Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Karotenoidy - substancje aktywne stosowane w kosmetykach naturalnych

2017-04-21  / Autor: Joanna Igielska-Kalwat, Izabela Nowak, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu

Przykładem wykorzystywanych przez przemysł kosmetyczny substancji aktywnych są karotenoidy. Są one jednymi z najbardziej rozpowszechnionych barwników występujących w przyrodzie.

Przez kilkadziesiąt lat pogoni za szybkim rozwojem, ludzkość odchodziła od naturalnych produktów i składników na rzecz składników chemicznych będących odpowiednikami naturalnych. Niestety doprowadziło to do powolnej biodegradacji środowiska naturalnego. Ekologia jako ruch społeczny wywołała daleko idące zmiany w postrzeganiu otaczającego świata. Konsumenci coraz częściej poszukują produktów tworzonych z troską o środowisko.

Dokładne określenie, czym są składniki aktywne jest bardzo trudne. W farmakologii za substancje aktywne uważa się składniki, które wywołują określone zmiany biochemiczne i fizjologiczne w żywej tkance. Jednak w kosmetyce, oprócz tkanek żywych, bierze się pod uwagę także tkanki martwe, takie jak np. włosy i warstwę rogową naskórka. Tak więc nieoficjalna definicja składników aktywnych, uznana przez europejskie organizacje kosmetyczne, brzmi „Składnikiem czynnym kosmetyku jest substancja występująca w jego recepturze, która przy prawidłowym stosowaniu powoduje wystąpienie biochemicznych, chemicznych, fizycznych lub fizykochemicznych efektów wpływających na fizjologię i funkcjonowanie skóry, błon śluzowych i ich przydatków, włącznie z włosami i zębami, przy jednoczesnym zminimalizowaniu efektu systemowego na organizm jako całość”. Zgodnie z definicją, zakres działania składników czynnych w kosmetykach jest zewnętrzny i zlokalizowany na danej powierzchni skóry. Przy takim sformułowaniu większość surowców, także bazowych (np. olej parafinowy), można uznać za czynne substancje kosmetyczne.

Karotenoidy, dzięki dobroczynnym właściwościom, są jednymi z najbardziej pożądanych substancji aktywnych wykorzystywanych w przemyśle kosmetycznym. Celem artykułu jest przegląd literaturowy dotyczący przedstawienia karotenoidów jako jednych z najbardziej aktywnych substancji wykorzystywanych w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym, medycznym oraz spożywczym.

Karotenoidy jako substancje aktywne
Starzenie się skóry jest określane jako zespół postępujących w czasie zmian. Zmiany te polegają między innymi na: zmniejszeniu biologicznej aktywności komórek organizmu, spowolnieniu procesów regeneracyjnych, obniżeniu odporności i odpowiedzi na stres środowiskowy, obniżeniu właściwości adaptacyjnych organizmu znajdujących się pod kontrolą czynników genetycznych. Skóra jest bezpośrednio narażona na destrukcyjne działanie czynników zewnętrznych, ulega starzeniu szybciej niż pozostałe narządy ciała. Poznanie mechanizmów starzenia się pozwala zrozumieć, w jaki sposób należy zapobiegać i przeciwdziałać temu procesowi.

Starzenie skóry może być chronologiczne (starzenie fizjologiczne) i niechronologiczne (fotostarzenie). Według innego podziału starzenie skóry może być wewnątrzpochodne – właściwe, genetyczne oraz zewnątrzpochodne – niewłaściwe. Starzenie zewnątrzpochodne (niewłaściwe) jest przedwczesne i dotyczy przede wszystkim skóry. Można mu zapobiec. Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV jest główną przyczyną starzenia niewłaściwego.

Klasyfikacja procesu starzenia się skóry pod wpływem działania promieniowania wg Glogau’a obejmuje IV typy, które różnią się nasileniem powstawania zmarszczek, objawami fotostarzenia, zmian starczych, rogowaceniem naskórka.

 

Przyczyny starzenia się skóry można podzielić na:

  • endogenne (wewnątrzpochodne): „uwarunkowanie genetyczne, upośledzenie układu neuroendokrynnego, osłabienie układu immunologicznego, destrukcyjne działanie wolnych rodników, odkładanie się w organizmie szkodliwych toksyn”.
  • egzogenne (zewnątrzpochodne): „szkodliwe działanie promieniowania słonecznego, zanieczyszczenie środowiska, klimat, niehigieniczny tryb życia, niewłaściwy sposób odżywiania, niewłaściwy sposób pielęgnacji skóry, stres, infekcje”.

Ochrona skóry przed szkodliwym wpływem promieniowania słonecznego powinna trwać przez całe życie. Należy stosować odzież ochronną, chronić oczy, używać parasoli, przebywać w zacienionych miejscach oraz używać kosmetyków promieniochronnych. Taka profilaktyka zmniejsza ryzyko rozwoju rogowacenia naskórka oraz nowotworów skóry.

Promieniowanie ultrafioletowe (UV) powoduje tworzenie niekorzystnych wolnych rodników. Pod pojęciem wolny rodnik należy rozumieć atom lub cząsteczkę posiadającą na orbitalu walencyjnym niesparowany elektron. Właściwość ta powoduje znaczną reaktywność i zdolność „atakowania” różnorodnych składników żywej komórki przez wolne rodniki, jak anionorodnik ponadtlenkowy (O2-), rodnik wodorotlenkowy (HO2-), czy rodnik hydroksylowy (OH-), jak również związki nie będące w sensie chemicznym wolnymi rodnikami, ale wykazujące znaczną aktywność lub łatwo ulegające przekształceniu w wolne rodniki. Są to: tlen singletowy (1O2), ozon (O3), nadtlenek wodoru (H2O2).

Rodnik hydroksylowy jest łatwo transportowany przez lipidowo-białkowe błony i charakteryzuje się najwyższą agresywnością w stosunku do rozmaitych składników żywej komórki. Aktywne formy tlenu powstają w żywej komórce podczas zwyczajnych, biochemicznych procesów oksyredukcyjnych (np. oddychanie, fotosynteza), jako wynik kolejnych stopni redukcji (jedno-, dwu-, trójelektronowej). Cząsteczki tlenu mogą być generowane w wyniku oddziaływania różnorodnych, abiotycznych i biotycznych czynników. Reaktywne formy tlenu reagują ze składnikami organizmów żywych, co może mieć groźne konsekwencje. Szczególnie niebezpieczne są reakcje aktywnych form tlenu z podstawowymi strukturami komórki, jak białka, błony lipidowo-białkowe i kwasy nukleinowe.

 

Tkanki roślinne posiadają dobrze działający system obrony przed aktywnymi formami tlenu, który polega na działaniu enzymów neutralizujących RFT (dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza, peroksydaza) oraz na interakcji z antyoksydantami. Dysmutaza ponadtlenkowa, która znajduje się w cytoplazmie, mitochondriach i chloroplastach przekształca, w reakcji dysproporcjonowania, anionorodnik ponadtlenkowy w cząsteczkę nadtlenku wodoru. Z kolei cząsteczka nadtlenku wodoru, należąca do RFT, zostaje rozłożona przez katalazę, enzym który jest charakterystyczny dla peroksysomów lub układ peroksydaz, występujący zarówno we frakcji rozpuszczalnej, jak również może być związany z błonami strukturalnymi i ścianą komórkową. Przedstawione enzymy, zwane „enzymatyczną triadą”, stanowią główny układ zabezpieczający komórkę przed aktywnymi formami tlenu. Drobnocząsteczkowe antyoksydanty reagują bezpośrednio z reaktywnymi formami tlenu lub z pośrednimi metabolitami reakcji oksydoredukcji, nie dopuszczając do powstawania RFT. Związki te są mniej specyficzne niż enzymy i są zaliczane do „obrońców uniwersalnych”, aktywnych w fazie hydrofilowej (kwas askorbinowy), jak też hydrofobowej (tokoferol, karotenoidy). Związki fenolowe, w zależności od budowy, mogą przejawiać aktywność antyoksydacyjną w obu fazach.

W ostatnich latach rośnie zainteresowanie procesami oksydacji, będącymi składową starzenia się organizmu ludzkiego. Istotną rolę odgrywają one w chorobach wieku starczego, gdyż u osób w starszym wieku zaobserwowano nasilenie procesu oksydacji. Karotenoidy (antyoksydanty hydrofobowe) mają zdolność wiązania wolnych rodników tlenowych na skutek posiadania sprzężonych wiązań podwójnych. Reagują także z tlenem singletowym oraz rodnikami organicznymi, powstałymi w wyniku peroksydacji lipidów. Do najbardziej efektywnych karotenoidów należą: beta-karoten i likopen.

Karotenoidy w ostatnich latach stały się obiektem zainteresowań i przedmiotem wielu badań dotyczących oceny ich działania oraz właściwości przeciwutleniających. Karotenoidy są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych barwników występujących w przyrodzie. Nadają one barwę od żółtej do czerwonej zarówno roślinom, jak i zwierzętom. Pod względem struktury chemicznej są węglowodorami. Dotychczas zidentyfikowano ponad 700 karotenoidów, które występują w roślinach, z czego 60 z nich występuje w codziennej diecie, 20 z nich można natomiast wykryć we krwi. 0% wykazuje aktywność jako prowitamina A. Karoteny, aby stały się aktywne, muszą zostać konwertowane do retinolu.


CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 1/2017 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.



przemysł kosmetycznykosmetyki naturalnekarotenoidy

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejNajnowsze

Więcej aktualności





WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)





WięcejSonda

Czy w Twojej firmie realizowane są projekty z zakresu Europejskiego Zielonego Ładu?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie