Разработка натуральных косметических активных ингредиентов с применением биотехнологических подходов

Рашида Нашат-Каппес, Бенджамин Бат, Жан-Ив Бертон, компания Greentech, Rond point du Biopôle Clermont Limagne, 63 360 Saint- Beauzire, France, +33 4 73 33 99 00, greentech@greentech.fr, www.greentech.fr

Development-of-cosmetic

Косметическая промышленность находится в постоянном поиске новых, натуральных и инновационных составов, обеспечивающих высокую эффективность и производственный потенциал. Среди различных источников следующего поколения активных косметических ингредиентов морские и биотехнологические натуральные продукты предлагают бесчисленное множество возможностей выявления новых молекул, обеспечивающих исключительную эффективность.

Компания Greentech, специализирующаяся на растительном мире и экологических биотехнологиях, ежедневно вносит новшества в такие области, как экологичность (Green) и технологичность (Tech). Компания разрабатывает эффективные активные вещества из микроводорослей, растений и микроорганизмов со всего мира с использованием различных биотехнологий.

Растущая важность микроводорослей как сырья в косметической промышленности

Микроводоросли представляют собой прокариотические или эукариотические фотосинтезирующие микроорганизмы, которые могут быстро расти и выживать в суровых условиях благодаря своему одноклеточному или простому многоклеточному строению. Как правило, водоросли подразделяют на три основные группы (зеленые, бурые и красные), в основном в зависимости от цветов синтезируемых ими пигментов. Фактически, в водорослях присутствует широкий диапазон пигментов, включая фикобилипротеины. Это сильно флюорисцирующие протеины, разделенные на две большие группы: фикоэритрин (красный) и фикоцианин (синий).

Микроводоросли привлекли большое внимание в качестве источника биомолекул и биомассы для многих сфер применений, включая косметическую промышленность. В зависимости от условий окружающей среды, таких как минерализация воды, освещенность, температура, pH и концентрация питательных компонентов, установлено от 40 000 до 60 000 описанных видов и до миллиона неописанных видов микроводорослей (Sastre и Posten 2010). С учетом такого числа неизвестных видов водорослей существует практически неисчерпаемый источник биоактивных веществ.

Культуры микроводорослей и метаболическая индукция

Культуры микроводорослей быстро адаптируются к изменениям условий культивирования и множественным ограничениям, изменяя свой метаболизм. Более того, выработка ценных веществ микроводорослями может варьировать в зависимости от условий культивирования. Этот биотехнологический прием известен как метаболическая индукция. В частности, при субоптимальных условиях водоросли переживают стресс, и, как результат, генерируют вещества, такие как пигменты, углеводы и масла. Например, избыточное освещение стимулирует выработку каротина в клетке. Этот пигмент является антиоксидантом и защищает клетку от вредных свободных радикалов, чье появление обусловлено избыточным освещением. Фактически, все параметры культивирования могут изменяться и регулироваться, например, культуральная среда (состав и содержание в ней питательных веществ), освещенность (интенсивность, спектральный состав света, фотопериод), температура, pH и насыщение кислородом (газовый состав, вихревое движение).

Компания Greensea («Гринси»), часть группы компаний Greentech, занимающаяся морским миром, изучает микроводоросли всех видов и любого происхождения. Greensea собрала существенную коллекцию культур более чем из 100 различных видов микроводорослей. Будучи изолированными от разнообразных водных сред мира, они культивированы в чистые культуры в фотобиоректорах, обеспечивающих контролируемую среду для водорослевых культур (рис. 1).


Рисунок 1: Культура различных микроводорослей в различных типах фотобиореакторов

Морские косметические активные вещества для тонизирования сосудов

Greenteh и Greensea разработали Silidine® из красных микроводорослей Porphyridium cruentum с применением методики метаболической индукции. Микроводоросли культивируются в оптимальных условиях и затем подвергаются окислительному стрессу. Под воздействием такого стресса микроводоросли меняют свой метаболизм, синтезируя различные молекулы, такие как олигосахариды и составы с исключительными антиоксидантными характеристиками. Транскриптомный анализ продемонстрировал, что Silidine® регулирует тонус сосудов посредством стимулирующей регуляции генной последовательности для эндотелина-1 (ET-1), высокоактивного сосудосуживающего пептида, высвобождаемого эндотелием (Horinouchi, Terada и соавт. 2013). Silidine® демонстрирует исключительную эффективность для повышения тонуса сосудов и уменьшения розацеа. Розацеа представляет собой воспалительное кожное заболевание, характеризующееся заметным расширением сосудов, которое приводит к хроническому покраснению носа, щек, и иногда подбородка и лба (Two, Wu и соавт. 2015). Фактически, небольшие кровеносные сосуды на лице расширяются и становятся более заметными под кожей.

14 добровольцев приняли участие в исследовании in vivo в течение 28 дней. Они наносили утром и вечером состав, содержащий 3% активных веществ на одну половину лица, и плацебо на вторую половину лица. Действие против розацеа было измерено с помощью Siascope, и исследование показало, что Silidine® существенно снижает покраснение лица – на 19% (рис. 2). Эффективность Silidine® была подтверждена у 86% добровольцев.


Рисунок 2: Уменьшение красноты кожи лица через 1 месяц после начала применения SILIDINE® 3%

Процесс ферментации для разработки натуральных инновационных косметических активов

Естественный процесс ферментации использовался в течение многих веков различными народами. Он имеет продолжительную историю применения в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Кроме того, ферментация – это химическая реакция с использованием микроорганизмов (бактерии, дрожжи, грибки), которые могут вырастать на большом диапазоне субстратов и вырабатывать огромное количество различных продуктов. Фактически, эти микроорганизмы могут расщеплять сложные органические соединения на относительно простые вещества.

Большинство пробиотических бактерий подобны полезным бактериям, которые обычно встречаются в кишечнике, включая такие виды лактобацилл, которые могут использоваться в процессе ферментации. Преимущества пробиотиков для улучшения состояния здоровья длительное время исследовались и были признаны более ста лет назад. Например, они широко известны как оказывающие благотворное воздействие на состояние ЖКТ.

Greentech и Biovitis, структурные подразделения компании, проводящие работу в области микроорганизмов, расширяют свой опыт и синергически сочетают свою исследовательскую деятельность с целью разработки инновационных ферментированных косметических ингредиентов.

Функции пробиотика: новый подход к защите и восстановлению кожи

Greentech разработал Biotilys®, активный компонент, имеющий преимущества пробиотика, и получаемый из уникальных кисломолочных бактерий (LAB): Lactobacillus pentosus, выращенных в результате контролируемого и специально разработанного процесса ферментации (Kobayashi, Saito и соавт. 2011; Shinkai, Toba и соавт. 2013). Biotilys® состоит из специфических частиц пробиотика, включая бактериолизаты и бесклеточные супернатанты культуры. Анализ in vitro продемонстрировал, что Biotilys® замедляет ФМА-индуцированное выделение IL-8 в 2,4 раза в восстановленном эпидермисе, что свидетельствует о противовоспалительных свойствах (рис. 3).


Рисунок 3: BIOTILYS® замедляет ФМА-индуцированное выделение/синтез в восстановленном эпидермисе, что свидетельствует о противовоспалительных свойствах

Кроме того, исследование in vivo продемонстрировало, что формула, имеющая в своем составе 2% Biotilys®, немедленно после однократного нанесения и агрессии извне (под воздействием многократного соскоба липкой лентой) смогла сохранить и защитить функцию кожного барьера посредством ограничения увеличения трансэпидермальной потери влаги (TEWL) (рис. 4A). Кроме того, 2%-е содержание Biotilys® существенно ускоряет восстановление кожного барьера после внешней агрессии по сравнению с плацебо (рис. 4B).


Рисунок 4. Изменение (%) TEWL после соскоба липкой лентой по сравнению с участком, не подвергаемым соскобу

A) BIOTILYS® замедляет повышение трансэпидермальной потери влаги (TEWL), провоцируемое соскобом липкой ленты, что демонстрирует свойства усиления кожного барьера.

B) Участок кожи, обработанный составом с 2% BIOTILYS®, демонстрирует ускоренное восстановление кожного барьера после соскоба липкой лентой. Полное восстановление кожного барьера наблюдалось через 2 дня и 6 дней после соскоба липкой лентой для участка, обработанного 2% BIOTILYS® (темная стрелка) и плацебо (светлая стрелка) соответственно.

Наконец, после недели нанесения, когда уровень влаги в коже повысился на 8% на участке, подверженном действию плацебо, этот же показатель продемонстрировал повышение на 36% при местном нанесении 2% Biotilys®, что демонстрирует хорошие увлажняющие свойства. Формирование и поддержание функции барьера является предпосылкой для здоровой кожи. Таким образом, с применением Biotilys® кожа менее подвержена внешним воздействиям и нежелательным проявлениям (покраснение, сухость, преждевременные морщины). Следовательно, благодаря своим противовоспалительным, барьероусиливающим и увлажняющим свойствам Biotilys® улучшает текстуру кожи и внешний вид при любых обстоятельствах.

Биопроцессы ферментации повышают биологическую активность различного сырья

Процесс ферментации может использоваться для повышения физиологической ативности растительного и другого сырья, включая микроводоросли. На сегодняшний день, компания Greentech разработала серию Ferment’Actives, состоящих из специального сочетания отобранных растений и микроорганизмов. Например, ферментация экстракта ягод годжи с помощью Saccharomyces cerevisiae осуществлялась для повышения в 3,3 раза содержания полифенолов, которые являются важными защитными компонентами. Кроме того, процесс ферментации существенно повышает содержание танинов и полифенолов в экстракте граната, на 12% и в 3,3% раза соответственно. Следовательно, ферментированный экстракт демонстрирует существенное повышение (в 1,5 раза) своих антиоксидантных функций а, значит, и антивозрастных свойств (рис. 5). Наконец, ферментированный экстракт малины демонстрировал увеличение в 38 раз содержания молочной кислоты (альфагидрокси кислоты, AHA), действующей как мягкий эксфолиант, существенно улучшающий цвет кожи лица.


Рисунок 5. Биопроцесс ферментации преобразовывает компоненты в необходимые молекулы и усиливает биологическую активность. В примере: FERMENT’ACTIVE граната
*FRAP – ferric reducing antioxidant power – антиоксидантный тест по железо-восстанавливающей активности

Заключение

Микроводоросли и прочие микроорганизмы являются практически неисчерпаемым источником косметического сырья. Их значительное биологическое разнообразие, связанное с богатством оригинальных смесей, делают их уникальным и натуральным источником новых биоактивных молекул. Таким образом, GREENTECH предлагает широкий выбор сырья и уникальных и высокоэффективных активных веществ со специфическими свойствами.

Дополнительную информацию и образцы запрашивайте в ООО «Корнелиус Рус»:
sales@corneliusrussia.ru,
тел.: +7 (495) 247–58–50, 247–58–80.

Литература

  1. Horinouchi, T., K. Terada, et al. (2013). «Endothelin receptor signaling: new insight into its regulatory mechanisms.» J Pharmacol Sci 123(2): 85–101.
  2. Kobayashi, N., T. Saito, et al. (2011). «Oral administration of heat-killed Lactobacillus pentosus strain b240 augments protection against influenza virus infection in mice.» Int Immunopharmacol 11(2): 199–203.
  3. Sastre, R. R. and C. Posten (2010). «The variety of microalgae applications as a renewable resource.» Chemie ingeniuer technik 82: 1925–1939.
  4. Shinkai, S., M. Toba, et al. (2013). «Immunoprotective effects of oral intake of heat-killed Lactobacillus pentosus strain b240 in elderly adults: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial.» Br J Nutr 109(10): 1856–1865.
  5. Two, A. M., W. Wu, et al. (2015). «Rosacea: Part I. Introduction, categorization, histology, pathogenesis, and risk factors.» J Am Acad Dermatol 72(5): 749–758.

GREENTECH • Biopole Clermont Limagne 63360 St Beauzire, France

Tel : (33) 04 73 33 99 00 • Fax : (33) 04 73 33 91 32 • greentech@greentech.fr

www.greentech.fr

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 08 (171) октябрь 2015

Добавить комментарий