Olio di girasole ozonizzato: analisi, efficacia anti-biofilm e sviluppo di microbolle

Ozonated oils are vegetable oils containing ozone. They were developed with the aim of prolonging the short half-life of gaseous ozone. Several studies have confirmed the activity of ozonated oils against biofilm and their wound healing effect. These oils are administered via different routes and the main one is the cutaneous route. However, their wound healing effect is limited by the presence of biomolecules in human serum, which act as antioxidants. In addition, the assessment of ozone release from ozonated oils is rather difficult since there aren’t any studies on this topic. Therefore, the aim of this work is to develop a method to assess ozone release from ozonated sunflower oil and to enhance the penetration of the oil into the skin. The relevance of this work is related with the possibility of using ozonated oils as antibiofilm agents or as adjuvants to antibiotics for the purpose of improving the management of chronic and infected wounds. A method based on the Indigo Method elaborated by Bader and Hoignè was developed in order to assess ozone release from ozonated oils. Moreover, to enhance the skin diffusion of the ozonated oil, it was encapsulated in microbubbles consisting of an air core and a phospholipidic shell. Indeed, microbubbles are ultrasound sensitive and after ultrasound exposure they experience cavitation, which leads to the release of the oil and to an increase in skin permeability and in biofilm permeability. Lastly, the efficacy of both ozonated sunflower oil and oil-loaded microbubbles was evaluated on a 42 hours P. Fluorescens biofilm. The modified Indigo Method was found to be suitable for its purpose, despite some problems due to the high viscosity of the ozonated oil, and provided a possible mechanism of ozone release. Ozonated sunflower oil loaded microbubbles were produced and characterised in terms of size, concentration, and stability. The latter was found to be quite low, and implementation strategies have been proposed. Lastly, biofilm tests were successful for both ozonated sunflower oil (biofilm reduction rate = 39,41%) and ozonated oil loaded microbubbles after ultrasound exposure.

Gli oli ozonizzati sono oli vegetali contenenti ozono, sviluppati allo scopo di prolungare l’emivita dell’ozono gassoso, che di per sé è molto instabile. Diversi studi hanno inoltre dimostrato la loro attività contro il biofilm batterico e il loro effetto di riparazione tissutale. Vengono somministrati in diversi modi, principalmente per via cutanea. La loro efficacia sulle ferite è però limitata dalla presenza di biomolecole nel siero che agiscono come antiossidanti. Inoltre, la valutazione dell’effetto dell’olio in correlazione alla quantità di ozono rilasciata risulta difficoltosa, in mancanza di metodi nella letteratura scientifica per farlo. L’obbiettivo di questa tesi è quindi quello di sviluppare un metodo per valutare il rilascio di ozono da olio ozonizzato di girasole e di migliorare la penetrazione dell’olio nella cute. L’importanza di tale ricerca è data dalla possibilità di poter utilizzare l’olio ozonizzato come agente antibiofilm o come adiuvante delle terapie antibiotiche per migliorare la gestione delle ferite cutanee croniche e infette. Per la valutazione del rilascio di ozono è stato sviluppato un metodo basato sul Metodo Indigo elaborato da Bader e Hoignè nel 1981. Per migliorare la diffusione cutanea dell’olio, esso è stato inserito all’interno di microbolle costituite da un nucleo di aria e da un rivestimento di fosfolipidi. Infatti, le microbolle sono sensibili agli ultrasuoni, che portano alla cavitazione di quest’ultime con conseguente rilascio del contenuto e aumento della permeabilità cutanea e della permeabilità del biofilm. Infine, si è valutata l’efficacia sia dell’olio ozonizzato di girasole sia delle microbolle caricate di olio ozonizzato contro un biofilm di 42 ore di P. Fluorescens. Il Metodo Indigo modificato è risultato idoneo, seppur con qualche problematica dovuta all’elevatà viscosità dell’olio ozonizzato, e ha fornito una possibile spiegazione del meccanismo di rilascio dell’ozono dall’olio. Le microbolle sono state prodotte e caratterizzata per quanto riguarda le dimensioni, la concentrazione e la stabilità. Quest’ultima è risultata bassa, e sono state proposte strategie di miglioramento. Infine, i test sul biofilm sono risultati positivi sia per quanto riguarda l’olio ozonizzato di girasole, con un tasso di riduzione del biofilm del 39,41%, sia per quanto riguarda le microbolle contenenti olio ozonizzato dopo esposizione agli ultrasuoni.