皮膚益生菌保養新觀點──研究揭示：表皮葡萄球菌能「發電」，並抑制痘痘元兇痤瘡桿菌，為肌膚抗痘保養開啟全新可能...
細菌能發電？
科學家們發現在微生物的世界裡，確實存在著一群能夠產生電流的特殊細菌，科學家們將它們稱為「發電菌（Electrogenic bacteria）」或「電活性菌（electroactive bacteria）。
這些細菌之所以能「發電」，是因為它們在進行代謝活動時，能夠將電子從細胞內部傳遞到細胞外部。就像我們人類在呼吸時會吸入氧氣並呼出二氧化碳一樣，細菌在分解有機物（食物）獲取能量的過程中，也會產生電子。對於大多數細菌來說，這些電子最終會被細胞內部的分子接收。但對於「發電菌」來說，它們擁有一套特殊的「電線」——通常是細胞外的一些導電蛋白，比如細胞色素 (Cytochromes)、菌毛蛋白（pillin）或環孢菌素A（Cyclophilin A)等，能將這些電子直接傳遞到細胞外部。當這些電子在外部移動時，就形成了電流。
這種將電子從細胞內傳遞到外部的過程，被科學家們稱為「胞外電子傳遞（extracellular electron transfer, EET）」。這是一個非常了不起的生物學過程，因為它讓細菌能夠在某些特定環境下（例如缺乏氧氣的環境中，電子無法被氧氣接收時），仍然能夠有效地進行能量代謝。痘痘肌膚的「好菌」與「壞菌」
過去的研究已經知道，皮膚上的兩種共生菌與「痘痘」有密切關連：
- 表皮葡萄球菌 ( Staphylococcus epidermidis)： 這種細菌是皮膚上最常見的共生菌之一，通常被認為是「好菌」。它在維持皮膚屏障、抵禦外來病原體方面扮演重要角色。
- 痤瘡桿菌 ( Cutibacterium acnes)： 這種細菌也普遍存在於皮膚深層，特別是毛囊和皮脂腺中。在正常情況下，它也是皮膚微生物群的一部分。然而，當皮脂分泌過多、毛囊阻塞，或是C. acnes過度增殖時，它會引發炎症反應，導致粉刺、丘疹、膿皰等痤瘡症狀。可以說，C. acnes在痤瘡的發展中扮演著關鍵角色。
而二者的相互制衡關係：表皮葡萄球菌可以透過產生一些抗菌物質或短鏈脂肪酸（例如丁酸）來抑制痤瘡桿菌的生長，並透過抑制痤瘡桿菌誘導的 IL-6 和腫瘤壞死因子 (TNF)-α 的產生來控制皮膚發炎。反過來，痤瘡桿菌則透過維持酸性pH 值、水解皮脂甘油三酯和分泌丙酸來阻止表皮葡萄球菌的過度發展──是維持肌膚健康狀態的關鍵之一。 (參→抗痘組合：透過重新平衡皮膚微生物群，有效改善痘痘...)
而從「發電菌」角度切入──
皮膚上的細菌是否也能透過「產電」來影響周圍的微生物？如果會，那麼這種「產電能力」是否能被利用來對抗引起痤瘡的C. acnes？
表皮葡萄球菌能「發電」抗痘？
根據Shinta Marito等人研究報告《Electricity-producing Staphylococcus epidermidis counteracts Cutibacterium acnes》表示：
- 表皮葡萄球菌確實會產電：實驗證實，在表皮葡萄球菌(菌株ATCC 12228)的培養液中加入 2%在PEG-8 月桂酸酯(PEG-8 Laurate)，能夠顯著產生高達4.4mV的電壓。單獨表皮葡萄球菌或 PEG‑8 Laurate 無法產生顯著電壓──這表明表皮葡萄球菌是一種具有「電活性」的細菌。
- 電流有效抑制痤瘡桿菌：表皮葡萄球菌產生的電流，不僅顯著地抑制了痤瘡桿菌的生長，甚至導致了痤瘡桿菌細胞的裂解。這意味著，這些微小的電流對痤瘡菌具有直接的殺傷作用。
- 動物實驗抗痘效果顯著：將痤瘡桿菌與產電的表皮葡萄球菌(含PEG-8月桂酸酯）共同注射小鼠耳朵中，發現痤瘡桿菌的生長受到顯著抑制。這表明了表皮葡萄球菌的發電作用，在生物活體內也具有抗痤瘡的潛力。
- 環孢菌素A（Cyclophilin A) 是關鍵： 研究發現，當表皮葡萄球菌中「環孢菌素A」蛋白的活性被抑制時，其產電能力以及對痤瘡桿菌的抑制效果都明顯減弱。這強烈指出，環孢菌素A在表皮葡萄球菌的發電過程中扮演著不可或缺的角色。它可能作為一個電子傳遞者，幫助細菌產生電流。
研究團隊總結：這證明了皮膚上的表皮葡萄球菌在特定物質（如PEG-8 月桂酸酯）的幫助下，可以通過「環孢菌素A」介導產生顯著電流，而這種電流對痤瘡桿菌的生長，具有顯著的抑制效果。
MSMF觀點
這研究為「益生菌保養」提供了一新的切入點──我們可以利用「生物電」方式，抑制壞菌生長，進而有效調控皮膚微生態平衡，維持肌膚健康狀態。
而且除了上述「PEG-8月桂酸酯」成分外，像是另一常見的潤膚劑成分「椰油辛酸酯/癸酸酯(coco-caprylate/caprate)」也被證實能增強表皮葡萄球菌的發電行為，進而激活細菌「反硝化作用(denitrification)」可以減少UV-B 誘導的自由基，提供肌膚光保護作用。(參→Repurposing INCI-registered compounds as skin prebiotics for probiotic Staphylococcus epidermidis against UV-B)
未來展望：
- 尋找更多可能的皮膚好菌，來「發電」抑制壞菌──除有益皮膚微生態平衡健康外；或也可取代部分抗生素使用，幫助漸少抗藥性問題。
- 開發更多可誘導皮膚好菌產電的「益生元」成分，能添加入保養品配方中，提供更有效的「生物電」保養作用。
- 了解更多皮膚「微電流」對微生態或皮膚自身生理(如經皮吸收率)的影響機制，以獲得更自然、高效的護膚新選擇。
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