Academic CentreRezultāti
Iegūti dati par līdz šim neanalizētu, tomēr praksē jau izmantotu ārstniecisko dūņu ķīmisko sastāvu. Detalizētāk analizēti dūņu fitosteroli, starp kuriem identificēti raksturīgākie savienojumi.
Tā kā drošai un efektīvai dūņu izmantošanai kosmētikā un balneoterapijā ir svarīga mikrobioloģiskā tīrība, projekta ietvaros veiktas mikroorganismu daudzveidības analīzes un izstrādātas sterilizēšanas/stabilizēšanas metodes. Izveidotās un projekta gaitā pilnveidotās fizikālās apstrādes (termiska apstrāde, apstarošana) metodes ir praktiski izmantojamas dūņu kā izejvielas stabilizēšanai un atbilstības kosmētikas kvalitātes prasībām nodrošināšanai.
Kosmētikā tiek izmantotas ārstnieciskās dūņas gan nefrakcionētā veidā, gan tiek izmantoti no tām iegūti ekstrakti un frakcijas. Projekta ietvaros ir testsistēmās novērtēta gan šādu nefrakcionētu dūņu bioloģiski efekti, gan arī pārbaudīta frakciju un ekstraktu iedarbība uz šūnu un audu kultūrām. Bioloģiskās aktivitātes novērtēšana in vitro testsistēmās veikta lai atlasītu ponteciālu efektīvākos ādu reģenerējošas kosmētikas komponentus, kuri tālāk novērtējami in vivo pētījumā dermatologa uzraudzībā.
Projekta ietvaros pirmo reizi, kā testsistēma kosmētikas izejvielu un aktīvo komponentu novērtēšanai izmantotas rauga Saccharomyces cerevisiae kultūras. Testētie Baldones un Jaunķemeru dūņu nefrakcionētie paraugi uzrādīja spēju pasargāt šūnas no dehidratācijas stresa un uzlabot to dzīvotspēju. Tika konstatētas arī atšķirības dažādas izcelsmes dūņu iedarbības efektivitātē.
Dūņu frakcijas un ekstrakti tika iegūti izmantojot dažādas metodes tajā skaitā arī superkritisko šķīdumu ekstrakciju. Šīs ekstrakcijas metodes izmantošanai ir daudzas būtiskas priekšrocības (nav nepieciešamība izmantot organiskos šķīdinātājus, augstāka ekstrakcijas efektivitāte, videi draudzīgāka tehnoloģija) un tā gūst ar vien lielāku popularitāti kosmētikas izejvielu ražotāju vidū. Projekta ietvaros analizēti no dūņām iegūti lipofilo savienojumu frakcijas, ūdens/etanola ekstrakti, kā arī attīrīti humīnskābju ekstrakti.
Visplašāk projekta ietvaros, kā testsistēma ekstraktu un frakciju novērtēšanai tikai izmantotas ādas audu un šūnu kultūras, galvenokārt dermas fibroblasti un keratinocīti. Ādas šūnu un audu kultūrās tika novērtēta pētāmo aktīvo vielu iedarbība uz galvenajiem ādas novecošanās mehānismiem – šūnu dalīšanās un migrācijas izmaiņām, oksidatīvo stresu, strukturālo proteīnu un augšanas faktoru sintēzes izmaiņām, ar novecošanos saistītu marķieru uzkrāšanos. Svarīgākie rezultāti, kas apkopoti arī zinātniskajās publikācijās, ietver datus par humīnskābju ekstraktu un to kombināciju ar ūdens/etanola ekstraktiem pozitīvo ietekmi uz ādas šūnu dalīšanos, spēju pasargāt dermas fibroblastus no ārējās vides izraisīta oksidatīvā stresa. Testēšanas rezultāti parāda arī no dūņām iegūstamo bioloģiski aktīvo vielu iedarbību uz imūno atbildi, precīzāk, imūnās atbildes stimulēšanu, kā arī to spēju izmainīt ar šūnu novecošanos saistītu marķieru uzkrāšanos.
Projekta īstenošanā ir aptverts pilns jaunu kosmētikā izmantojamu izejvielu izpētes un izstrādes cikls, jo projekta īstenošanas pēdējā gadā tika veikta arī produktu kompozīciju testēšana dermatologa uzraudzībā (in vivo pētījums). Kopumā pētījumā tika iesaistīti 45 brīvprātīgie vecumā no 19 – 45 gadiem. Pēc dūņu ekstraktu saturoša krēma lietošanas sešu nedēļu garumā novēroja ādas turgora palielināšanos, ādas mitruma līmeņa pieaugumu. Par krēma normalizējošo iedarbību liecināja ādas taukainības samazināšanās, tāpat tika novērota ādas raupjuma samazināšanās un saules starojuma izraisīto bojājumu samazināšanās.
Projekta ietvaros sagatavotas un iesniegtas publicēšanai 6 publikācijas:
1. "The Effect of Peat-Derived Humic Acids at Low Concentrations on Dermal Fibroblasts In Vitro" Auroti: Ramata-Stunda, Anna; Cakstina, Inese; Purmalis, Oskars; Silamikele, Baiba; Kungs, Janis; Muiznieks, Indrikis. Iesniegts - Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, (Datubāze: Medline/PubMed)
2. “Free radicals accumulated in peat mud of Baldone and Kemeri bog of Latvia” Autori :L. Baumane, G. Kizane I. Muiznieks, V. Nikolajeva, A. Ramata – Stunda. Iesniegts - Geography and Natural Resources (Datubāzes: Scopus, Google Scholar)
3. "Stability of free radicals of gamma irradiated Kemeri bog peat mud" L. Baumane, G. Ķizāne, I. Muižnieks, V. Nikolajeva A. Ramata -Stunda Geography and Natural Resources (Datubāzes: Scopus, Google Scholar)
4. "Plant growth-affecting activity, cultivable microorganisms, and potential use as a soil amendment of freshwater sapropel" Autori: Lelde Grantina - Ievina, Andis Karlsons, Una Anderone - Ozola, Gederts Ievins. Iesniegts - Zemdirbyste-Agriculture (Datubāze: SCOPUS)
5. "Microbiological characterization and sterilization-induced changes in the profile of the hydrophobic organic substances in Latvian balneological peat" Autori: Anna Ramata-Stunda, Zaiga Petrina, Peteris Mekss, Gunta Kizane, Baiba Silamikele, Indrikis Muiznieks, Vizma Nikolajeva. Iesniegts - International Journal of Environmental Science and Technology (Datubāze: SCOPUS)
6. „New test-system based on the evaluation of yeast cells resistance to dehydration/rehydration stress”. Autori: Diana Borovikova, Indrikis Muiznieks, Aleksandrs Rapoports. Iesniegts – The Journal of Microbiology (Datubāze: SCOPUS)
Rezultāti prezentēti starptautiskās konferencēs:
1. Stenda referāts, FEMS 5th Congress of European Microbiologists, Leipzig, Germany 21.-25 jūl. 2013. gadā „Microbial societies in raw therapeutic mud used in balneotherapy and production of cosmetics” Autori: B. Silamiķele, A. Ramata – Stunda, Z. Petriņa, V. Nikolajeva, I. Muižnieks
2. Stenda referāts FEMS 5th Congress of European Microbiologists, Leipzig, Germany 21.-25 jūl „Microbiological and chemical characteristics and sterilization methods of Balneological peats” Autori: B. Silamiķele, Z. Petriņa, G. Ķizāne, A. Ramata-Stunda, I. Muižnieks, V. Nikolajeva
3. Stenda referāts konferencē AIMS Meeting 14. – 16. Martā 2013. gadā, Portugāle, Lisabonā, noskaukums „Thermostability of humic acids and their effects on human skin cells in vitro” autori: Silamiķele B., Ramata – Stunda A., Čakstiņa I., Muižnieks I.
4. Stenda referāts Uppsala, Zviedrija, 14th BAltic-Nordic IHSS Symposium, 10.- 12. jūnijā, nosauk. „Humic acid thermostability and their effect on human skin cells in vitro” autori: Silamiķele B., Ramata – Stunda A., Čakstiņa I., O. Purmalis
5. Stenda referāts, Ungārija, Godolo un Szeged, 26.07. - 5. Aug. 2012. gadā, nosaukums „Microbiological assesment of freshwater therapeutic mud” Autori: B. Silamiķele, V. Nikolajeva, Z. Petriņa, I. Muižnieks
6. Mutisks ziņojums (Prezentācija) „Kosmētikā potenciāli izmantojamu dažādas izcelsmes ārstniecisko dūņu autohnonā mikroflora”. Mutiskais ziņojums sniegts 70.LU zinātniskajā konferencē 2012. gada 17. Februārī
7. Mutisks ziņojums (Prezentācija) International Workshop „Peat and humic substances and their appliation”, 10-12.oktobris, Rīga, Latvija. Effect of peat derived humic acid extract on human dermal fibroblasts in vitro” I.Čakstiņa, A.Ramata-Stunda, B.Silamiķele, O.Purmalis, I.Muižnieks.
Iesniegts viens Eiropas un viens Latvijas patenta pieteikums:
1. LR Patentu valdē iesniegts patenta pieteikums „Trīs-dimensionālas ādas šūnu kultūras in vitro testsistēma un tās izmantošana ārīgi lietojamu lipofilo vielu drošības un efektivitātes testēšanai” Nr. P-13-194
2. Eiropas Patentu birojā iesniegts patenta pieteikums Nr. EP13194683.2 „Method for extraction of peat active substances and use of their combination in skin regenerating cosmetic formulations”