;

·         обрызгивать периодически в течение дня пряди минеральной водой из пульверизатора.

Также хороший эффект дают домашние маски. Для детей подойдет состав из 1 ст. л. меда (лучше жидкого), 1 ч. л. масла (оливкового, репейного, льняного, кокосового) и 1 желтка. Можно добавить 1 ч. л. пророщенной пшеницы для усиления эффекта. Все ингредиенты нужно тщательно перемешать, нанести на свежевымытые, слегка подсушенные пряди. Через 30 минут волосы ополаскивают теплой водой.

К сожалению, никакие процедуры не помогут вернуть детским кудряшкам влагу, если ребенка будет окружать сухой воздух. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать специальные приборы — увлажнители. Их нужно включать не только летом, но и зимой, ведь центральное отопление сильно сушит воздух.

Как видим, электризоваться волосы могут по разным причинам. Только устранив их все можно рассчитывать, что прическа будет аккуратной, и после расчесывания головка малыша не станет похожа на одуванчик.

Почему электризуются волосы. И как этого избежать.

И как этого избежать.

Во всем виноваты трение и сухой воздух.

Строение волос имеет отрицательный и положительный заряды частиц. Но когда волос травмирован и пересушен, строение нарушается, и остаются только положительные заряды. Поэтому, когда мы заходим с улицы в тепло, волосы встают «дыбом».

Синтетическая одежда, пластиковая расческа тоже провоцируют статику. Выбирайте головные уборы из натуральных тканей (хлопок, шерсть, шелк). Используйте расчески с каучуковым покрытием или натуральной щетиной.

@sammcknight1

Как избежать электризации волос

Обезвоженные волосы чаще других подвержены электризации, так что обязательно включите в ритуал ухода увлажняющие продукты.

Подойдут шампуни, маски и бальзамы с гиалуроновой кислотой (Sodium Hyaluronate), глицерином, пантенолом, токоферола ацетатом (Tocopheryl Acetate), алоэ вера, экстрактами морских водорослей и листьев чая, бетаином (Betaine). Эти компоненты работают максимально эффективно – притягивают и удерживают молекулы воды внутри структуры, а не снаружи.

Интенсивно увлажняющая маска DS

Бустер с гиалуроновой кислотой BC Fibre Clinix

Маска Davines The Circle Chronicles для мгновенного увлажнения и разглаживания структуры волос

Препятствовать испарению влаги помогут пленкообразующие: амодиметикон (Amodimethicone), диметикон (Dimethicone), триглицериды (Caprylic / Capric Glycerides), циклопентасилоксан (Cyclopentasiloxane) и др. Они образуют на поверхности легкую водоотталкивающую защитную пленку, при этом сами волосы делают мягкими и шелковистыми.

Пленкообразующие (в основном, силиконы) найдете в кондиционерах, спреях, сыворотках, продуктах для укладки. Важно, чтобы в формуле не было спирта – он сильно сушит волосы.

Ну и профессиональные антистатики вам в помощь:

Финиш-крем Sebastian Sublimate с эффектом anti-frizz

Антистатик Redken Frizz Dismiss

Спрей-антистатик Wella Professionals Invigo Nutri Enrich

Для укладки выбирайте стайлеры с турмалиновым покрытием. Минерал Турмалин является естественным источником отрицательно заряженных ионов. Нейтрализует статику, приглаживает кутикулу, поэтому волосы приобретают здоровый блеск.

Ионизация также помогает снять статическое электричество с волос.

Фото обложки: @sammcknight1

Почему волосы электризуются и как с этим бороться

Откуда берется статика?

Статическое электричество создается, когда два непохожих объекта трутся друг об друга. Этот процесс заставляет электроны от одного объекта переносится на другой. Объект, который теряет электроны получает положительный заряд, а объект, который получает электроны получает отрицательный заряд. Например, головной убор. При контакте материала шапки и волос они обмениваются электронами. Этот обмен, в свою очередь, вызывает электрический заряд, накапливающийся на волосах. Обычно, если в воздухе присутствует достаточно влажности, заряд может просто исчезнуть. Но если влаги недостаточно, пряди будут отталкиваться друг от друга как магнит. Проще говоря, волосы настолько переполнены электронами, что они не могут этого выдержать.

5 способов борьбы с электризацией волос:

1. Как следует увлажняйте волосы специальных косметических продуктов!

Помогут средства на основе растительных экстрактов, морских водорослей, натуральных масел – например, из линии Moisture, Paul Mitchell. Раз в неделю обязательно делайте маску. Очень сухим, обезвоженным волосам, подойдет насыщенный уход Super Charged Treatment. Он быстро восстановит гидробаланс и решит проблему статики.

2. Расческа + стайлинг. Попробуйте заменить пластиковую расческу на карбоновую или деревянную. Используйте расческу с натуральными щетинками. Из стайлингов обратите внимание на легкие продукты, например, моделирующий лосьон Hair Sculpting Lotion. Он уберет статическое электричество, поможет создать легкую естественную укладку, не утяжеляя и не склеивая волосы. Его также наносите перед сушкой феном.

3. Смените головной убор. Отдавайте предпочтение хлопчатобумажным или акриловым шапкам с шелковой или атласной подкладкой. Волосы будут скользить по такому материалу, что предотвратит появление статики.

4. Используйте несмываемые уходы. Спрей Lavender Mint Conditioning Leave In Spray можно наносить в течение дня на кончики волос, нейтрализуя тем самым воздействие сухого кондиционированного воздуха и предотвращая электризацию.

5. На время откажитесь от постоянной термоукладки. Температурное воздействие повышает риск обезвоживания, а в перспективе может сделать волосы тусклыми и ломкими. Постарайтесь использовать щипцы или утюжки не чаще 1 раза в неделю и обязательно используйте профессиональную термозащиту, например, праймер Neuro Prime HeatCTRL Blowout Primer, который заодно придает волосам красивый блеск, благодаря светоотражающим частичкам.

Вернуться к списку публикаций

Что делать если волосы электризуются: советы специалиста

Знакомая каждой ситуация: снимаешь шапку, а волосы поднимаются вместе с головным убором, взлетая вверх при каждой попытке вернуть их на место. Эта досадная ситуация портит настроение, самые качественные укладки и важные вечеринки. Мы решили расспросить специалиста по реабилитации волос и кожи головы с 12-летним стажем Юлию Седлецкую о том (знаем, это очень смешно звучит), как противостоять появлению электричества в локонах.

Носите правильные шапки

«Начнем с самого главного: шапки – это наши друзья. Носить их нужно. При этом важно обращать внимание перед покупкой на состав материала, из которого изготовлен головной убор. Чем более натуральная ткань, тем меньше будет потеть кожа головы и, соответственно, тем реже она будет «жирниться» и точно не будет неприятно пахнуть. Кроме того, от натуральной ткани в шапках зависит отсутствие проблем с перхотью. Любимая шапка даже поможет избавиться от электризации волос. 

Не пропускайте мытье головы

В прохладный сезон очень важно соблюдать правильную гигиену. То есть, если вы решили пропустить мытье головы в надежде, что это визуально скроет шапка, это может привести к накоплению бактерий, которые будут вызывать нарушение pH-баланса, шелушения на коже головы и появление перхоти. Если вы на протяжении сезона шапок регулярно пропускали мытье головы – не исключено, что через несколько месяцев вы будете наблюдать выпадение волос на этом фоне.

Прячьте волосы под одежду

Кроме того, я не очень верю в то, что электризацию волос вызывает именно синтетическая шапка. На самом деле в первую очередь ее причиной становится сухость кутикулярного слоя. В этот период очень важно увлажнять структуру волос, не носить их поверх, а всегда прятать под верхнюю одежду, шапку или платок. За счет перепадов температуры липидная прослойка между кутикулой волос может испаряться. Впоследствии сухие пряди трутся друг о друга, постепенно накапливая электростатический заряд. Поэтому так важно избегать больших перепадов температур – из теплого сухого воздуха на мороз, а также ставить увлажнители воздуха в офисе и дома на время отопительного сезона.

Чтобы волосы не электризовались, не забывайте о зимних табу, которые могут повредить волосы или способствовать их электризации. Ни в коем случае не выходите из помещения с мокрыми или влажными локонами. Если же вы только-только высушили волосы, я рекомендую прятать их не только под верхнюю одежду, но и под свитер. Таким образом, волосы могут досыхать под воздействием температуры тела».

Сушите волосы правильно

Если вы никуда не торопитесь и вам не нужно выбегать на холод через 20 минут, сушите только корни волос. Кончики могут высохнуть и сами.
Старайтесь использовать холодный воздух фена. Он поможет убрать электризацию волос.
Также сейчас есть фены с ионизацией. В этой технологии на волосы попадает не только горячий воздух, но и отрицательно заряженные ионы. Они избавляют волосы от положительных зарядом. Волосы не электризуются.

Используйте специальные средства

Чтобы волосы не электризовались, пользуйтесь антистатиком. Обычно его можно купить в спрее. Он может быть питательный или с термозащитой. Распилите на расческу и разобщите волосы. Обычная минеральная вода также подойдет, просто сбрызните волосы. Так электризуются волосы гораздо меньше.

Кроме того, важно уделять внимание несмываемым продуктам ухода для прядей – при этом средства не должны быть плотной, тяжелой текстуры. Легкие средства гораздо лучше обволакивают стержень волоса и способствуют сохранению влаги внутри.

Поменяйте расческу

Если волосы сильно электризуется, возможно вы подобрали не ту расчеку. Для тонких волос выбирайте расческу с синтетической щетиной. Также подойдет расчёска, в которой мягкие пластмассовые зубчики. Для густых волос — с натуральной щетиной. Плюсом будет если на расческе написано «Антистатик».

Читайте также: Как ухаживать за волосами, когда на улице мороз

Электризация тел при соприкосновении. Электрический заряд

Слова «электричество», «электрический ток» знакомы сейчас каждому человеку. В наших домах, на транспорте, на заводах и фабриках, в сельском хозяйстве используют электрический ток. Но что такое электричество? Какова его природа? Ответить на эти вопросы нелегко. Для этого надо ознакомиться с весьма значительным кругом явлений, которые называют электрическими.

Рассмотрим сначала происхождение термина «электричество».

Если потереть стеклянную палочку о лист бумаги и поднести ее к руке, то можно услышать легкий треск, а в темноте и увидеть небольшие искорки. Кроме того, палочка приобретает способность притягивать к себе листочки бумаги, пушинки, тонкие струйки воды (рис. 210). Подобные явления наблюдаются, например, и при расчесывании сухих волос.

Эти явления были обнаружены еще в глубокой древности. Древнегреческие ученые в подобных опытах часто пользовались янтарем. Они и заметили, что янтарь при натирании его шерстью начинает притягивать к себе различные тела. По-гречески янтарь — электрон, отсюда произошло название «электричество».

Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или, что ему сообщен электрический заряд.

Электризоваться могут тела, сделанные из разных веществ. Легко наэлектризовать натиранием о шерсть палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы, капрона.

Электризация тел происходит при соприкосновении и последующем разделении тел. Трут, тела друг о друга лишь для того, чтобы увеличить площадь их соприкосновения.

В электризации всегда участвуют два тела: в рассмотренных выше опытах стеклянная палочка соприкасалась с листом бумаги, кусочек янтаря — с мехом или шерстью, палочка из плексигласа — с шелком. При этом электризуются оба тела. Например, при соприкосновении стеклянной палочки и куска резины электрический заряд возникает и на стекле, и на резине. Резина, как и стекло, начинает притягивать к себе легкие тела (рис. 211).

Электрический заряд можно передать от одного тела к другому. Для этого нужно коснуться наэлектризованным телом другого тела, и тогда часть электрического заряда перейдет на него. Чтобы убедиться, что и второе тело наэлектризовано, нужно поднести к нему мелкие листочки бумаги и посмотреть, будут ли они притягиваться.

Вопросы.

1. Как обнаружить на опыте возникновение электрического заряда на телах, потертых друг о друга?
2. Каково происхождение слова «электричество»?
3. Как показать, что при соприкосновении электризуются оба тела?

(PDF) Новые клинические применения электролизованной воды: обзор

Микроорганизмы 2021,9, 136 18 из 19

114.

Reis, R .; Sipahi, H .; Dinc, O .; Каваз, Т .; Charehsaz, M .; Димогло, А .; Aydın, A. Оценка токсичности, мутагенности и стабильности

просто производила электролизованную воду как средство для заживления ран in vitro. Гм. Exp. Toxicol. 2020. [CrossRef]

115.

Vahabi, S .; Shokri, M .; Лазар, М. Влияние электролизованной воды на рост видов оральных патологических бактерий и ее цитотоксическое действие

на фибробласты и эпителиальные клетки при различных значениях pH. Иран. J. Basic Med. Sci. 2020,45, 277–285.

116.

Ishiyama, K .; Накамура, К .; Канно, Т .; Нивано, Ю. Бактерицидное действие фотодинамической антимикробной химиотерапии (PACT)

с фотосенсибилизаторами, используемыми в качестве агентов, раскрывающих бляшки, против экспериментальной биопленки. Биоконтроль. Sci.

2016

, 21, 187–191. [CrossRef]

117.

Kubota, A .; Года, Т .; Цуру, Т .; Yonekura, T .; Яги, М .; Kawahara, H .; Yoneda, A .; Tazuke, Y .; Tani, G .; Исии, Т.Эффективность и безопасность

сильнокислой электролизованной воды для перитонеального лаважа для предотвращения инфекции места хирургического вмешательства у пациентов с перфорированным аппендицитом.

Surg. Сегодня 2015,45, 876–879. [CrossRef] [PubMed]

118.

Chen, C.J .; Chen, C.C .; Дин, С.Дж. Эффективность хлорноватистой кислоты для уменьшения биопленок на поверхностях титановых сплавов

in vitro

.

Внутр. J. Mol. Sci. 2016,17, 1161. [CrossRef] [PubMed]

119. Ли, С.ЧАС.; Чой, Б.К. Антибактериальное действие электролизованной воды на бактерии полости рта. J. Microbiol. 2006, 44, 417–422. [PubMed]

120.

Xin, P.J .; Huang, N .; Sun, H.H .; Wang, J.Q .; Су, Дж. Исследование непрерывной дезинфекции водопроводов стоматологической установки. Подбородок. J. Disin-

фект. 2017 г., 34, 422–425.

121.

Galvin, S .; Boyle, M .; Russell, R .; Coleman, D .; Creamer, E .; O’Gara, J.P .; Fitzgerald-Hughes, D .; Хамфрис, Х. Оценка

испаренной перекиси водорода, Citrox и pH-нейтрального Ecasol для дезактивации закрытых территорий: пилотное исследование.J. Hosp. Заразить.

2012,80, 67–70. [CrossRef]

122.

Ким, С.Б. Разработка альтернативы жидкости для полоскания рта с использованием раствора хлорноватистой кислоты низкого уровня с макропористыми платиновыми электродами

и ее применение для здоровья полости рта. Int. J. Clin. Exp. Med. 2016,9, 21304–21311.

123.

Park, G.W .; Boston, D.M .; Kase, J.A .; Sampson, M.N .; Собси, доктор медицины, оценка применения раствора хлорноватистой кислоты Sterilox

на основе жидкости и тумана для поверхностной инактивации норовируса человека.Прил. Environ. Microbiol.

2007

, 73, 4463–4468.

[CrossRef]

124. Negut, I .; Grumezescu, V .; Грумезеску, А. Стратегии лечения инфицированных ран. Molecules 2018,23, 2392. [CrossRef]

125.

Opneja, A .; Капур, С .; Ставру, Э. Вклад тромбоцитов, свертывающей и фибринолитической систем в заживление кожных ран

. Тромб. Res. 2019, 179, 56–63. [CrossRef]

126.

Leaper, D.J .; Шульц, Г.; Carville, K .; Fletcher, J .; Swanson, T .; Дрейк, Р. Расширение концепции ВРЕМЕНИ: Что мы узнали из

за последние 10 лет? Int. Рана J. 2012,9, 1–19. [CrossRef]

127. Иоахим, Д. Очищение ран: преимущества хлорноватистой кислоты. J. Уход за ранами 2020,29, S4 – S8. [CrossRef] [PubMed]

128.

Ben-Nakhi, M.E .; Эльтаеб, Х. Первый опыт на Ближнем Востоке с новой пенной повязкой вместе с раной с отрицательным давлением

Терапия и инстилляция. Cureus 2018,10, e3415.[PubMed]

129.

Tirado-Sánchez, A .; Понсе-Оливера, Р. Эффективность и переносимость супероксидированного раствора при лечении легких и умеренных

воспалительных угрей. Двойное слепое плацебо-контролируемое рандомизированное клиническое исследование в параллельных группах. J. Dermatol. Относиться.

2009

, 20,

289–292. [CrossRef] [PubMed]

130.

Gold, M.H .; Andriessen, A .; Bhatia, A.C .; Bitter, P., Jr .; Chilukuri, S .; Cohen, J.L .; Робб, К.W. Стабилизированная хлорноватистая кислота для местного применения:

Будущий золотой стандарт ухода за ранами и лечения рубцов в процедурах дерматологической и пластической хирургии. J. Cosmet. Дерматол.

2020,19, 270–277. [CrossRef] [PubMed]

131.

Jing, J.L.J .; Yi, T.P .; Bose, R.J .; McCarthy, J.R .; Tharmalingam, N .; Мадхесваран, Т. Дезинфицирующие средства для рук: Обзор формулировки

Аспекты, побочные эффекты и правила. Int. J. Environ. Res. Public Health 2020, 17, 3326. [CrossRef] [PubMed]

132.

Sipahi, H .; Reis, R .; Dinc, O .; Каваз, Т .; Димогло, А .; Aydın, A.

In vitro

Подходы к исследованию биосовместимости для оценки профиля безопасности

электролизованной воды для кожи и глаз. Гм. Exp. Toxicol. 2019,38, 1314–1326. [CrossRef]

133.

Ding, T .; Ge, Z .; Shi, J .; Xu, Y.-T .; Jones, C.L .; Лю, Д.-Х. Воздействие слабокислой электролизованной воды (SAEW) и ультразвука на

микробных нагрузок и качество свежих фруктов.LWT Food Sci. Technol. 2015,60, 1195–1199. [CrossRef]

134. Almås, G.H .; Бигнами, А. Приготовление хлорноватистой кислоты с органическими кислотами. Патент США 10029917, 24 июля 2018 г.

135.

Dodoo, C. C .; Stapleton, P .; Basit, A.W .; Гайсфорд, С. Потенциал оральных пленок Streptococcus salivarius в лечении кариеса зубов

: подход к струйной печати. Int. J. Pharmaceut. 2020,591, 119962. [CrossRef]

136.

Lin, Y.T.J .; Чжоу, C.C.; Сюй, C.Y.S. Влияние приема Lactobacillus casei Shirota на риск кариеса у детей. J. Dent. Sci.

2017

, 12,

179–184. [CrossRef]

137.

Gholizadeh, P .; Pormohammad, A .; Eslami, H .; Shokouhi, B .; Фахрзаде, В .; Кафиль, Х.С. Оральный патогенез Aggregatibacter

actinomycetemcomitans. Microb. 2017, 113, 303–311. [CrossRef]

138.

Ab Malik, N .; Razak, F.A .; Lam, O.L.T .; Jin, L .; Li, L.S .; МакГрат, К. Вмешательства в области гигиены полости рта с использованием эффектов хлоргексидина на распространенность орально-оппортунистических патогенов

у выживших после инсульта: рандомизированное клиническое испытание.J. Evid. На основе Дент. Практик.

2018

, 18,

99–109. [CrossRef] [PubMed]

139.

Hsieh, Y.L .; Yao, J.C .; Hsieh, S.C .; Teng, N.C .; Чу, Ю.Т .; Yu, W.X .; Chen, C.H .; Chang, L.Y .; Huang, C.S .; Lee, T.H .; и другие. In

Vivo токсичность и антимикробные свойства электролизованных окисляющих (ЭО) жидкостей для полоскания рта на водной основе. Материалы

2020

, 13, 4299.

[CrossRef] [PubMed]

140.

Росси-Феделе, Г.; Do˘gramacı, E.J .; Steier, L .; Де Фигейредо, J.A.P. Некоторые факторы, влияющие на стабильность стерильной воды Sterilox

®

, суперокси

. Br. Вмятина. J. 2011, 210, E23. [CrossRef] [PubMed]

141.

Lata, S .; Mohanty, S.K .; Pradhan, P.K .; Patri, G .; Sinha, S.P .; Агравал П. Антибактериальная эффективность электрохимически активированной воды

(ECA) в качестве ирриганта корневых каналов — сравнительное исследование in vitro. J. Clin. Диаг. Res. 2016,10, ZC138.[CrossRef]

Пространственный дезинфекционный потенциал слабокислой электролизованной воды

Реферат

Слабокислая электролизованная вода (SAEW) была разработана японскими компаниями более 20 лет назад. SAEW обладает сильным стерилизующим действием, но при этом является относительно безопасным. В этом исследовании оценивалась возможность применения SAEW при пространственной дезинфекции. До экспериментов, связанных с пространственным распылением, способность SAEW удалять семь типов микроорганизмов, вызывающих пищевое отравление, изучалась in vitro.Результаты показали, что свободный хлор в SAEW, даже при низкой концентрации (30 мг / л), был способен удалить Cladosporium cladosporioides , типичный переносимый по воздуху гриб, разрушающий пищу, и споры, такие как Bacillus subtilis , выносливые бактерии. В эксперименте, включающем пространственное распыление, 3,43 log ₁₀ КОЕ / 100 л Staphylococcus epidermidis было распылено в пространстве размером с комнату; это же пространство затем было обработано SAEW. Было измерено количество оседающих микробов и оценена стерилизующая способность SAEW.Результаты показали, что концентрация S . epidermidis в пространстве был полностью удален после 20 минут распыления SAEW. Вышеупомянутые результаты показывают, что SAEW может использоваться для удаления переносимых по воздуху микроорганизмов с помощью пространственного распыления.

Образец цитирования: Курахаши М., Ито Т., Нака А. (2021) Потенциал пространственной дезинфекции слабокислой электролизованной воды. PLoS ONE 16 (7): e0253595. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253595

Редактор: Оливье Хабимана, Университет Гонконга, ГОНКОНГ

Поступила: 27 октября 2020 г .; Принята к печати: 8 июня 2021 г .; Опубликовано: 2 июля 2021 г.

Авторские права: © 2021 Kurahashi et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в бумажных и вспомогательных информационных файлах.

Финансирование: Это исследование стало возможным благодаря ежегодному исследовательскому бюджету Токийского университета. Мы хотели бы поблагодарить Organo Food Tech Corporation за предоставление слабокислой электролизованной воды (SAEW) и чистой камеры для проведения теста пространственной дезинфекции. Корпорация Organo Food Tech внесла свой вклад в разработку экспериментов, и мы обсудили результаты перед написанием рукописи, но они не играли никакой роли в сборе и анализе данных или в принятии решения о публикации.

Конкурирующие интересы: Автор, коммерческое подразделение TI (Organo Food Tech Corporation) предоставило SAEW и чистую камеру (ресурсы) для проведения экспериментов по пространственной дезинфекции. Нет никаких патентов, продуктов в разработке или продаваемых продуктов, которые можно было бы декларировать. Это не влияет на нашу приверженность политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

1 Введение

Средства на основе гипохлорита и диоксида хлора широко используются во всем мире в качестве дезинфицирующих средств на основе хлора.Имеющиеся в продаже растворы гипохлорита натрия имеют концентрацию свободного хлора 50 000–120 000 мг / л; при использовании его обычно разбавляют до 100–200 мг / л. Растворы гипохлорита натрия недороги и относительно эффективны, поэтому они используются во всем мире более 100 лет. Однако бромная кислота может загрязнять растворы гипохлорита натрия как побочный продукт производственного процесса. Бромная кислота — это химическое вещество, которое, согласно недавним исследованиям, является канцерогенным [1].Более того, при определенных взаимодействиях между гипохлоритом натрия и органическими веществами может образовываться хлороформ (тригалогенметан) [2], другое химическое вещество, которое считается канцерогенным [3]. Компромисс мощному стерилизующему действию диоксида хлора заключается в том, что это вещество чрезвычайно опасно в чистом виде и требует наличия паспорта безопасности материала (MSDS). Таким образом, диоксид хлора обычно доступен в виде стабилизированного диоксида хлора (фактически «стабилизированный хлорит»). Стабилизированный диоксид хлора — это общее название вещества или смеси, образующей диоксид хлора, а не фактическое название вещества.Стабилизированный диоксид хлора относится к любому веществу, которое физически стабильно и отрегулировано для постепенного высвобождения диоксида хлора в соответствии с изменениями окружающей среды, такими как температура и pH (степень выделения различается в зависимости от продукта). Кроме того, эффективность стабилизированного диоксида хлора и чистого диоксида хлора сильно различается даже при одинаковой концентрации. В виде стабилизированного диоксида хлора продается множество разнообразных продуктов, но методы стабилизации различаются в зависимости от продукта, поэтому сложно оценить их общую безопасность и эффективность.

В Японии компании разработали продукты путем электролиза разбавленного раствора соляной кислоты в бездиафрагменном электролизере и разбавления водопроводной водой до pH 5–6,5. Этот водный раствор используется как стерилизующий раствор. Основным стерилизующим компонентом в слабокислой электролизованной воде (SAEW) является хлорноватистая кислота (HOCl), она отличается от раствора хлорноватистой кислоты, полученного путем смешивания кислоты с гипохлоритом натрия. Министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии в 2002 году назначило SAEW дезинфицирующим средством для пищевых добавок, а в 2014 году Министерство сельского, лесного и рыбного хозяйства и Министерство окружающей среды назначили SAEW в качестве агента контроля.Таким образом, области применения SAEW в Японии расширяются и быстро получают признание, в частности, в области пищевой санитарии.

Одним из потенциальных применений SAEW может быть пространственная дезинфекция из-за его безопасности и стерилизующей способности. Пространственная дезинфекция обычным средством включает опрыскивание в незанятом помещении или использование средств защиты. Продезинфицированное пространство обычно после этого требует надлежащей вентиляции. Напротив, SAEW оказывает стерилизующее действие даже при низкой концентрации.Его эффективность в качестве дезинфицирующего средства была измерена в этом исследовании путем непосредственного применения SAEW к различным типам бактерий и их спорам. Пространственная дезинфекция может выполняться опрыскиванием SAEW с концентрацией свободного хлора 100 мг / л или ниже и без учета остаточного хлора. Существует множество исследований стерилизующего действия электролизованной воды, но очень мало исследований по использованию SAEW для дезинфекции помещений [4–6]. Учитывая появление микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью и повышенный риск инфекционных заболеваний из-за изменения климата [7], ожидается, что спрос на дезинфекцию помещений, таких как пищевые фабрики, больницы, учреждения по уходу, детские сады, загоны для животных и кооперативы, сохранится. растет в будущем.В текущем исследовании оценивается дезинфекция при распылении SAEW в помещении, и обсуждается возможность пространственной дезинфекции с помощью SAEW.

2 Материалы и методы

2.1 Микробное культивирование и приготовление посевного материала

Эксперимент in vitro был проведен с Bacillus cereus NBRC 13494, Bacillus subtilis NBRC 3134, Pseudomonas aeruginosa NBRC 13275, Salmonella enterica subsp. enterica NBRC 3313, Staphylococcus aureus subsp. aureus NBRC 12732, Cladosporium cladosporioides NBRC 6348 и Staphylococcus epidermidis NBRC 12993 из Центра биологических ресурсов NITE (NBRC, Япония) и Escherichia coli ATCC 7, a. штамм-продуцент) из Американской коллекции типовых культур (ATCC, США).

Б . cereus культивировали на питательном агаре PT2810 (Eiken Chemical Co.) и B . subtilis культивировали на соево-казеиновом агаре PT8010 (Eiken Chemical Co.) при 35 ° C ± 1 ° C в течение 7–10 дней. Затем каждую бактерию суспендировали в физиологическом солевом растворе, нагревали до 70 ° C ± 1 ° C в течение 20 минут для уничтожения питательных клеток. Каждую суспензию центрифугировали, супернатант удаляли, бактериальные клетки суспендировали в физиологическом растворе и количество спор доводили до примерно 10 ⁸ –10 ⁹ КОЕ / мл, чтобы получить раствор спор бактерий. Раствор бактериальных спор разбавляли физиологическим солевым раствором и доводили до 10 ⁷ –10 ⁸ КОЕ / мл, чтобы получить тестируемый бактериальный раствор. E . coli , P . aeruginosa , S . enterica , S . aureus каждый культивировали на питательном агаре PT 1010 (Eiken Chemical Co.) при 35 ° C ± 1 ° C в течение 18–24 часов. Затем каждую бактерию суспендировали в физиологическом солевом растворе и количество бактерий доводили до 10 ⁷ –10 ⁸ КОЕ / мл, чтобы получить тестируемый бактериальный раствор. С . epidermidis культивировали в бульоне для инфузии сердца мозга PT3025 (Eiken Chemical Co.) при 35 ° C ± 1 ° C в течение 18–24 ч. Количество бактерий доводили до 10 ⁷ -10 ⁸ КОЕ / мл с помощью стерильного фосфатного буфера (фосфатно-солевой буфер или PBS), чтобы получить тестируемый бактериальный раствор. С . cladosporioides культивировали на картофельном агаре с декстрозой PT 2610 (Eiken Chemical Co.) при 25 ° C ± 1 ° C в течение 7-10 дней. Споры суспендировали в 0,005% растворе диоктилсульфосукцината натрия. Суспензию фильтровали через фильтр из нетканого материала. Подсчет грибов был доведен до 10 ⁷ –10 ⁸ КОЕ / мл, чтобы получить раствор тестируемого грибка.

Эксперимент по пространственной дезинфекции был проведен с помощью S . epidermidis NBRC 12993 из Центра биологических ресурсов NITE (NBRC), Япония. Тестируемые бактерии культивировали в бульоне для инфузии мозга и сердца PT3025 (Eiken Chemical Co.) при 35 ° C ± 1 ° C в течение 18–24 часов. Количество бактерий доводили до 10 ⁶ КОЕ / мл с помощью стерильного фосфатного буфера (фосфатно-солевой буфер или PBS), чтобы получить тестируемый бактериальный раствор. Один мл PBS был добавлен к 2 мл бактериального раствора, чтобы получить 3 мл раствора для опрыскивания. С . epidermidis был единственным микроорганизмом, выбранным для экспериментов по пространственной дезинфекции, потому что это обычная бактерия, присутствующая в коже человека и, следовательно, обычно не вызывающая инфекций у здоровых пациентов и не требующая высокого уровня лабораторий биобезопасности.

2.2 Приготовление лечебных растворов

Слабокислая электролизованная вода (HOCL0,36 т, HOCL Inc.) была специально приготовлена ​​компанией Organo Food Tech, Сайтама, Япония для целей этих экспериментов.SAEW, использованный в экспериментах с чистыми культурами, имел доступную концентрацию хлора 30 мг / л и pH 5,9. SAEW, использованный в эксперименте по пространственной дезинфекции, имел доступную концентрацию хлора 41 мг / л и pH 6,0.

2.3 Влияние SAEW на чистые культуры

Эксперимент на чистых культурах готовили путем смешивания 9,9 мл SAEW с 0,1 мл раствора тестируемых микробов. Этот тестовый раствор хранили при 20 ° C ± 1 ° C. Через 15 с, 1 минуту и ​​15 минут его немедленно разбавляли в 10 раз соево-казеиновой перевариваемой средой с полисорбатом 80 и лецитином SCDLP «DAIGO» (Nihon Pharmaceutical Co.). Микроорганизмы в исследуемом растворе подсчитывали, используя среду для культивирования и выделения. Средой для культивирования и выделения был агар, переваренный соевыми бобами и казеином, с полисорбатом 80 и лецитином SCDLP «DAIGO» (Nihon Pharmaceutical Co.) для B . cereus , B . subtilis , E . coli , P . aeruginosa , S . enterica , S . aureus и S . эпидермис . Затем каждую бактерию культивировали при 35 ° C ± 1 ° C в течение 2 дней с использованием метода заливки в чашку. Средой для культивирования и выделения был агар с глюкозо-пептонным агаром с лецитином и полисорбатом 80 GPLP AGAR «DAIGO» (Nihon Pharmaceutical Co.) для C . cladosporioides . Грибок культивировали при 25 ° C ± 1 ° C в течение 7 дней с использованием метода наливных чашек. Аналогичное тестирование было выполнено с использованием очищенной воды в качестве контроля, и количество жизнеспособных микроорганизмов было подсчитано в начале и через 15 минут.Все эксперименты проводили в трех повторностях.

2.4 Эффекты распыления SAEW

внутри помещений

Отрицательное давление создавалось в чистой камере объемом 26 м ³ (длина: 2,99 м, ширина: 3,96 м, высота: 2,21 м), пробы внутреннего воздуха отбирались с помощью пробоотборника воздуха (SAS Super ISO100, PBI, Милан, Италия), была измерена чистота воздуха внутри, и воздух был признан достаточно чистым. С . epidermidis. , доведенный до 1 × 10. ^6. КОЕ / мл смешивали с PBS.Три мл этой смеси (2 мл бактериального раствора + 1 мл PBS) распыляли со скоростью 1 мл / мин в течение 3 минут из распылительной насадки ультразвукового увлажнителя AHD-012 (Shizuku Plus +, Apix International, Осака. , Япония) в большой чистой камере. Вентилятор для рассеивания бактерий работал в течение 1 мин; после взбалтывания воздуха в чистой камере брали пробы. Это послужило 0 мин. Затем ультразвуковой увлажнитель работал со скоростью 5,5 мл / мин, и началось распыление SAEW. Пробы воздуха (100 л) отбирали с помощью пробоотборника воздуха каждые 10, 20, 30 и 40 минут и подсчитывали количество переносимых по воздуху бактерий.Аналогичным образом испытание проводили без запуска ультразвукового увлажнителя и при распылении стерильной воды в качестве отрицательного контроля. Этот эксперимент повторяли трижды.

2.5 Статистический анализ

Все эксперименты были выполнены в трех повторностях. Количество микробов — это среднее значение ± стандартное отклонение для отдельных образцов. Полученные результаты были статистически оценены с использованием критерия достоверно значимой разницы Тьюки (HSD), при этом P <0,05 считалось статистически значимым.

3 Результаты

3.1 Влияние SAEW на чистые культуры

Результаты эксперимента in vitro с участием типичных микроорганизмов, вызывающих пищевое отравление, показаны на рис. 1. Обработка B . cereus (споры), грамположительная палочка, вызывающая порчу пищи, дала 1/10 от исходного log ₁₀ КОЕ / мл через 60 секунд. Через 15 минут наблюдалось логарифмическое уменьшение на 4,9. Аналогично после B . subtilis (споры) обрабатывали SAEW, логарифмическое уменьшение 5.0 или больше (log ₁₀ КОЕ / мл) было отмечено в течение 15 минут. После E . coli (O157: H7), P . aeruginosa и S . enterica , которые являются типичными грамотрицательными бактериями, вызывающими пищевое отравление, были обработаны SAEW, соответствующее логарифмическое (log ₁₀ КОЕ / мл) снижение на 5,5, 5,8 и 6,2 или больше было отмечено в течение 15 минут. Обработка S . aureus и S . epidermidis , грамположительные факультативные анаэробные бациллы, с электролизованной водой приводили к логарифмическому (log ₁₀ КОЕ / мл) снижению на 5.2 или больше и 5,4 или больше, соответственно, в пределах 15 секунд. После C . cladosporioides , типичный контаминирующий гриб, обрабатывали SAEW, логарифмическое уменьшение на 5,7 или больше (log ₁₀ КОЕ / мл) было отмечено в течение 60 секунд.

Рис. 1.

Влияние SAEW на чистые культуры (a) Bacillus cereus , (b) Bacillus subtilis , (c) Escherichia coli (O157: H7), (d) Pseudomonas aeruginosa , ( д) Salmonella enterica subsp . enterica , (f) Staphylococcus aureus subsp . aureus , (g) Cladosporium cladosporioides и (h) Staphylococcus epidermidis .

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253595.g001

3.2 Влияние распыления SAEW

на внутренние помещения

Для определения количества микробов отбирали пробы из 100 л воздуха 5 раз каждые 10 мин, так что всего было отобрано 500 л. Этот воздух подавался извне и проходил через HEPA-фильтр.Таким образом, для достижения точности необходимо будет внести поправку на эту сумму. Однако, поскольку было отобрано только 1,92% объема камеры, в этом исследовании корректировка не проводилась.

На рис. 2 показаны изменения количества переносимых по воздуху бактерий в большой чистой камере с течением времени. Естественное ослабление бактерий и влажность из-за распыления воды могут повлиять на концентрацию бактерий. Таким образом, также оценивали постепенное ослабление бактерий за счет естественного ослабления и воды. Через 20 минут величина логарифмического уменьшения с естественным затуханием составила 0.54 log ₁₀ КОЕ / 100 л, тогда как логарифмическое уменьшение для распыленной воды составило 0,86 log ₁₀ КОЕ / 100 л. Однако сразу после распыления SAEW количество бактерий резко снизилось и стало ниже чувствительности обнаружения через 20 минут. мин. Логарифмическое уменьшение составило 3,43 log ₁₀ КОЕ / 100 л

Тестовая бактерия распространяется распыляемой водой, поэтому влажность в камере может повлиять на количество бактерий. Чтобы уменьшить количество влаги для распыляемой бактерии, вместо обычного распылителя использовали ультразвуковой распылитель.Изменения влажности в большой чистой камере при различных условиях показаны на рис. 3. Температура камеры во время измерения составляла 24 ° C. Влажность в естественных условиях была почти постоянной и составляла 40%, но она увеличивалась с 40 до почти 80% за 40 минут при распылении стерильной воды или SAEW. Более того, влияние влажности на количество переносимых по воздуху бактерий может быть установлено путем сравнения рисунков 2 и 3. На рисунке 2 показано, как количество бактерий постепенно уменьшалось при естественном ослаблении и разбрызгивании стерильной воды, но оно резко снижалось при распылении SAEW. .Другими словами, этот эксперимент показал, что влияние влажности на количество переносимых по воздуху бактерий чрезвычайно низкое по сравнению с эффектами SAEW на снижение количества бактерий.

4 Обсуждение

Помимо гипохлорита натрия и диоксида хлора, водные растворы, полученные путем электролиза раствора хлорида натрия, также используются в качестве дезинфицирующих средств на основе хлора. При электролизе разбавленного раствора хлорида натрия в электролитической ячейке с диафрагмой в анодной камере образуется сильнокислый водный раствор, а в катодной камере образуется сильнощелочной водный раствор.Сильнокислая электролизованная вода (СЭВ), образующаяся в анодной камере, обладает мощным стерилизующим действием [8–13]. Однако стерилизующее действие AEW исчезает за короткий промежуток времени [14]. Кроме того, щелочная вода образуется в катодной камере в том же объеме, что и сильнокислая электролизованная вода в анодной камере. Таким образом, только половина объема раствора хлорида натрия (исходный раствор) получается в виде стерилизующего раствора.

Водный раствор (нейтральная электролизованная вода или NEW), полученный путем смешивания вышеупомянутой кислой электролизованной воды в анодной камере и щелочной воды в катодной камере, также обладает сильным стерилизующим действием [15–17].Однако это смесь двух растворов, поэтому она вряд ли стабилизируется по мере протекания химической реакции. SAEW был исследован и разработан японскими компаниями в 1990-х годах. В 1996 году компании Morinaga Milk Industry Co. и Morinaga Engineering Co. подали заявку на патент на способ производства и производственное оборудование, а в 2006 году был зарегистрирован японский патент (JP 3798486). В отличие от AEW, SAEW обладает такими же эффективными средствами стерилизации. действие и более стабильно [18].

Убить споры чрезвычайно сложно, потому что они обладают высокой термостойкостью и часто вызывают пищевые отравления.В текущем исследовании SAEW с доступной концентрацией хлора около 30 мг / л смог убить спор Bacillus . Если споры, прикрепленные к пищевым ингредиентам, можно легко удалить с помощью SAEW заранее, это должно уменьшить пищевое отравление.

Необходимы меры для борьбы с переносимыми по воздуху микроорганизмами в помещениях, занятых людьми, таких как пищевые фабрики, зоны ожидания в больницах, в самолетах и ​​теплицах. Кроме того, серьезной необходимостью является сокращение количества переносимых воздушно-капельным путем вирусов в загонах и птичниках и свиноводческих фермах.Пространственная стерилизация обычно выполняется с использованием озона. Однако озон очень токсичен, и допустимая концентрация в рабочей среде составляет 0,05–0,1 частей на миллион в большинстве стран. Таким образом, стерилизация воздухом, содержащим озон, включает изоляцию людей и продезинфицированные помещения и пропускание воздуха через оборудование для удаления после стерилизации озоном, что делает процесс дорогостоящим. Очиститель воздуха — это система, которая всасывает воздух, очищает его с помощью фильтрации, дезинфекции или каким-либо другим способом, а затем выпускает очищенный воздух.Все это требует времени. Таким образом, высокая эффективность стерилизации без необходимости последующей очистки воздуха является достаточным основанием для изучения возможностей использования SAEW при воздушной дезинфекции.

Систематических или стандартизованных методов оценки микробиологического воздействия агентов, рассеянных в воздухе, не существует. Один из указателей можно найти в «Методах оценки и тестирования удаления переносимых по воздуху вирусов с помощью очистителя воздуха», разработанных Японской ассоциацией производителей электрооборудования (2011 г.).Согласно этому документу, эффективное удаление — это когда величина логарифмического уменьшения больше или равна 2,0. В текущих экспериментах этот стандарт служил эталоном, учитывая при этом, что микроорганизмы, переносимые по воздуху, были уничтожены. Логарифмическое уменьшение на 3,43 было отмечено всего за 20 мин. Даже после вычитания количества, ослабленного стерильной водой, SAEW был достаточно эффективным в уничтожении переносимых по воздуху микроорганизмов. Исследования механизма дезинфекции SAEW немногочисленны.Ding et al. [19] обнаружили, что SAEW нарушает проницаемость клеточной мембраны и ультраструктуру цитоплазмы у S . aureus клеток. Ким и др. [20] изучали морфологические состояния и проницаемость клеток с помощью просвечивающего электронного микроскопа и обнаружили, что SAEW может проникать через стенки бактериальных клеток и вызывать повреждение и разрушение клеток. Wigginton el al. [21] идентифицировали механизмы инактивации вируса как свободный хлор (FC), сообщая, что FC вызывает потери как в репликации генома, так и в опосредованных белками функциях.Они предположили, что FC изменяет структуру капсида, что облегчает доступ к белковым структурам, которые находятся внутри.

SAEW распылялся на многих объектах, таких как больницы, учреждения по уходу, детские сады и теплицы в Японии за последние несколько лет [8, 22], при этом не было сообщений о происшествиях со здоровьем из-за распыления. Не существует статистически стандартизированных методов общей оценки безопасности распыления антисептического раствора. COVID-19 еще не находится под контролем, и SAEW, вероятно, поможет справиться с этой пандемией.В будущем необходимо ускорить исследования SAEW, в том числе его безопасности.

5 Выводы

Проблемы с безопасностью гипохлорита натрия были отмечены за последние несколько лет. SAEW привлек внимание как заменитель дезинфицирующего средства, поэтому в текущем эксперименте изучали его стерилизующее действие. Результаты показали, что SAEW с доступной концентрацией хлора около 30 мг / л обладает достаточным стерилизующим действием, даже способным уничтожить споры Bacillus в течение 15 минут. E . coli , P aeruginosa , S . enterica , S . aureus и S . Эпидермальные клетки и были уничтожены в течение 15 секунд после воздействия SAEW в дозе 30 мг / л. Кроме того, C . cladosporioides был удален в течение 60 секунд после воздействия SAEW 30 мг / л. Пространственное распыление SAEW с доступной концентрацией хлора около 30 мг / л значительно продезинфицировало пространство размером с небольшую комнату за короткий период времени.

Благодарности

Авторы также хотели бы поблагодарить анонимного рецензента за ценные комментарии.

Список литературы

1. 1. Курокава Ю., Такаяма С., Кониси Ю., Хиаса Ю., Асахина С., Такахаши М. и др. Долгосрочные испытания in vivo канцерогенности бромата калия, гипохлорита натрия и хлорита натрия, проведенные в Японии. Перспективы гигиены окружающей среды. 1986; 69: 221–35. pmid: 3816726
2. 2. Кубота Х., Сато К., Сасаки Н., Кавамура Й., Озеки Й., Акияма Х.Образование летучих галогенированных соединений в свежесрезанной капусте, обработанной гипохлоритом натрия. Японский журнал пищевой химии и безопасности. 2012. 19 (2): 94–103.
3. 3. Reuber MD. Канцерогенность хлороформа. Перспективы гигиены окружающей среды. 1979; 31: 171–82. pmid: 227668
4. 4. Hakim H, Thammakarn C, Suguro A, Ishida Y, Nakajima K, Kitazawa M и др. Способность аэрозольной дезинфекции слабокислой хлорноватистой воды к вирусу болезни Ньюкасла в воздухе: эксперимент in vivo.Болезни птиц. 2015; 59 (4): 486–91. pmid: 26629621
5. 5. Weichao Z, Li N, Xue H, Baoming L, Jiafa Z. Оптимизация распыления слабокислой электролизованной воды для уменьшения переносимых по воздуху культивируемых бактерий в помещениях для животных. Международный журнал сельскохозяйственной и биологической инженерии. 2016; 9 (4): 185–91.
6. 6. Чжэн В., Чжао Ю., Синь Х., Гейтс Р.С., Ли Б., Чжан И. и др. Уменьшение переносимых по воздуху твердых частиц и культивируемых бактерий за счет распыления слабокислой электролизованной воды в экспериментальной камере содержания кур-несушек в вольере.Сделки ASABE. 2014. 57 (1): 229–36.
7. 7. Wu X, Lu Y, Zhou S, Chen L, Xu B. Влияние изменения климата на инфекционные болезни человека: эмпирические данные и адаптация человека. Окружающая среда международная. 2016; 86: 14–23. pmid: 26479830
8. 8. Ким Си, Хунг Й.С., Брэкетт РЭ. Эффективность электролизованной окислительной (ЭО) и химически модифицированной воды в отношении различных типов патогенов пищевого происхождения. Международный журнал пищевой микробиологии. 2000. 61 (2–3): 199–207. pmid: 11078171
9. 9.Park CM, Hung YC, Doyle M, Ezeike G, Kim C. Уменьшение количества патогенов и качество салата, обработанного электролизом окислительной и подкисленной хлорированной водой. Журнал пищевой науки. 2001. 66 (9): 1368–72.
10. 10. Бари М., Сабина Ю., Изобе С., Уэмура Т., Ишики К. Эффективность электролизованной кислой воды в уничтожении кишечной палочки O157: H7, Salmonella Enteritidis и Listeria monocytogenes на поверхности томатов. Журнал защиты пищевых продуктов. 2003. 66 (4): 542–8. pmid: 12696675
11. 11.Ян Х, Свем Б., Ли Ю. Влияние pH на инактивацию патогенных бактерий на свежесрезанном салате путем обработки погружением в электролизованную воду. Журнал пищевой науки. 2003. 68 (3): 1013–7.
12. 12. Косеки С., Йошида К., Камитани Ю., Исобе С., Ито К. Влияние предварительной обработки мягким теплом щелочной электролизованной водой на эффективность кислотной электролизованной воды против Escherichia coli O157: H7 и Salmonella на салате. Пищевая микробиология. 2004. 21 (5): 559–66.
13. 13.Айеба Б., Хунг Ю.С., Фрэнк Дж. Ф. Усиление бактерицидного действия электролизованной воды на биопленки Listeria monocytogenes, образующиеся на нержавеющей стали. Журнал защиты пищевых продуктов. 2005. 68 (7): 1375–80. pmid: 16013373
14. 14. Судзуки К., Накамура Т., Кокубо С., Томита М. Дезинфицирующее действие слабокислой электролизованной воды, приготовленной с использованием соляной кислоты в качестве сырья для салата [Lactuca sativa]. Журнал антибактериальных и противогрибковых средств (Япония). 2005.
15. 15.Деза М., Арауджо М., Гарридо М. Инактивация кишечной палочки O157: H7, Salmonella enteritidis и Listeria monocytogenes на поверхности томатов нейтральной электролизованной водой. Письма по прикладной микробиологии. 2003. 37 (6): 482–7. pmid: 14633103
16. 16. Деза М., Араухо М., Гарридо М. Эффективность нейтральной электролизованной воды для инактивации кишечной палочки, Listeria monocytogenes, синегнойной палочки и золотистого стафилококка на пластиковых и деревянных кухонных разделочных досках.Журнал защиты пищевых продуктов. 2007. 70 (1): 102–8. pmid: 17265867
17. 17. Абадиас М., Усалл Дж., Оливейра М., Алегри И., Виньяс И. Эффективность нейтральной электролизованной воды (НОВАЯ) для снижения микробного загрязнения овощей с минимальной обработкой. Международный журнал пищевой микробиологии. 2008. 123 (1–2): 151–8. pmid: 18237810
18. 18. Исса-Захария А., Морита К., Камитани Ю. Стабильность слабокислой электролизованной воды при хранении и эффективность ее микробной инактивации в отношении аэробной микрофлоры, присутствующей на интактном шпинате (Spinacia oleracea L.) листья. Ногио Сисэцу (Журнал Общества сельскохозяйственных структур, Япония). 2009. 39 (4): 259–67.
19. 19. Дин Т, Сюань Х-Т, Ли Дж, Чен С.Г., Лю Д-Х, Е Х-К и др. Эффективность и механизм дезинфекции слабокислой электролизованной водой на Staphylococcus aureus в чистой культуре. Контроль пищевых продуктов. 2016; 60: 505–10.
20. 20. Ким H-J, Танго CN, Chelliah R, Oh D-H. Эффективность дезинфекции слабокислой электролизованной водой против чистых культур Escherichia coli, Salmonella enterica, Typhimurium, Staphylococcus aureus и Bacillus cereus по сравнению с водой различной жесткости.Научные отчеты. 2019; 9 (1): 1–14. pmid: 30626917
21. 21. Виггинтон KR, Pecson BM, Sigstam Tr, Bosshard F, Kohn T. Механизмы инактивации вирусов: влияние дезинфицирующих средств на функцию вируса и структурную целостность. Экологическая наука и технологии. 2012. 46 (21): 12069–78.
22. 22. Ким Си, Хунг Й.С., Брэкетт РЭ. Роль окислительно-восстановительного потенциала в электролизованной окислительной и химически модифицированной воде для инактивации пищевых патогенов.Журнал защиты пищевых продуктов. 2000. 63 (1): 19–24. pmid: 10643764

Влияние сильнокислой электролизованной воды на заживление ран посредством реакции на воспалительный и окислительный стресс

Сильнокислая электролизованная вода (StAEW), как известно, инактивирует микроорганизмы, но полностью не исследована в области медицины. Это исследование направлено на изучение StAEW как потенциального средства для ухода за ранами и его механизма. StAEW (pH: 2,65, ORP: 1159 мВ, ACC: 32,1 ppm) распыляли три раза в день на кожные раны безволосых мышей в течение семи дней.Морфологические и гистологические особенности раны и иммунные окислительно-восстановительные маркеры сравнивали с группами, обработанными физиологическим раствором (Sal-) и спиртом (Alc-). Результаты показали, что группа StAEW показала значительно более высокий процент заживления ран, чем группа Sal на 2, 4, 5 и 6 дни и группа Alc на 4 день. Группа StAEW также показала более раннее посредничество в отношении провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли. — α , интерлейкин- (IL-) 6, IL-1 β и хемоаттрактант кератиноцитов.Кроме того, было обнаружено, что основной фактор роста фибробластов и фактор роста тромбоцитов значительно изменяются в пользу синтеза фибробластов и ангиогенеза. Таким образом, группа StAEW показала контролируемое количество ROS и значительно снизилась по сравнению с группой Alc. Группа StAEW также способствовала балансу окислительного стресса за счет антиоксидантной реакции. Кроме того, матриксные металлопротеиназы (MMP) 9 и MMP1 также модулировались для миграции кератиноцитов и клеток. Взятые вместе, это исследование доказало ранозаживляющий эффект StAEW и его более раннее посредничество через окислительные и воспалительные реакции.

1. Введение

Кислотно-электролизованная вода (AEW) или также известная как электролизованная окисляющая вода производится машиной путем электролиза воды, когда разбавленный солевой раствор и вода проходят через нее и производят воду с газообразным кислородом, газообразным хлором, ионом гипохлорита. , хлорноватистая кислота и соляная кислота в качестве компонентов. Общие характеристики кислой воды следующие: низкий pH (2,2-6,5), высокий окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) (800-1100 мВ), высокая концентрация доступного хлора (ACC) (10-60 ppm) и высокое содержание. растворенного кислорода [1].Из-за широкого диапазона значений pH исследователи в этой области разработали классификацию AEW: слабая AEW (SAEW), слабая AEW (WAEW) и сильная AEW (StAEW). С момента открытия производства кислой воды на протяжении многих лет было проведено несколько исследований, доказывающих ее эффективность в уничтожении микробов, грибков, вирусов и инактивации токсинов [1]. Он также был изучен на предмет его влияния на дезинфекцию пищевого оборудования, овощей, фруктов, птицы и мяса; на мытье рук; и по госпитальному бактерицидному эффекту [2–4].Недавние исследования AEW пришли к выводу, что он повреждает клеточные мембраны и клеточный гомеостаз биопленок Pseudomonas fluorescens [5], а также было обнаружено, что он усиливает способность плодов поглощать активные формы кислорода (АФК) для повышения их сохраняемости [6].

Чтобы понять, как AEW может потенциально способствовать заживлению ран, важно знать процесс заживления ран. Заживление ран — сложный, перекрывающийся, но системный механизм, который строго контролируется для восстановления целостности кожи.Процесс состоит из четырех фаз, а именно: фазы гемостаза, воспаления, пролиферации и ремоделирования. Поскольку это сложный механизм, в него вовлечены несколько факторов, таких как питание, гипоксия, инфекция, иммуносупрессия, хронические заболевания, лечение ран, возраст и генетика [7]. Кроме того, pH имеет большое влияние на заживление ран из-за его влияния на контроль раневой инфекции, повышение антимикробной активности, изменение активности протеаз, таких как матриксные металлопротеиназы (MMP) и тканевый ингибитор MMPS (TIMP), высвобождение кислорода, снижение токсичности бактерий. конечные продукты и усиление эпителизации и ангиогенеза [8–11].Таким образом, растет количество исследований по использованию средств для ухода за ранами или повязок, которые контролируют и изменяют pH раны для ускорения процесса заживления. Прогрессирование стадий раны зависит от типа раны и ее патологического состояния, а также от типа перевязочного материала. Одним из критериев выбора повязки является ее способность обеспечивать защиту от бактериальной инфекции, усиливать миграцию эпидермиса и способствовать ангиогенезу и синтезу соединительной ткани, и она должна быть стерильной, нетоксичной и неаллергенной [12].Однако безопасность некоторых средств для заживления ран все еще может представлять угрозу из-за их возможных побочных эффектов. Сообщается, что StAEW в целом безопасен как in vitro , так и in vivo . Исследование биосовместимости StAEW показало, что кислая вода не проявляет цитотоксичности даже в зависимости от дозы, а тест на раздражение кожи на эпидермальной модели человека показал, что StAEW не вызывает раздражения [13]. Кроме того, другое исследование пришло к выводу, что электролизованная вода в целом безопасна, что подтверждается анализом цитотоксичности и исследованием утечки фосфолипидов [14].Кроме того, участие реакции на окислительный стресс и иммунных реакций в заживлении ран было одним из ключевых факторов в изучении лечения ран. Хороший баланс активных форм кислорода (АФК) и антиоксидантных ферментов, также известный как окислительно-восстановительный баланс, приводит к нормальному и успешному процессу заживления ран [15].

Было показано, что регуляция иммунологического и окислительного стресса опосредует кожные заболевания, такие как атопический дерматит [16]. С момента развития производства AEW за годы было проведено несколько исследований, посвященных его функциям в области медицины.Благодаря широко известному антибактериальному эффекту, некоторые исследования пришли к выводу, что он может быть эффективным при заживлении ран [17, 18]. Однако эти исследования не полностью изучали, как AEW способствует заживлению кожных ран. Зная различные свойства и характеристики этой воды, а также сложность и факторы, участвующие в заживлении ран, мы предположили, что StAEW может быть эффективным средством для заживления ран, и мы попытались выяснить механизм того, как StAEW способствует заживлению ран, измеряя окислительную активность. маркеры стресса и иммунного ответа и сравнили его действие с другими сильнодействующими средствами для ухода за ранами.

2. Материалы и методы

2.1. Приготовление StAEW, физиологического раствора и спирта

StAEW генерировали с помощью машины для электролиза воды (HDR, IONIA Co., Ltd. Bucheon, Корея), в которую добавляли водопроводную воду и 1% раствор NaCl и собирали StAEW в машине. анодная зона. Водопроводная вода имела свойства pH: 7,62, ORP: 500 мВ и ACC: 0,2 мг / мл, а StAEW имел pH: 2,65, ORP: 1159 мВ и ACC: 32,1 мг / мл. Физиологический раствор (Sal) (0,9% NaCl, Life Science Co., Ltd., Dangjin, Корея) и 70% спирта (Alc) (SK Chemical, Ульсан, Корея) были приготовлены в качестве контрольных групп.

2.2. Группы животных

Семинедельные самки бесшерстных мышей () были приобретены у Orient Bio Inc., Соннам, Южная Корея, и были помещены в пластиковую клетку (по пять мышей на клетку). Сначала мышей акклиматизировали в течение одной недели и содержали в комнатных условиях с температурой 22 ° C и влажностью 40-60% в 12: 12 ч света и темноты. Животные были случайным образом разделены на четыре группы по десять мышей в каждой: NC: нормальный контроль, группа без индукции ран; и группы, вызванные раной: Sal: группы, обработанные физиологическим раствором; Alc: группа, принимающая алкоголь; и StAEW: группа, обработанная сильно кислотным электролизом в воде.Институциональный комитет по уходу и использованию животных (IACUC), кампус Вонджу Университета Йонсей (YWC-170907-1), одобрил использование животных и протокол, использованный в этом исследовании.

2.3. Индукция и лечение ран

Чтобы вызвать раны, в общей сложности было создано шесть ран на спине каждой лысой мыши в соответствии с протоколами [19] с использованием 5-миллиметрового биопсийного стержня (Integra-Miltex, PA, USA). Раны обрабатывали распылением 2 мл лечебных растворов на раневые участки трижды в день в течение семи дней.

2.4. Измерение площади раны и общий осмотр . Процент заживления ран измеряли по следующей формуле [20]:

Раны наблюдали макроскопически, и каждый день делали цифровую фотографию, чтобы проверить и сравнить состояние раны каждой мыши.

2,5. Сбор крови и подготовка сыворотки

После умерщвления на седьмой день образцы крови собирали из пункции ретроорбитального сплетения с использованием ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) и BD Microtainer®. Примерно кровь собирали в каждую пробирку для каждой мыши в микроконтейнер и использовали для гематологического и биохимического анализатора. Вкратце, кровь из микроконтейнера EDTA использовали для анализа лейкоцитов (WBC) путем тщательного перемешивания в течение 3-5 минут с помощью автоматического вращающегося миксера и подсчитывали с помощью гематологического анализатора (Hemavet® HV950 FS; Drew Scientific, Erba Diagnostics, Inc., Даллас, Техас, США). Образцы крови BD Microtainer® от каждой мыши дополнительно центрифугировали в течение 10 мин при 4 ° C для получения сыворотки и хранили при -80 ° C до анализа.

2.6. Препарат кожного лизата

Кожную ткань равного размера из дорсальной области вырезали и помещали в ледяной буфер RIPA (Pierce Biotechnology, Inc.) с коктейлем протеаз и ингибиторов протеиназ (Sigma Chemical Co., Сент-Луис, Миссури, США. ). Затем неочищенный лизат кожи гомогенизировали при 25 об / мин в течение 15 мин с использованием Tissue Lyser II (Qiagen, MD, США).Затем лизат центрифугировали в течение 5 минут, супернатант собирали и переносили на новую эпитрубку и хранили при -80 ° C до дальнейшего использования. Набор Pierce BCA Assay Kit (Thermo Scientific, Рокфорд, Иллинойс, США) использовали для проверки общей концентрации белка.

2.7. Гистологическое исследование

Репрезентативную кожу каждой группы вырезали из области раны и фиксировали в 10% забуференном формалине (0,1 М фосфатный буфер, pH 7,4), обезвоживали серией градуированных этанолов, очищали ксилолом и заключали в парафиновый воск. (Polyscience, Вашингтон, США).Парафиновый срез разрезали на микротоме (Reichert, Inc., Нью-Йорк, США) на 4 мкм толщиной м, окрашивали гематоксилином и эозином и наблюдали под световым микроскопом (BA300, Motic Ltd., Гонконг, Китай). .

2,8. Исследование лейкоцитов и их дифференциального подсчета

Общее количество лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов и нейтрофилов измеряли с помощью автоматического анализатора крови (HEMAVET HV950 FS, Drew Scientific Inc., Даллас, Техас, США).

2.9. Обнаружение общего количества ROS

Общее количество ROS измеряли с помощью DCFH-DA (Abcam, Кембридж, Массачусетс, США) в соответствии с руководством производителя.Вкратце, 25 мкл л сыворотки и 50 мкл л лизата кожи помещали в 96-луночный планшет. Затем в лунки добавляли 100 мкл мкл из 10 мкл М DCFH-DA, и планшет инкубировали в темноте в течение 30 минут. Было получено считывание флуоресценции планшета при возбуждении 488 нм / эмиссии 525 нм с использованием многомодового считывающего устройства для микропланшетов DTX-880 (Beckman Counter Inc., Фуллертон, Калифорния, США).

2.10. Анализы антиоксидантных ферментов

Активность глутатионпероксидазы (GPx) и каталазы (CAT) в лизате кожи измеряли с использованием наборов Biovision (Milpitas, CA, USA) в соответствии с инструкциями производителя.Вкратце, концентрации белка в лизате кожи нормализовали с помощью набора Pierce ™ BCA Protein Assay Kit от Thermo Scientific (Иллинойс, США), готовили стандарты для каждого анализа, реагенты из каждого анализа смешивали в 96-луночном микротитровальном планшете и поглощение считывали при 340 нм (GPx) и 510 нм (CAT).

2.11. Анализ цитокинов и факторов роста

Цитокины сыворотки, такие как интерлейкин- (IL-) 1 β , IL-6, фактор некроза опухоли (TNF) — α , хемоаттрактант кератиноцитов (KC) и факторы роста, такие как тромбоциты- производный фактор роста (PDGF) и основной фактор роста фибробластов (bFGF) измеряли с использованием набора Bead Array Suspension Multiplex Kit (Bio-Rad, Сан-Диего, Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя.Стандартные кривые для каждого цитокина были построены с использованием эталонных концентраций, приведенных в наборе. Стандарты и образцы считывали в системе с множеством подвесных шариков (Bio-Plex 200, BIO-RAD®, Калифорния, США).

2.12. Вестерн-блоттинг

Экспрессию белков MMP1, MMP3 и MMP9 (Abcam, Cambridge, MA, USA) измеряли с помощью вестерн-блоттинга. Приготовленный нормализованный лизат кожи равномерно загружали и разделяли электрофорезом на SDS-полиакриламидных гелях.Затем его переносили на нитроцеллюлозные мембраны, которые блокировали в 5% обезжиренном молоке в трис-буферном солевом растворе (TBS), содержащем 0,1% Твин 20, в течение 1 часа при комнатной температуре. После блокирования мембраны инкубировали с первичными антителами при 4 ° C при перемешивании. После этого проводили инкубацию с вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена, в течение 1 ч при комнатной температуре. Блоты проявляли с использованием системы обнаружения хемилюминесцентного вестерн-блоттинга (BioSpectrum®600 Imaging System, Upland, CA, USA).

2.13. Статистический анализ

Средние значения среди групп анализировали с помощью пакетов программного обеспечения GraphPad Prism версии 5.0 (GraphPad, Ла-Хойя, Калифорния, США) и сравнивали с использованием одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим последующим тестом множественного сравнения ( Тьюки). Статистически значимым считалось значение ≤0,05. 9. Результаты.Процент заживления ран в группе StAEW был значительно выше, чем в группе Sal на 2, 4, 5 и 6 дни и группе Alc на 4 день (Рисунок 1 (a)). В конце семи дней процент заживления ран был самым высоким в группе StAEW по сравнению с группами Sal и Alc, что показывает, что раны зажили на 71-77% на 7 день. Рисунок 1 (b) показывает морфологические изменения. репрезентативных ран мышей из каждой группы с 0 по 7 день лечения. При гистологическом анализе толщина эпидермиса в группе StAEW была более выраженной, как и в группе NC, за ней следовала группа Sal, в то время как эпидермис группы Alc показал заметно увеличенную пролиферацию слоя эпидермиса (Рисунок 1 (c) ).Кроме того, присутствие иммунных клеток больше наблюдалось в группе Alc и меньше в группе StAEW.

3.1. Влияние StAEW на общее количество лейкоцитов и его дифференциальное количество

Мы исследовали изменения общего количества лейкоцитов и его дифференциальное количество. Таблица 1 показывает, что по сравнению с группой NC, группы Sal () и Alc () имели снижение общего количества лейкоцитов, но не было статистически значимого снижения в группе StAEW. Мы обнаружили, что количество нейтрофилов было одинаковым во всех обработанных группах.Однако было обнаружено, что количество лимфоцитов уменьшилось в группах, обработанных StAEW (), и группах, обработанных Sal и Alc (), по сравнению с группой NC. Точно так же количество моноцитов было значительно снижено в группах StAEW, Sal и Alc () по сравнению с группой NC.

Количество лейкоцитов (K / μ L) NC Sal Alc StAEW 9070 Нейтрофилы Лимфоциты Моноциты

Данные были выражены как,.NC: нормальный контроль; StAEW: сильнокислая электролизная вода. ,, и по сравнению с группой NC указывают на значительные различия с помощью ANOVA. Тест Тьюки использовался для апостериорных тестов.

3.2. Влияние StAEW на выработку ROS и антиоксидантных ферментов

Чтобы изучить его влияние на окислительный стресс, результаты показали, что уровень ROS в сыворотке группы StAEW имел самый низкий уровень ROS, а также показал значительное снижение, чем группа Alc ( ). В лизате кожи уровень ROS демонстрировал аналогичную тенденцию, при этом группа Alc постоянно имела значительно более высокий уровень ROS по сравнению с группами NC (), Sal () и StAEW () (рис. 2).Что касается активности антиоксидантных ферментов, уровень GPx показал значительное увеличение в группах Sal (), Alc () и StAEW () по сравнению с группой NC. С другой стороны, активность каталазы была ниже в StAEW по сравнению с группами NC () и Sal () (рис. 3).

3.3. Влияние StAEW на воспалительные цитокины

Чтобы изучить опосредование StAEW на различные медиаторы воспаления, такие как продукция цитокинов, мы измерили концентрацию IL-1 β , IL-6, KC и TNF- α .Наши результаты показали, что концентрации IL-1 β , IL-6, KC и TNF- α в группе StAEW были значительно снижены по сравнению с NC (фиг. 4). Более подробно, IL-1 β в группах, обработанных Alc и StAEW, был значительно снижен по сравнению с группами NC () и Sal (). С другой стороны, только StAEW показал значительное снижение концентрации IL-6 по сравнению с группами NC () и Sal (). Также было замечено, что концентрация IL-6 в группе Alc была значительно ниже, чем в группе NC ().Аналогичным образом, TNF- α показал аналогичную тенденцию с IL-1 β , где обе группы Alc и StAEW были значительно уменьшены по сравнению с группой NC (обе) и группой Sal (соответственно). Концентрация KC показала аналогичную тенденцию к значительному снижению во всех группах лечения по сравнению с NC (). Снижение концентрации KC также наблюдалось между группами Sal и StAEW ().

3.4. Влияние StAEW на факторы роста

Мы также измерили концентрацию PDGF и bFGF и обнаружили, что они значительно изменились по сравнению с группой NC.По сравнению с NC, уровень PDGF значительно увеличился в группах Sal () и Alc (), но не настолько, как в группе StAEW (). Более того, значительное увеличение экспрессии bFGF было замечено в группе StAEW по сравнению с группами NC и Sal () (рис. 5).

3.5. Влияние StAEW на экспрессию MMP

Другим важным модулятором заживления ран является активность MMP. Наши результаты показывают, что экспрессия MMP1 и MMP9 была повышена во всех группах, но не наблюдалась в MMP3 по сравнению с группой NC.Относительная экспрессия MMP9 показала, что имела место значительная повышающая регуляция в группах Sal (), Alc () и StAEW (), в то время как группа Sal показала самую высокую экспрессию и была значительно выше, чем группы Alc () и StAEW (). Точно так же экспрессия MMP1 также была значительно повышена в группах Sal (), Alc () и StAEW () по сравнению с группой NC (Рисунок 6).

4. Обсуждение

Кислая вода была известна как первая инактивирующая различные микроорганизмы.Мы подтвердили эффективность нашей экспериментальной воды в уничтожении микробов, таких как Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa , по сравнению с другими видами воды (дополнительный рисунок 1). На этом фоне это исследование доказало, что StAEW может также усиливать эффекты заживления кожных ран у лысых мышей SKH-1 за счет ослабления воспалительной и окислительной реакции, тем самым способствуя более раннему сокращению раны и ангиогенезу в ткани раны. Это было сначала подтверждено более высоким процентом заживления ран в группах, получавших StAEW, после 7 дней лечения, особенно в первые дни (дни со 2 по 6).Наши гистологические результаты показали, что при лечении StAEW эпидермальная область раны была в большей степени неповрежденной, чем другие доступные обычные средства для очистки ран, и показала меньшую инфильтрацию воспалительных клеток. Изучая далее возможный механизм этой эффективности заживления, важно знать участие воспалительной и окислительной реакции в процессе заживления ран и его маркеры.

Хорошо известно, что лейкоциты играют важную роль в процессе заживления ран и восстановления тканей, особенно на ранней стадии заживления ран.При повреждении воспалительные клетки мигрируют в область повреждения и способствуют воспалительной фазе, что дополнительно иллюстрируется последовательной, но перекрывающейся инфильтрацией нейтрофилов, макрофагов и лимфоцитов [21, 22]. В нашем исследовании снижение количества лейкоцитов, особенно лимфоцитов и моноцитов, указывает на посредничество групп лечения в заживлении ран. Это опосредование StAEW было также подтверждено гистологически наличием меньшего количества воспалительных клеток на этой стадии раны по сравнению с другими группами.

Чтобы продолжить изучение реакции на иммунный и окислительный стресс при заживлении ран, мы также исследовали реакцию на окислительный стресс, опосредованную StAEW. Контролируемое количество АФК хорошо изучено, чтобы играть важную роль в нормальной реакции заживления ран. Некоторые из их функций включают действия в качестве защиты хозяина посредством фагоцитоза, действия в качестве вторичных посредников для иммунных клеток, а также регулирование ангиогенеза [23]. Это контролируемое количество АФК достигается за счет роли антиоксиданта в улавливании АФК в процессе, называемом окислительно-восстановительным гомеостазом [15].Соответственно, контролируемое количество ROS после обработки StAEW как в сыворотке, так и в области раны может указывать на его благоприятное посредничество в процессе заживления ран, в то время как значительное увеличение ROS как в сыворотке, так и в лизате кожи в группе, обработанной Alc, может указывать на его окислительный стресс. повреждение при его лечении. Избыточное производство АФК вызывает окислительный стресс, тем самым вызывая цитотоксичность и замедляя процесс заживления ран, и устранение этих способствующих АФК может быть важной стратегией при заживлении ран.В подтверждение этого, производство антиоксидантных ферментов, по-видимому, раньше опосредовалось StAEW. Важно отметить, что функции антиоксидантных ферментов при заживлении ран находятся во временном и пространственном паттерне экспрессии [24]. Следовательно, оценка антиоксидантных ферментов, таких как GPx и CAT, в грануляционных тканях актуальна, поскольку сообщалось, что антиоксидантная активность ускоряет эффект заживления ран за счет уменьшения свободных радикалов [25–27]. Таким образом, может показаться, что уровни антиоксидантов, полученные после лечения StAEW, наряду со снижением общих ROS, предотвращают окислительное повреждение и способствуют процессу заживления.

Для дальнейшего подтверждения опосредованности StAEW в иммунном ответе были проверены и проанализированы цитокины и факторы роста, участвующие в процессе заживления. После тщательного скрининга цитокины, IL-1 β , IL-6, TNF- α и KC были исследованы на предмет опосредования групп лечения в ответ на заживление ран. Провоспалительные цитокины IL-1 β , IL-6 и TNF- α высвобождаются нейтрофилами, макрофагами и кератиноцитами и запускают пролиферацию воспалительных клеток, а также участвуют в стимуляции ангиогенеза [28].Более того, значительное изменение хемокина, KC, может быть связано с его функцией в отношении эпителизации, ангиогенеза и ремоделирования тканей [29]. Значительное снижение этих цитокинов в группах, получавших StAEW, показывает потенциальное более раннее опосредование StAEW в этих цитокинах для облегчения процесса заживления. Наши результаты показали, что группы, обработанные Alc, имеют сходный эффект с StAEW на эти цитокины; однако в группах StAEW наблюдалась более тенденция к снижению. Помимо цитокинов, факторы роста также играют важную роль в ускорении процесса заживления.На этой стадии раны опосредование StAEW в PDGF, которое важно на более ранней стадии заживления раны и функции при воспалении, образовании грануляционной ткани, реэпителизации, формировании матрикса и ремоделировании [30], было меньше по сравнению с Sal и Alc группы. С другой стороны, bFGF, который играет важную роль на поздней стадии ремоделирования и функционирует в ангиогенезе и формировании грануляционной ткани [31], оказался в значительной степени опосредованным StAEW. Наши результаты показали, что на этой стадии раны StAEW, по-видимому, опосредует снижение продукции PDGF и увеличение продукции bFGF быстрее, чем другие традиционные агенты для заживления ран.

На поздних стадиях пролиферации и ремоделирования заживления ран ММП и их ингибиторы играют решающую роль в необратимом ремоделировании, при котором ММП главным образом разрушают вещества во внеклеточном матриксе. В последнее время известно, что ММП также ответственны за воспаление, восстановление эпителия и разрешение. Также важно отметить, что существует определенное место и стадии раны, на которых действия MMP активируются и подавляются [32]. Наши результаты, показывающие повышение экспрессии белков MMP1 и MMP9 в группах раненых мышей и подавление экспрессии MMP3, могут указывать на стадию раны при умерщвлении мышей.Известно, что MMP9, продуцируемый кератиноцитами на краю раны, облегчает миграцию клеток и реэпителизацию, а также участвует в ангиогенезе через активацию TNF- α и VEGF [32], в то время как MMP1 облегчает миграцию кератиноцитов [33]. Более того, известно, что MMP3 не является необходимым для пролиферации или миграции кератиноцитов, синтеза коллагена и ремоделирования внеклеточного матрикса, но оказывает значительное влияние на сокращение раны [34]. Наши результаты, показывающие повышающую регуляцию MMP9 и MMP3, доказывают опосредование StAEW на эти белки, и его снижение уровня может указывать на его более быстрое опосредование на этих MMP, чем в группах Sal и Alc.

В совокупности несомненно, что наряду с известными и сильнодействующими антисептическими средствами, такими как Sal и Alc, StAEW не только доказал свою эффективность, но и продемонстрировал свое более раннее посредничество в процессе заживления ран. Это осуществляется посредством его посредничества в иммунном ответе, о чем свидетельствуют меньшие воспалительные клетки, уменьшение высвобождения воспалительных цитокинов и фактора роста, зависящего от стадии раны, и окислительный ответ, посредством обеспечения окислительно-восстановительной среды, необходимой для процесса заживления ран. демонстрируется контролируемым количеством АФК и значительным различием антиоксидантных ферментов, а также перекрестным связыванием экспрессии ММП, зависящей от стадии раны.Поскольку все больше данных и исследований подтверждают эффективность StAEW не только в уничтожении микроорганизмов, но и в процессе заживления ран, важно убедиться, что StAEW сохраняется в месте раны. Один из способов — это свежеприготовление StAEW и повторное нанесение на рану. Наше исследование показало, что применение три раза в день оказалось эффективным. Однако могут потребоваться дальнейшие исследования, чтобы проверить частоту применения, а также возможное использование сеток или разработку гидрогелей для сохранения StAEW.Однако, поскольку недавний отчет показал, что физические свойства, такие как pH, ОВП и концентрация доступного хлора в электролизованной воде, могут зависеть от хранения, температуры и воздействия света [35], важно убедиться, что StAEW подготовлен и хорошо хранится, чтобы максимизировать его полную эффективность заживления. В заключение, StAEW можно использовать как антисептическое средство при ранах и как повязку на рану. Этот результат согласуется с предыдущим исследованием, о котором наша лаборатория сообщила об иммуно-окислительно-восстановительной модуляции слабокислой воды (pH: 5–6.50, ORP: 800 мВ, ACC: 25 ppm) на кожных ранах [36]. На протяжении многих лет в средствах для ухода за ранами использовались несколько дезинфицирующих средств, таких как Alc и Sal. Однако из-за его сложных химических свойств возможно, что эти агенты могут иметь побочные эффекты. Преимущества использования StAEW в качестве перевязочного материала для ран включают его более быстрое заживление, чем у Alc и Sal. Более того, поскольку кислая вода была общепризнана как безопасное соединение, как показали исследования биосовместимости [13, 14], включая исследование токсичности и мутагенности при заживлении ран [35] и даже при нанесении на кожу [37], использование Использование этого средства при уходе за ранами может быть более выгодной и лучшей альтернативой агрессивным химическим дезинфицирующим средствам.Кроме того, StAEW также хорошо известен своей рентабельностью из-за своей экономичной установки с использованием соли и водопроводной воды.

Необходимы дополнительные исследования для изучения перекрестной связи иммунного ответа и факторов воспаления, а также других потенциальных параметров, таких как пол и использование других линий мышей, которые могут повлиять на более раннее опосредование StAEW в процессе заживления. Углубленное изучение влияния StAEW на каждую стадию раны станет большим будущим исследованием, чтобы полностью понять его влияние на реакцию заживления ран и в полной мере воспользоваться преимуществами применения StAEW.

Доступность данных

Данные будут предоставлены по запросу соответствующему автору.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа является частью докторской диссертации Айлин Фадрикела [38]. Авторы также хотели бы поблагодарить доктора Джесмина Ара и Сун-Бонг Сонг за гистологический анализ, проведенный в этом исследовании. Работа поддержана Министерством образования Республики Корея и Национальным исследовательским фондом Кореи (NRF-2016S1A5B8925203).

Дополнительные материалы

Дополнительный рисунок 1. Культуры Staphylococcus aureus (A) и Pseudomonas aeruginosa (B), обработанные разными видами воды. PW: очищенная вода; TW: водопроводная вода; DW: дистиллированная вода; StAEW: сильнокислая электролитическая вода. (Дополнительные материалы)

Влияние электролизованной щелочной воды с высоким pH на вязкость крови у здоровых взрослых | Журнал Международного общества спортивного питания

Это исследование, проведенное в Технологическом центре Waterfront (Камден, Нью-Джерси), было рандомизированным двойным слепым контролируемым испытанием с параллельными группами, в котором приняли участие 100 взрослых добровольцев (50 мужчин, 50 человек). женщина) в возрасте от 25 до 49 лет.Подходящими участниками были здоровые, некурящие взрослые, имеющие индекс массы тела менее 29 или меньше и не принимавшие никаких лекарств в течение как минимум одной недели до участия в исследовании. Женщины-участницы были исключены из исследования, если они были беременны, кормили грудью, имели менструальный цикл во время скрининга или если они принимали оральные контрацептивы в предыдущие 3 месяца. Участников проинструктировали воздерживаться от физических нагрузок, употребления алкоголя и ограничить чрезмерное потребление кофеина (> 2 чашки по шесть унций) по крайней мере за 24 часа до назначенного им прибытия в день исследования.Это клиническое исследование было одобрено Наблюдательным советом учреждения, и письменное информированное согласие было получено от всех субъектов во время регистрации и до участия в этом исследовании. Исследование было зарегистрировано (идентификатор ClinicalTrials.gov: NCT02118883) и проводилось в соответствии с Надлежащей клинической практикой и Хельсинкской декларацией.

План исследования

Два разных напитка-заменителя жидкости состояли из стандартной бутилированной воды в качестве контроля (CON), имеющей нормальный pH с добавлением минералов для вкуса (Dasani®, The Coca-Cola Company, Атланта, Джорджия).Электролизованный ALK с высоким pH с добавлением минералов для вкусовых качеств выступал в качестве экспериментального лечебного напитка (Essentia®, Essentia Water, LLC, Bothell, WA). Запасы обоих образцов воды хранились в одном помещении с контролируемым микроклиматом и накрыты для предотвращения длительного воздействия света.

Перед исследованием испытуемым разрешалось употреблять пищу и воду по своему желанию. После базовой оценки участников попросили воздержаться от еды или жидкости. Базовые оценки массы тела, биоэлектрического импеданса и жизненно важных функций (частота сердечных сокращений (ЧСС), систолическое (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД), частота дыхания, температура тела) были собраны в начале исследования перед тренировкой.Образцы крови собирали венепункцией для оценки вязкости цельной крови и осмоляльности плазмы. Следуя исходным показателям, испытуемые выполняли умеренные занятия аэробикой (с использованием беговой дорожки, велотренажера и / или эллиптического тренажера) в теплой среде (30 ° C, относительная влажность 70%) до тех пор, пока они не достигли обезвоженного состояния. Продолжительность упражнений варьировалась между испытуемыми; однако целевой порог обезвоживания был стандартизирован до 2,0 ± 0,2% потери массы тела из-за эффектов периода физических упражнений, вызывающих легкое обезвоживание.Во время тренировки участники тщательно вытирались перед каждым измерением массы тела. Одноразовый бумажный халат известного веса был предоставлен во время измерения массы тела. После завершения периода упражнений и достижения обезвоженного состояния участники исследования переместились в термо-нейтральную среду (21 ° C, относительная влажность 60%), где они отдыхали в течение 20 минут. После этого периода отдыха оценивались жизненно важные функции, вес и биоимпеданс. Кроме того, были собраны образцы крови для оценки вязкости крови и осмоляльности плазмы.

Предыдущее исследование, оценивающее влияние перорального раствора углеводов на скорость абсорбции, показало примерно 3% -ное уменьшение объема плазмы в течение 105-минутного интервала после употребления напитка [10]. Настоящее исследование включало период наблюдения продолжительностью 120 минут, который считался достаточно продолжительным, чтобы показать какой-либо эффект регидратации во время восстановления. 120-минутный период последующего наблюдения (от T000 до T120 минут), который сопровождался упражнениями и отдыхом, был разделен на 30-минутный период регидратации и 90-минутный период восстановления.Участников регидратировали перорально с помощью CON или ALK (от T000 до T030 мин). Массу воды, потребляемой во время периода регидратации, рассчитывали в соответствии с изменением массы тела участника во время периода упражнений. Рекомендуемое количество жидкости для регидратации было определено с использованием формулы из 20 мл пероральной гидратации на 1 кг массы тела субъекта, то есть 2% от исходной массы тела перед тренировкой. Объемы воды, налитой в емкости, измеряли с помощью прецизионных весов (Intelligent-Lab PD-3000, Intelligent Weighing Technology, Inc.Камарильо, Калифорния) незрячим координатором, который не имел контакта с участниками или результатами исследования на протяжении всего исследования. Субъекты были обязаны потреблять все количество воды, назначенной после упражнений ad libitum, в течение 30 минут (от T000 до T030 мин). Образцы крови собирали для определения вязкости цельной крови и осмоляльности плазмы в T015 мин и T030 мин в течение этого периода регидратации.

Дополнительные данные были собраны в течение 90-минутного периода восстановления (от T030 до T120 мин), чтобы полностью оценить любые возможные изменения в измеренных параметрах.Вязкость крови и осмоляльность плазмы оценивали семь раз: исходный уровень и шесть последующих интервалов (T000, T015, T030, T060, T090 и T120 мин). Анализ биоимпеданса и измерения изменения массы тела выполняли пять раз: на исходном уровне и с четырьмя последующими интервалами (T000, T045, T075 и T120 мин). Жизненно важные показатели оценивались в общей сложности три раза: на исходном уровне, а также через T000 и T120 мин. Блок-схема, показывающая моменты времени для каждой оценки биомаркера, представлена ​​на рисунке 1.

Рис.1

Обзор исследования (схема клинического исследования)

Измеряемые параметры

Вязкость цельной крови

Вязкость цельной крови, внутреннее сопротивление крови течению, использовали в качестве измерения статуса внутрисосудистой гидратации. Вязкость крови оценивалась в физиологическом диапазоне скоростей сдвига 1-1000 с ^-1 с шагом 0,1 с ^-1 с использованием автоматического сканирующего капиллярного вискозиметра (Hemathix SCV-200, Health Onvector, King of Prussia, PA ).Этот прибор был проверен с использованием вращающихся вискозиметров типа конус и пластина и типа Куэтта в диапазоне скоростей сдвига [11]. Для каждого теста на вязкость крови собирали примерно 3 см3 цельной крови. Каждый образец крови был обработан и проанализирован при 37 ° C в течение 24 часов после сбора. Уровни вязкости крови выражали в миллипуазах (1 сантипуаз [сП] = 1 миллипаскаль-секунда [мПа • с] = 10 миллипуаз [мП]). Значения вязкости крови, измеренные при высокой скорости сдвига 300 с ^-1 , были представлены как систолическая вязкость крови, а значения, измеренные при низкой скорости сдвига 5 с ^-1 , были представлены как диастолическая вязкость крови.

Осмоляльность плазмы

После получения образца крови осмоляльность плазмы оценивалась в течение 24 часов. Каждый образец центрифугировали при 5 ° C в течение 10 мин при 1000 x г , и компонент плазмы был отправлен в справочную лабораторию (Лаборатория Корпорации Америки, Берлингтон, Северная Каролина), которая выполнила анализ с использованием депрессионного осмометра для определения точки замерзания. (Advanced Instruments, Норвуд, Массачусетс).

Биоэлектрический импеданс

Анализ биоэлектрического импеданса или биоимпеданса был проведен на месте с использованием анализатора биоимпеданса (Quantum IV, RJL Systems, Клинтон, Мичиган).Испытуемые принимали положение лежа на спине, руки на 30 ° от тела и ноги не соприкасались. Электроды помещали на правую руку и правую ногу каждого испытуемого и удаляли после каждого измерения. На руке испытуемого сигнальный электрод помещали на кожу пястно-фалангового сустава среднего пальца, а детектирующий электрод — на кожу запястья. На стопе сигнальный электрод помещали на кожу у основания второго пальца ноги, а детектирующий электрод помещали на кожу в верхней части лодыжки.Во время каждого измерения регистрировались следующие показатели: импеданс, реактивное сопротивление, емкость, фазовый угол, общая вода в организме, внутриклеточная вода и внеклеточная вода.

Масса тела

Индекс массы тела (ИМТ) измеряли с использованием цифровых напольных весов (HealthOMeter 349KLX, Pelstar, LLC, McCook, IL). Измерения проводились с использованием обнаженного тела в сухом состоянии и с использованием сухого халата известного веса, обеспечивающего комфорт.

Определение размера образца

Сканирующий капиллярный вискозиметр, используемый для оценки первичной конечной точки в этом исследовании, ранее использовался в предварительном исследовании обезвоживания и регидратации щелочной водой с высоким pH у 15 некурящих, очевидно здоровых пожарных.Вариабельность измерений систолической вязкости крови (вязкость при высоком сдвиге) и эффект регидратации щелочного раствора с высоким pH на систолическую вязкость, наблюдаемый в этой популяции предыдущего исследования, были использованы для определения размера образца для этого исследования [12]. В этом испытании с участием пожарных обезвоживание, вызванное тушением имитированного огня во время тренировки с полным оборудованием, дало средние значения систолической вязкости 42,7 мПа, а после регидратации средняя систолическая вязкость крови была значительно снижена до 38,8 мПа ( p = 0.003). Стандартное отклонение 2,6 мП, наблюдаемое на исходном уровне, было использовано при определении размера нашей выборки для настоящего исследования. Мы предположили, что ALK с высоким pH будет демонстрировать на 40% больший эффект регидратации, чем CON, то есть регидратация CON была предположена для снижения средней систолической вязкости крови до 40,5 мП, в то время как ALK была предположена для снижения систолической вязкости крови до 38,8 мП от дегидратированного уровня. 42,7 мП. Настоящее исследование было направлено на обнаружение такого контраста с мощностью 90% с использованием коэффициента ошибок типа I 5%.Для этого потребовалось 100 участников или 50 человек в группе CON и 50 человек в группе ALK.

Статистический анализ

Статистический анализ проводился с использованием SAS (система статистического анализа, версия 9.3, 2012 г., Кэри, Северная Каролина). Данные были проанализированы с использованием как описательной, так и логической статистики. Было запланировано четыре отдельных анализа: сравнение процентного изменения биомаркеров, сравнение наклонов линий регрессии, абсолютные различия и анализ смешанных моделей.

Сравнение процентного изменения каждого показателя результата проводилось во время периода регидратации и восстановления.Такой анализ был предназначен для компенсации индивидуальных различий на исходном уровне и при значениях T000 min. Например, процентное изменение параметра конечной точки от T000 до T120 было вычислено для вязкости цельной крови (WBV) как:

$$ \ frac {\ mathrm {WBV} \ left (\ mathrm {T} 000 \ right) \ \ hbox {-} \ \ mathrm {W} \ mathrm {B} \ mathrm {V} \ left (\ mathrm {T} 120 \ right)} {\ mathrm {WBV} \ left (\ mathrm {T} 000 \ right)} $$

Средние значения для каждой группы лечения и оценки стандартных ошибок для каждого включенного доверительного интервала должны были быть вычислены, и на основе этих различий были сделаны выводы.

Подбирая линию к каждому набору конечных данных для каждой переменной, были исследованы CON и ALK, и были проведены статистические тесты разницы параметра наклона для каждой линии, чтобы определить, было ли значительное общее влияние лечения на скорость регидратации. в период восстановления. Процедура регрессии (PROC REG) использовалась в SAS для получения оценок наиболее подходящей линии и параметров наклона и пересечения, а также для создания графиков данных. Более быстрая регидратация будет продемонстрирована для группы, имеющей более крутой наклон линии, соответствующей данным между T000 и T120 мин.

Абсолютные изменения между исходным уровнем и каждой последующей временной точкой также вычислялись для каждого из параметров результата. Сохраняя две назначенные группы лечения раздельными, строили график средних значений для каждого из параметров результата в каждую временную точку, начиная с исходного уровня и продолжая через T120 мин после начала регидратации. Построив график каждой из конечных точек (ось y) в зависимости от времени (ось x), ожидалось начальное изменение показателя результата между исходным уровнем и T000, поскольку последнее было на уровне или около максимальной точки обезвоживания и, следовательно, ожидаемого точка перегиба параметров конечной точки.Впоследствии ожидалось постепенное восстановление этих мер по мере возникновения регидратации. Ожидалось, что среднее значение Т000 будет служить индикатором уровня обезвоживания для каждой группы. Необходимо было вычислить среднюю и стандартную ошибки для каждого момента времени, что позволило провести тесты в любой конкретный момент времени, сравнивая две группы лечения. Структурирование 95% доверительных интервалов (с использованием среднего значения ± 1,96 S.E.) вокруг каждой точки позволило проверить различия в каждой временной точке.

Окончательный заранее запланированный анализ был использован для проверки с использованием подхода линейной модели, но с учетом повторных измерений, сгенерированных для переменных результата во все моменты времени.В этом анализе смешанная модель использовалась для определения наблюдений в разные моменты времени как случайных эффектов и включала фиксированные эффекты, такие как лечение (например, ALK по сравнению с CON), возраст, исходные уровни и потеря веса в конце упражнения ( %) в анализе. Затем оценивали эффект лечения с учетом этих ковариат. Используя процедуру смешанной модели (PROC MIXED) в SAS, эффект лечения, сравнивающий ALK и CON, был протестирован для каждой из переменных результата.

Отображение данных ключевых переменных результата в каждый момент времени, начиная с исходного уровня и продолжаясь через T120 мин после начала регидратации, представлено на рис.2, 3, 4 и 5. Были вычислены средние и стандартные ошибки для каждого момента времени, что позволило провести тесты в любой конкретный момент времени, сравнивая две группы. Структурирование 95% доверительных интервалов с использованием среднего значения ± 1,96 S.E. позволили проверить абсолютные различия. Как показано на фиг. 2, 3, 4 и 5 95% доверительные интервалы отображаются графически для двух групп лечения с использованием полос погрешностей. Каждая пара доверительных интервалов, отображаемых для двух групп лечения, заметно перекрывалась.

Фиг.2

Систолическая вязкость крови как функция времени для CON и ALK

Рис. 3

Диастолическая вязкость крови как функция времени для CON и ALK

Рис.4

Осмоляльность плазмы как функция времени для CON и ALK

Рис.5

Вес тела как функция времени для CON и ALK

Линейные смешанные модели учитывают корреляционную структуру, присущую этим данным с повторными измерениями, поскольку внутрииндивидуальные измерения более коррелированы, чем межиндивидуальные.Поскольку была только одна первичная конечная точка и только одна конечная точка использовалась для оценки размера выборки, все статистические тесты проводились на уровне альфа = 0,05; поправка Бонферрони не применялась. Для анализа смешанной модели использовался линейный модельный подход, позволяющий генерировать повторяющиеся измерения для оценки результатов. Эффект лечения тестировался при контроле следующих ковариат: момент времени, возраст, изменение веса при обезвоживании, эффект взаимодействия пола и лечения, а также исходные уровни систолической вязкости крови, диастолической вязкости крови и осмоляльности плазмы.Анализ всех переменных результатов проводился с использованием смешанной модели, которая учитывает внутрииндивидуальные корреляции между повторными измерениями.

Приготовление электролизованной окислительной воды с платиновым электродом, полученным методом магнетронного распыления

Электролизованная окисляющая вода (вода ЭО) с низким pH (2,2–2,7), высоким окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП> 1100 мВ) и содержанием доступного хлора (ACC) 30–80 мг л. ⁻¹ имеет эффективное бактерицидное действие и широкая адаптируемость против многих патогенов пищевого происхождения.Вода EO может быть получена путем электролиза разбавленного раствора NaCl в электролизной камере с электродом Pt / Ti. В данной работе электрод Pt / Ti был приготовлен методом магнетронного распыления. Поверхность электрода имеет характерный специфический рост в направлении [111]. В то же время были исследованы платиновые электроды, полученные термическим разложением и электроосаждением в качестве контроля. Рентгеновская дифракция (XRD) и сканирующая электронная микроскопия (SEM) были использованы для изучения характеристик этих трех типов Pt / Ti-электродов.Изучено влияние физико-химических свойств платиновых электродов на их электрохимическое поведение. Кроме того, систематически обсуждались значения pH, ОВП, ACC, Cl ^— и стерилизующий эффект воды с ЭО с использованием этих платиновых электродов в качестве анодных материалов. Кроме того, в этой статье также сообщалось о содержании HClO, ClO ^— , O ₃ и растворенного кислорода в воде с ЭО при использовании Pt-MS электрода.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Электролизованная вода | ТЕХ КОРПОРАЦИЯ

Электролизованная вода

Поскольку для его производства требуются только «вода»

и «соль»,
не наносит вреда окружающей среде и человеку.

Избавление от микробов совместными усилиями
«Кислая электролизованная вода» и «Щелочная электролизованная вода».

Поскольку электролизованная вода на
не содержит химикатов,
ее можно использовать в различных сферах, в том числе в пищевой промышленности,
в учреждениях социального назначения и т. Д.

Просто вода, но с необычайной способностью

очищать и дезинфицировать

Значительно сэкономьте на расходах на моющие средства, воду, бойлер
и электроэнергию.

Удаляет органические пятна

в кратчайшие сроки,
без моющего средства

• Пятна на воротнике /
  Ткань, окрашенная углеродом EMPA101

• Пятна на воротнике (хлопок)
  WFK10D

• Пятна от красного вина
  WFK10L

• Пятна от молока / от шоколада
  EMPA112

• Чайные пятна
  EMPA167

• Пятна крови (овца)

Стиральная машина Используемая: Промышленная стиральная машина вместимостью 22 кг

Этапы стирки:
1.Стирка с использованием щелочной электролизованной воды (10 минут) Низкий уровень воды
2. Промывка с использованием кислой электролизованной воды (10 минут) Низкий уровень воды
3. Полоскание (4 минуты) Низкий уровень воды

Обладает особенно сильным очищающим действием
против пятен крови и вина.

Дезинфицирующий эффект наблюдается

при использовании электролизованной воды в качестве воды для стирки.

• Чехол для пеленок

• Нижнее белье

• Тщательно очистите и продезинфицируйте
  электролизной водой.

  ВНИЗ!
  с расходом на моющее средство

• Очень мало моющего средства,
  легко смывается.

  ВНИЗ!
  со счетом за воду

Используя электролизованную воду, вы можете значительно снизить
затраты и время, затрачиваемые на стирку и уборку,
, сохранив при этом высокие моющие и дезинфицирующие свойства.

Значительно уменьшить

запах хлора

При использовании кислой электролизованной воды вы получаете сильный дезинфицирующий эффект
, но при низкой концентрации хлора.

Хлорноватистая кислота является ключом к дезинфицирующему эффекту кислотной электролизованной воды. Хлорноватистая кислота, содержащаяся в кислой электролизованной воде, оказывает сильное дезинфицирующее действие даже при низких концентрациях.Считается, что его дезинфицирующий эффект в 20-80 раз сильнее, чем у гипохлорита.

Электролизованная вода: манипулирование наукой ради прибыли

Люди все больше обеспокоены воздействием инфекционных агентов как на себя, так и на своих домашних животных. Это привело к появлению на рынке различных продуктов для снижения риска передачи болезней. Некоторые из них хороши, некоторые могут быть полезны, но не доказаны, а некоторые просто ужасны. Многие из этой последней категории манипулируют научными данными , чтобы убедить людей, что их продукт полезен.Я столкнулся с одним из них сегодня, когда читал статью, в которой рекомендовалось использовать электролизованную воду для защиты домашних животных от сальмонеллы .

Электролизованная вода — это раствор слабого электролита (например, водопроводная вода ), к которому приложен электрический ток . Электрический ток воздействует на соль в воде и образует слабую кислоту и окислитель (то есть слабое дезинфицирующее средство). Было показано, что электролизованная вода может быть полезна для дезинфекции поверхностей в зонах обработки пищевых продуктов, для уменьшения количества бактерий при опрыскивании туш на бойнях и, возможно, для обработки зараженных пищевых продуктов.Влияние распыления электролизованной воды на конечные пищевые продукты, такие как корм для домашних животных (сырой или коммерческий), неясно.

Наука, лежащая в основе электролизованной воды, использовалась некоторыми компаниями в качестве предлога для продажи дорогих продуктов электролизованной воды для домашних животных (и людей) для питья . Нет никаких доказательств того, что употребление электролизованной воды помогает уменьшить болезнь. В самом деле, зачем вам пить дезинфицирующее средство, независимо от того, насколько оно «натуральное»? Отбеливатель (в правильной концентрации) может убить Salmonella , но это определенно не означает, что употребление слабой формы отбеливателя полезно для вас .

Скорее всего, самое главное, что вы потеряете с подобными товарами, — это деньги, но убедитесь, что вы не используете непроверенные (или нелогичные) продукты вместо базовых, здравых мер по снижению риска заболеваний. Если вы подумываете о покупке продуктов для улучшения здоровья своих питомцев или себя, проведите небольшое исследование и постарайтесь найти как можно больше объективной и независимой информации. Не полагайтесь на информацию и отзывы компании. Вот пример веб-сайта одной компании, продающей электролизованную воду.Эта страница посвящена человеческому продукту, но их версия для домашних животных такая же. Мое общее правило: все, что якобы излечивает все, что вас беспокоит, вероятно, ничего не лечит.

P.S: Сайт этой же компании содержал одну из самых забавных ложных цитат , которые я когда-то видел. На сайте говорится, что « Медицинский журнал Новой Англии сообщает, что более 80-90% кожи собак и другие проблемы вызваны токсинами в организме собаки .» Медицинский журнал Новой Англии — всемирно известный журнал по медицине человека, у которого, безусловно, есть дела поважнее, чем сообщать ложную науку о собаках (или что-нибудь о собаках в этом отношении!).