Szárazföldi mikroorganizmusok: Bioaktív molekulák sejtgyárai bőrvédő alkalmazásokkal 3. rész
May 04, 2023
5. Adalékanyagok és egyéb aktív összetevők
Az adalékanyagok hosszú távú fizikai stabilitást biztosítanak, gátolják a csírázást és befolyásolják az érzékszervi érzékelést. A közelmúltban a kozmetikai ipart erős kritika érte az olyan vegyszerek hozzáadása miatt, mint a formaldehid, a dioxán, a parabének és a ftalátok. A szintetikus molekulák és analógjaik emberi egészségre gyakorolt hatásával kapcsolatos viták ösztönözték a természetes forrásokból származó új adalékanyagok kutatását.
A vonatkozó tanulmányok szerint a cisztán egy közönséges gyógynövény, amelyet "az életet meghosszabbító csodanövényként" ismernek. Fő összetevője azcisztanozid, melynek különféle hatásai vannak, mint plantioxidáns, gyulladáscsökkentő, ésaz immunrendszer működésének elősegítése. A mechanizmus a cistanche ésbőrfehérítésa cisztanche-glikozidok antioxidáns hatásában rejlik. Az emberi bőrben a melanint a tirozin oxidációja katalizáljatirozináz, az oxidációs reakcióhoz pedig oxigén részvétele szükséges, így a szervezetben lévő oxigénmentes gyökök a melanintermelést befolyásoló fontos tényezővé válnak. A Cistanche cisztanozidot tartalmaz, amely antioxidáns, és csökkentheti a szabad gyökök képződését a szervezetben, ígygátolja a melanin termelését.

Kattintson a Hol vásárolhatok Cistanche-ra
További információért:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
5.1. Antimikrobiális szerek
A kozmetikumokban a baktériumok, vírusok és gombák által okozott fertőzések ellen az egyik legszélesebb körben használt antimikrobiális szer a kitozán (18) (5. ábra). Ez a poliszacharid főként glükózaminból és változó számú N-acetil-glükózamin-maradékból áll. Bár a kitozán nagy mennyiségben van jelen a rákfélék, rovarok, rákok és garnélarák külső vázában, termelése korlátozott olyan tényezők miatt, mint a szezonalitás, a termelés fenntarthatósága és a feldolgozási költségek. E nehézségek leküzdésére a kitozán alternatív és hatékonyabb mikrobiális eredetű forrásokkal állítható elő, mivel a gombák sejtfalának 22-44 százaléka kitozánból áll [2]. Optimális termelést a Rhizopus oryzae (0,5 g/l), a R. japonica (0,6 g/L) és a Mucor indicus (0,75 g/l) esetében találtunk. L) (1. táblázat) [63], míg a Roccella Montagne zuzmóból izolált A. niger magasabb, 1,3 g/l hozamot mutatott, ami glükóz hozzáadásával tovább nőtt 1,93 g/l-re [65]. Antimikrobiális aktivitása mellett a kitozán emulgeáló és szállító tulajdonságairól is ismert. Ez a vegyület jobb vízmegkötő képességgel rendelkezik, mint a kozmetikában általánosan használt metil-cellulóz [2]. Következésképpen a kitozán és származékai, mint a kitin-glükán kopolimer, potenciális jelöltek lehetnek kozmetikai és kozmetikai készítményekben. Az 1. táblázatban az öregedésgátló hatás egyéb példáit mutatjuk be, amelyek szintén kombinálódnak antimikrobiális aktivitással.

5.2. Hidratálók és Biosurfactants

A ramnolipideket általában a kozmetikumokban használják hidratálóként és biosurfaktánsként [108]. A ramnolipidek, elsősorban kristályos savak, egy -hidroxi-zsírsavból állnak, amely a karboxilvégükön kapcsolódik egy ramnóz cukormolekulához, és mono- és diramnolipidekként osztályozhatók [157]. A kémiai tenzidekhez képest a biosurfaktánsoknak számos előnyük van, mivel jobb kompatibilitásuk, kisebb toxicitásuk és nagyobb biológiai lebonthatóságuk [158]. A ramnolipideket főként a Pseudomonas aeruginosa, valamint más Pseudomonas sp. A gyógyszeriparban is alkalmazzák vírusellenes és antimikrobiális tulajdonságaik miatt [159,160], valamint a bőr regenerációjával kapcsolatos egyéb célokra, például sebgyógyulásra csökkent fibrózissal, égési sokk gyógyításával és ráncok kezelésével [161].
5.3. Pigmentek
A mikroorganizmusok számos vegyületet termelnek, amelyek természetes pigmentként használhatók. Sok szintetikus színezék került kereskedelmi forgalomba, de ezek közül csak kevés alkalmas kozmetikai termékekre. A természetes pigmentek stabilabbak és kevésbé allergének, mint a szintetikusok [162]. A gombák által általában bioszintetizált pigmentek közé tartoznak az aromás poliketidek, például kinonok, antrakinonok, naftokinonok, melaninok, flavinok és ankaflavinok. A purpurogenon (20) és a mitorubrin (21) két jellegzetes példa, amelyeket a Penicillium purpurogenum [95] gomba termel (5. ábra) (1. táblázat). A közelmúltban alaposan megvizsgálták a szárazföldi gombák természetes pigmentforrásként való felhasználását [163–165].
A cianobaktériumok érdekes pigmentforrások, amelyek fikobiliproteineket termelhetnek, amelyek ragyogó színű fluoreszcens fehérjék. A fikobiliproteinek közül a fikocianinokat már használják olyan diagnosztikai vizsgálatokban, mint a társcitometria, a fluoreszcenciával aktivált sejtválogatás, a hisztokémia stb. Intenzív kék színük lehetővé teszi a kozmetikumokban természetes színezékként való felhasználásukat [166]. A fikocianinokat főként az Arthrospira platensis fotoautotróf cianobaktérium (3,2 g/l) termeli [167]. A Galdieria sulphuraria egysejtű rhodophyta azonban kiváló eredményeket mutatott; ez az általában savas forrásokban növekvő vörös alga 2,9 g/l hozammal termelt c-fikocianint [168] (1. táblázat).
5.4. Aromák és illatanyagok
A piacon lévő számos aroma- és illatvegyületet még mindig növényi és állati forrásokból állítják elő. Azonban egy gyors és fenntartható alternatíva adott, mivel ilyen nagy értékű vegyületeket mikroorganizmusok is előállíthatnak [169]. Számos élesztő, valamint szárazföldi gomba- és baktériumtörzs képes potenciálisan értékes illatvegyületeket szintetizálni, beleértve az alkoholokat, aldehideket, észtereket, zsírsavakat, ketonokat, laktonokat, aromás vegyületeket és pirazinokat [170]. Ennek alátámasztására számos cikk és áttekintés jelent meg, amelyek elegendő információt nyújtanak a mikrobiális kultúrák vagy enzimkészítmények felhasználásáról a kozmetikai ipar számára értékes aromavegyületek előállítására [171–174]. A vanillin (22) nagyon jó példa a természetes illatokra, ahol a növekvő kereslet és érték miatt alternatív stratégiák kidolgozására került sor az előállítására [175] (5. ábra). A Pseudomonas putida, az Aspergillus niger, a Corynebacterium glutamicum, a Corynebacterium sp., az Arthrobacter globiformis és a Serratia marcescens törzseket sikeresen bevezették az eugenol vagy izoeugenol vanillinné való átalakításával [170].

A benzaldehid (23) az egyik leggyakrabban használt ízesítő, erős cseresznye- és mandula aromájú. Egy E. coli törzset sikeresen módosítottak ennek az aromásnak a előállítására [100,176], míg az Ashbya gossypii gombát tesztelték a rózsaízű 2-fenil-etanol (24) szintézisére való képessége szempontjából [104]. A terpének közül a limonén (25) az egyik legszélesebb körben használt terpének, egyedülálló citrusos illata miatt [169]. Az expressziós útvonal optimalizálása E. coli-ban 435 mg/l hozamot eredményezett, szénforrásként 1 százalék glükózt [177]. Ha egy másik szénforrás hatását vizsgáltuk, a glicerinnel végzett fermentáció 2,7 g/l titerhez vezetett [106] (5. ábra) (1. táblázat).
6. Egyéb bőrvédő célok
A mikrobiális eredetű elasztáz és kollagenáz inhibitorok ígéretes kozmeceutikai szerek, amelyeket érdemes tovább kutatni. Az elasztáz, a szerinproteázok kimotripszin családjának tagja, elsősorban az elasztin lebontásáért felelős, amely a bőr extracelluláris mátrixában található fontos fehérje, amelynek károsodása jelentős hatással van a bőr öregedésére. A Nostoc minutum édesvízi cianobaktériumból izolált nostopeptin A és B az egyetlen bejelentett elasztáz inhibitor (IC5{4}}: 1,3 és 11,0 µg/ml) [178]. Másrészt a kollagén, a bőr fő alkotóeleme (a bőr száraz tömegének 80 százaléka) felelős a szakítószilárdságért. A kollagenázoknak nevezett metalloproteinázok képesek a kollagén és az elasztin hasítására. Legjobb tudomásunk szerint a szárazföldi mikroorganizmusokat – a fent említett nostopeptinek A és B példáján kívül – még nem vizsgálták alaposan, hogy képesek-e elasztáz- és kollagenázgátló hatású metabolitokat termelni, bár kiterjedt szűrési programokat végeztek szárazföldi mikroorganizmusokra és endofitokra. nemrég bemutatott [179,180].
7. A jövőbeli fejlesztések céljai

Ezzel párhuzamosan a PN-t aktiváló természetes vegyületekről is beszámoltak, hogy öregedésgátló tulajdonságokkal rendelkeznek akár sejtalapú, akár in vivo modellekben [7,11,182]; hasonlóképpen a természetes termékek jelentősen késleltetik az elöregedett bőr jellemzőinek megjelenését. Legjobb tudomásunk szerint csak néhány mikrobiális eredetű molekula aktiválja a proteosztatikus modulokat. A betulinsavat nemrég izolálták a Phomopsis sp. endofita gombákból. és előnyben részesítette a kimotripszinszerű proteaszómális aktivitást, anélkül, hogy a tripszin-szerű és kaszpázszerű aktivitásokra semmilyen vagy csak minimális hatást gyakorolt volna [184,185]. A mikrobiális természetes termék második esete, amely jól ismert öregedésgátló tulajdonságairól, a rapamicin. Ez a Streptomyces hygroscopicusból izolált molekula késlelteti a sejt öregedését (többek között) a TOR útvonal gátlásán, valamint az autofágia és a fehérjeszintézis sebességének downstream indukált változásán keresztül [7].
További információ: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501






