Kopenski mikroorganizmi: Celične tovarne bioaktivnih molekul z aplikacijami za zaščito kože 3. del
May 04, 2023
5. Dodatki in druge učinkovine
Dodatki zagotavljajo dolgoročno fizično stabilnost, zavirajo kalitev in vplivajo na senzorično zaznavanje. V zadnjem času je bila kozmetična industrija deležna močnih kritik zaradi dodajanja kemikalij, kot so formaldehid, dioksan, parabeni in ftalati. Polemike glede vpliva teh sintetičnih molekul in njihovih analogov na zdravje ljudi so spodbudile raziskave novih dodatkov iz naravnih virov.
Glede na ustrezne študije je cistanča pogosta rastlina, ki je znana kot "čudežna rastlina, ki podaljšuje življenje". Njegova glavna sestavina jecistanozid, ki ima različne učinke kot nprantioksidant, protivnetno, inspodbujanje imunske funkcije. Mehanizem med cistančo inkožobeljenjeleži v antioksidativnem učinku cistančnih glikozidov. Melanin v človeški koži nastaja z oksidacijo tirozina, ki jo kataliziratirozinaza, oksidacijska reakcija pa zahteva sodelovanje kisika, zato radikali brez kisika v telesu postanejo pomemben dejavnik, ki vpliva na proizvodnjo melanina. Cistanche vsebuje cistanozid, ki je antioksidant in lahko zmanjša nastajanje prostih radikalov v telesu.zaviranje proizvodnje melanina.

Kliknite na Kje lahko kupim Cistanche
Za več informacij:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
5.1. Protimikrobna sredstva
Eno najpogosteje uporabljenih protimikrobnih sredstev proti kontaminaciji z bakterijami, virusi in glivami v kozmetiki je hitozan (18) (slika 5). Ta polisaharid je sestavljen večinoma iz glukozamina in spremenljivega števila ostankov N-acetilglukozamina. Čeprav je hitozan prisoten v velikih količinah v eksoskeletu rakov, žuželk, rakov in kozic, je njegova proizvodnja omejena zaradi dejavnikov, kot so sezonskost, trajnost proizvodnje in stroški predelave. Za soočanje s temi težavami je mogoče hitozan proizvesti z alternativnimi in učinkovitejšimi viri mikrobnega izvora, saj je 22–44 odstotkov celične stene gliv sestavljenih iz hitozana [2]. Optimalna proizvodnja je bila ugotovljena pri Rhizopus oryzae (0,5 g/L), R. japonica (0,6 g/L) in Mucor indicus (0,75 g/L). L) (Tabela 1) [63], medtem ko je A. niger, izoliran iz lišaja Roccella Montagne, pokazal višji izkoristek 1,3 g/L, ki se je ob dodajanju glukoze še povečal na 1,93 g/L [65]. Poleg svojega protimikrobnega delovanja je hitozan znan po svojih emulgatorjih in lastnostih dovajanja. Ta spojina ima boljšo sposobnost vezave vode kot metilceluloza, ki se pogosto uporablja v kozmetiki [2]. Posledično lahko hitozan in njegovi derivati, kot je kopolimer hitin-glukan, predstavljajo potencialne kandidate za kozmetične in kozmetične formulacije. Drugi primeri delovanja proti staranju, ki se prav tako kombinirajo s protimikrobnim delovanjem, so predstavljeni v tabeli 1.

5.2. Vlažilci in biosurfaktanti

Ramnolipidi se pogosto uporabljajo v kozmetiki kot vlažilci in biosurfaktanti [108]. Ramnolipidi, predvsem kristalne kisline, so sestavljeni iz -hidroksi maščobne kisline, pritrjene s karboksilnim koncem na molekulo sladkorja ramnoze, in so razvrščeni kot mono- in di-ramnolipidi [157]. V primerjavi s kemičnimi površinsko aktivnimi snovmi imajo biosurfaktanti več prednosti, in sicer zaradi boljše združljivosti, manjše toksičnosti in večje biorazgradljivosti [158]. Ramnolipide proizvaja predvsem Pseudomonas aeruginosa in druge vrste Pseudomonas sp. Uporabljajo se tudi v farmacevtski industriji zaradi svojih protivirusnih in protimikrobnih lastnosti [159,160] ter za druge cilje, povezane z regeneracijo kože, kot je celjenje ran z zmanjšano fibrozo, zdravljenje opeklinskega šoka in zdravljenje gub [161].
5.3. Pigmenti
Mikroorganizmi proizvajajo več spojin, ki se lahko uporabljajo kot naravni pigmenti. Veliko sintetičnih barvil je bilo komercializiranih, le malo jih je primernih za kozmetiko. Naravni pigmenti so bolj stabilni in manj alergeni v primerjavi s sintetičnimi [162]. Pigmenti, ki jih običajno biosintetizirajo glive, vključujejo aromatske poliketide, kot so kinoni, antrakinoni, naftokinoni, melanini, flavini in ankaflavini. Purpurogenon (20) in mitorubrin (21) sta dva značilna primera, ki ju proizvaja gliva Penicillium purpurogenum [95] (slika 5) (tabela 1). Nedavno je bila potencialna uporaba kopenskih gliv kot vira naravnih pigmentov precej raziskana [163–165].
Cianobakterije so zanimiv vir pigmentov, ki lahko proizvajajo fikobiliproteine, ki so briljantno obarvani fluorescenčni proteini. Med fikobiliproteini se fikocianini že uporabljajo v diagnostičnih testih, kot so citometrija, fluorescenčno aktivirano razvrščanje celic, histokemija itd. Njihova intenzivna modra barva omogoča njihovo uporabo v kozmetiki kot naravna barvila [166]. Fikocianine v glavnem proizvaja fotoavtotrofna cianobakterija Arthrospira platensis (3,2 g/l) [167]. Vendar pa je enocelični rodofit Galdieria sulphuraria pokazal odlične rezultate; ta rdeča alga, ki običajno raste v kislih izvirih, je proizvedla c-fikocianin z izkoristkom 2,9 g/l [168] (tabela 1).
5.4. Arome in dišave
Veliko arom in dišav na trgu se še vedno proizvaja iz rastlinskih in živalskih virov. Vendar pa je dana hitra in trajnostna alternativa, saj lahko tako visoko vredne spojine proizvajajo tudi mikroorganizmi [169]. Številne kvasovke ter sevi kopenskih gliv in bakterij lahko sintetizirajo potencialno dragocene dišavne spojine, vključno z alkoholi, aldehidi, estri, maščobnimi kislinami, ketoni, laktoni, aromatskimi spojinami in pirazini [170]. V podporo je bilo objavljenih več člankov in recenzij, ki ponujajo dovolj informacij o uporabi mikrobnih kultur ali encimskih pripravkov za proizvodnjo aromatičnih spojin, dragocenih za kozmetično industrijo [171–174]. Vanilin (22) je zelo dober primer naravne dišave, kjer sta naraščajoče povpraševanje in vrednost pripeljala do razvoja alternativnih strategij za njegovo proizvodnjo [175] (slika 5). Sevi, vključno s Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis in Serratia marcescens, so bili uspešno uvedeni za njegovo proizvodnjo s pretvorbo evgenola ali izoevgenola v vanilin [170].

Benzaldehid (23) je med najpogosteje uporabljenimi aromami z močno aromo češnje in mandljev. Sev E. coli je bil uspešno izdelan za proizvodnjo te arome [100,176], medtem ko je bila gliva Ashbya gossypii preizkušena glede njene sposobnosti sintetiziranja 2-fenil etanola z okusom vrtnice (24) [104]. Med terpeni je limonen (25) zaradi edinstvenega vonja po citrusih eden najbolj razširjenih terpenov [169]. Optimizacija ekspresijske poti v E. coli je privedla do izkoristka 435 mg/l z 1 odstotkom glukoze kot vira ogljika [177]. Ko je bil raziskan vpliv drugega vira ogljika, je fermentacija z uporabo glicerola privedla do titrov 2,7 g/L [106] (slika 5) (tabela 1).
6. Druge tarče, pomembne za zaščito kože
Zaviralci elastaze in kolagenaze mikrobnega izvora so obetavni kozmetični agensi, ki jih je vredno nadaljnjega raziskovanja. Elastaza, član kimotripsinske družine serinskih proteaz, je odgovorna predvsem za razgradnjo elastina, ki je pomembna beljakovina v zunajceličnem matriksu kože, katere poškodbe pomembno vplivajo na staranje kože. Nostopeptini A in B, izolirani iz sladkovodne cianobakterije Nostoc minutum, so edini prijavljeni zaviralci elastaze (IC50: 1,3 in 11,0 µg/mL) [178]. Po drugi strani pa je kolagen, glavna sestavina kože (80 odstotkov suhe teže kože), odgovoren za natezno trdnost. Metaloproteinaze, imenovane kolagenaze, so sposobne cepiti kolagen in elastin. Kolikor nam je znano, kopenski mikroorganizmi, razen zgoraj omenjenega primera nostopeptinov A in B, še niso bili temeljito raziskani glede njihove zmožnosti proizvajanja presnovkov z inhibitornimi učinki na elastazo in kolagenazo, čeprav so bili opravljeni obsežni presejalni programi za kopenske mikroorganizme in endofite. nedavno predstavljen [179,180].
7. Cilji za prihodnji razvoj

Sočasno so poročali tudi, da imajo naravne spojine, ki aktivirajo PN, lastnosti proti staranju v modelih na osnovi celic ali in vivo [7,11,182]; prav tako naravni izdelki znatno upočasnijo pojav znamenj starane kože. Kolikor nam je znano, so poročali, da le nekaj molekul mikrobnega izvora aktivira proteostatske module. Betulinsko kislino so nedavno izolirali iz endofitnih gliv Phomopsis sp. in je prednostno aktiviral kimotripsinu podobno proteasomsko aktivnost brez učinkov ali z minimalnimi učinki na aktivnosti, podobne tripsinu in kaspazi [184,185]. Drugi primer mikrobnega naravnega izdelka, ki je dobro znan po svojih lastnostih proti staranju, je rapamicin. Ta molekula, izolirana iz Streptomyces hygroscopicus, upočasni celično staranje z (med drugim) zaviranjem poti TOR in spremembami, povzročenimi navzdol v avtofagiji in hitrosti sinteze beljakovin [7].
Za več informacij: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501






