Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Fitohormony - substancje aktywne potrzebą naszych czasów
23.11.2007





Zdrowa skóra jest ściśle uporządkowanym systemem, w którym widoczna jest zależność pomiędzy jego poszczególnymi składnikami. W celu zapewnienia odpowiedniego przebiegu procesów metabolicznych, niezbędne są określone biologiczne prekursory i aktywatory, zapewniające skórze prawidłowe funkcjonowanie.


Niezbędne dla żywych organizmów hormony

Istotną rolę w zachowaniu młodego wyglądu skóry odgrywają hormony (gr. hormao – ruch). Termin ten po raz pierwszy został wprowadzony w 1905 r. przez Starlinga i Baylissa. Do grupy hormonów zaliczane są różnorodne substancje organiczne, wytwarzane w gruczołach wydzielania wewnętrznego lub niektórych tkankach, a następnie przenoszone przez krew do innych narządów. Są one swoistymi regulatorami zachodzących w organizmie procesów biochemicznych i fizjologicznych. Bardzo często określa się je mianem nośników informacji, ponieważ wpływają na funkcje systemów odległych od miejsca ich powstawania.

Hormony zwierzęce, w tym również ludzkie charakteryzuje duża specyficzność działania. Odpowiadają one za prawidłowy przebieg określonych procesów  fizjologicznych, jakie zachodzą w komórkach i tkankach. Funkcjonujące w organizmie związki tworzą tzw. układ hormonalny, w ramach którego ściśle ze sobą współpracują. Dzięki takiemu układowi wszystkie zachodzące tam procesy pozostają w określonej równowadze. Hormony działają w bardzo małych stężeniach, a każde ich zakłócenie może powodować w konsekwencji zaburzenie tej równowagi. U kobiet w wieku 45 – 50 lat, w tzw. okresie menopauzalnym, następuje zahamowanie ich syntezy, a obniżony poziom hormonów, w szczególności estrogenu i progesteronu, prowadzi do niepożądanych zmian, będących naturalnymi objawami procesu endogennego starzenia się. Wpływa ono m.in. na spowolnienie zachodzących podziałów komórkowych. Spadek aktywności fibroblastów, które są odpowiedzialne za syntezę takich składników, jak kolagen, elastyna czy kwas hialuronowy prowadzi do zmniejszenia ich zawartości, przez co skóra zmienia swoją gęstość, traci sprężystość i elastyczność oraz staje się bardziej sucha, cienka i wiotka. Naczynia krwionośne są bardziej kruche, łatwo ulegają uszkodzeniu oraz źle przewodzą substancje odżywcze i tlen. Dodatkowo, osłabieniu ulegają funkcje ochronne skóry. Z wiekiem bowiem słabną także funkcje wydzielnicze gruczołów produkujących łój i pot. Zmniejsza się płaszcz lipidowy skóry, stanowiący jej naturalną barierę ochronną przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi. Na skutek nieprawidłowego przebiegu procesu pigmentacji skóra traci jednolity koloryt. Nasilające się z wiekiem niekorzystne zmiany mogą ulec znacznemu przyspieszeniu pod wpływem czynników egzogennych, spośród których wymienić można działanie promieni słonecznych, zanieczyszczenie środowiska czy też nieustannie towarzyszący nam stres.

Jak wynika z wieloletnich doświadczeń, zewnętrzny suplement odpowiednio dobranych aktywnych biologicznie substancji może w widoczny sposób wesprzeć procesy metaboliczne zachodzące w skórze, powalniając w ten sposób proces jej starzenia. Istotnym ich elementem stały się również hormony zwierzęce. Kosmetyki zawierające w swoim składzie hormony zwierzęce adresowane były głównie do kobiet przywiązujących dużą wagę do swojego wyglądu. Regularne ich stosowanie przez dłuższy okres czasu powodowało, że skóra wbrew naturalnemu, biologicznemu zegarowi starzała się wolniej. Wiele przeprowadzonych badań  wykazało jednak, że efekt tego typu wyrobów kosmetycznych nie ogranicza się jedynie do miejsca aplikacji preparatu. Mogą one oddziaływać na cały organizm. Z tego też powodu w wielu krajach, w tym także w Polsce, zabroniono stosowania w kosmetyce estrogennych hormonów pochodzenia zwierzęcego, co spowodowało wzrost zainteresowania ich roślinnymi analogami o podobnym działaniu.


Związki pochodzenia roślinnego w preparatach kosmetycznych.


Fitohormony

Bardzo ważnymi składnikami preparatów przeciwstarzeniowych stały się tzw. fitohormony, czyli związki organiczne, które w bardzo małych ilościach pobudzają, hamują lub w inny sposób modyfikują procesy fizjologiczne roślin. Często bywają one określane mianem regulatorów wzrostu i rozwoju roślin. Do grupy tej zaliczamy substancje o budowie przestrzennej lub działaniu podobnym do hormonów estrogennych. Przedstawicielami są pochodne steroli, izoflawonów i lignanów.

Ważną grupę fitohormonów stanowią występujące w roślinach związki steroidowe. Układy tego typu są swoistego rodzaju prekursorami zwierzęcych hormonów i w organizmie ludzkim mogą stanowić wyjściowy materiał biologiczny.

Szczególnie miejsce w kosmetyce znalazły tzw. fitoestrogeny, pełniące w roślinach tę samą funkcję co estrogeny w organizmie ludzkim. Badania naukowe zapoczątkowane w drugiej połowie XX w. doprowadziły do wyizolowania i określenia struktur ponad 300 substancji o działaniu zbliżonym do naturalnych hormonów estrogennych, spośród których największą aktywnością charakteryzuje się estradiol. Związek ten zaliczany jest do żeńskich hormonów sterydowych.

Obecność roślinnych odpowiedników estradiolu, występujących w ilości powyżej 50 mg/kg, stwierdzono m.in. w lucernie (Medicago sativa L.), czerwonej koniczynie (Trifolium incarnatum L), łubinie (Lupinus polyphyllus L), lukrecji (Glicyrrhiza glabra L). Do ekstraktów o działaniu hormonalnym zaliczamy także korzeń Cimcifuga racemosa – stary indiański środek piękności.

Interesująca grupę związków tej grupy stanowią także układy pozyskiwane z nasion granatu (Punica granatum), z których wyizolowano m.in. estron.

Ponieważ wyizolowanie pojedynczych związków z surowców roślinnych sprawia duże trudności, najczęściej stosowane są one w postaci wieloskładnikowych mieszanin. Fitoestrogeny są na ogół dobrze przyswajane i wchłaniane. Czasami jednak w celu efektywniejszego ich wykorzystania, zamyka się je w liposomach, będących nośnikami biologicznie aktywnych substancji. Układy te łatwo pokonują barierę, jaką dla wielu substancji zawartych w preparacie kosmetycznym stanowi naskórek. Dzięki temu docierają one do głębszych warstw skóry, co w znaczący sposób zwiększa możliwość wykorzystania zamkniętych w nich związków, które biorą udział w procesie odnowy komórek skóry.


Saponiny

Spośród stosowanych składników preparatów  kosmetycznych, na uwagę zasługują także saponiny steroidowe, pozyskiwane z dzikiego pochrzynu - rośliny rosnącej w tropikalnych i subtropikalnych regionach świata (głównie w Meksyku). Źródłem aktywnych substancji są korzenie, a otrzymany z nich wyciąg ma w Ameryce Południowej długą tradycję stosowania jako środek energetyzujący i regenerujący. Działa rozluźniająco na mięśnie gładkie, stąd czasami określany bywa mianem „korzenia kolkowego”. Dziki pochrzyn zawiera substancje o działaniu hormonalnym, podobnym do progesteronu, a głównym składnikiem ekstraktu z pochrzynu jest diosgenina.

Związek ten jest roślinnym układem sterydowym, podobnym strukturalnie do dehydroepiandrosteronu (tzw. DHEA), hormonu, który w organizmie ludzkim odpowiada za wiele funkcji związanych z jego prawidłowym funkcjonowaniem, a w konsekwencji chroni przed starzeniem. Niestety, z wiekiem produkcja DHEA zaczyna się zmniejszać. Celowe zatem wydaje się uzupełnianie jego niedoborów. Jednakże, podobnie jak w przypadku hormonów, jego działanie przy zewnętrznej aplikacji w kremie nie musi być jedynie ograniczone do miejsca stosowania, co w konsekwencji może powodować skutki uboczne w stosunku do całego organizmu. Stąd też, podobnie jak w przypadku estrogenów, alternatywą mogą być łagodnie działające odpowiedniki roślinne. Ze względu na duże podobieństwo tego układu do DHEA, diosgenina często nosi miano fito-DHEA. Związek ten jest cennym składnikiem wspomagającym procesy metaboliczne w komórkach skóry. Na podstawie prowadzonych badań in vitro wykazano, że stymuluje on podziały komórek skóry właściwej oraz sprzyja zachowaniu przez nie kształtu typowego dla młodych, aktywnych metabolicznie struktur.

Fito–DHEA zalecany jest także do stosowania doustnego, gdyż w tej postaci w znaczący sposób łagodzi dolegliwości związane z okresem menopauzalnym, zmniejszając m.in. częstotliwość gorących uderzeń,  pocenia i drażliwości.


Flawonoidy

Do układów o aktywności fitohormonów możemy także zaliczyć ekstrakty bogate we flawonoidy. Niektóre związki z tej grupy przypominają budową przestrzenną estrogeny, dzięki czemu wykazują powinowactwo do ich receptorów. Zaliczamy do nich m.in. izoflawony, które wykazują działanie proestrogenne. Na szczególną uwagę zasługują związki pozyskiwane z soi (Glycine max Merrill). Zawartość izoflawonów w produktach sojowych wynosi do 0,3%. Reprezentatywnym ich przedstawicielem jest genisteina, czyli 3-fenylochromen-2-on.

Do grupy tej zaliczamy także daidzeinę i glicyteinę, które podobnie jak genisteina, występują w przyrodzie w postaci połączeń β-glikozydowych. W odróżnieniu od hormonów zwierzęcych, układy te cechuje szerokie spektrum działania. Jego rodzaj i efekt w dużym stopniu jednak zależy od stężenia danej substancji. Związki te kontrolują aktywność enzymów oraz wpływają na podział i wzrost komórek. Stymulują produkcję kwasu hialuronowego, zapewniającego skórze odpowiednie nawilżenie i elastyczność. Poza oddziaływaniem na swoiste dla hormonów ludzkich receptory, układy te charakteryzują się także bardzo silnymi właściwości antyoksydacyjnymi. Pełnią rolę zmiataczy wolnych rodników, hamują mutacje komórkowe i działają przeciwnowotworowo. Dzięki tym właściwościom, stosowane zewnętrznie w kosmetykach zapobiegają utlenianiu i uszkodzeniu błon komórkowych, hamują działanie enzymów, m.in. kolagenezy rozkładającej włókna podporowe skóry właściwej i wzmacniają naczynia krwionośne. Wykazują ponadto działanie kojące i przeciwzapalne.

Do roślin obfitujących w izoflawony należą także ekstrakty pluskwicy gronistej (Cimicifuga racemosa), dzięgla chińskiego (Angelica sinensis), kudzu (Pueraria lobata) żeń-szenia (Panax ginseng), karanty (Momordica carantia), fasoli (Faseolum vulgaris), jambolu (Syzygium jambolana), bluszczu (Hedera helix), bylicy boże drzewko (Artemisia abrotanum), iglicy włoskiej (Ruscus aculeatus), brzozy (Betula pendula). Są one również składnikami niektórych alg, między innymi algi brązowej (Pelvetia).

Ciekawe efekty kosmetyczne osiągnięto poprzez zastosowanie w preparatach pielęgnacyjnych wielofunkcyjnego kompleksu otrzymanego na drodze ekstrakcji niezmydlającej się frakcji nasion soi (Glycine soya) oraz korzenia dzikiego pochrzynu (Dioscorea villosa). Badania wykonane metodą porównawczą z użyciem preparatów zawierających uzyskany kompleks steroidów wykazały znaczną aktywność. Po jego zastosowaniu, stopień nawilżenia skóry ulegał wyraźnej poprawie, prowadząc do zwiększenia jej elastyczności. Skóra stawała się mniej szorstka, a zmarszczki stawały się bardziej spłycone.


Cytokininy

Od pewnego czasu kosmetolodzy wykorzystują także roślinne cytokininy. Są one wytwarzane w stożkach wzrostu pędów i korzeni. Układy te wywierają istotny wpływ na procesy zachodzące w roślinach. Hamują one m.in. procesy starzenia, warunkują podziały komórkowe, przyspieszają kiełkowanie i rozwój pączków. Ich działanie bywa porównywane z funkcją hormonów, z tą różnicą, że te ostatnie działają ogólnoustrojowo, natomiast cytokininy miejscowo. Z chemicznego punktu widzenia, są pochodnymi adeniny, która jest jedną z zasad wchodzących w skład nukleotydów kwasów nukleinowych.

Do najlepiej poznanych i najczęściej wykorzystywanych w kosmetyce cytokinin należą kinetyna i zeatyna.

W recepturach preparatów kosmetycznych można zwłaszcza znaleźć kinetynę (6-furfuryloadenina). Jest ona zaliczana do roślinnych hormonów wzrostu, wywierających istotny wpływ na podziały komórek. Występuje także w ludzkich komórkach i strukturach DNA. Większość prowadzonych badań jest związana z możliwością  wykorzystania  kinetyny w procesach opóźniających starzenie skóry. Najczęściej opierają się one na obserwacji wyglądu komórek, poddanych jej działaniu. Młode komórki są okrągłe i gładkie, a w miarę postępu procesu starzenia, stają się nieregularne i spłaszczone, a ich struktury są nieuporządkowane. W wyniku badań przeprowadzonych na  wyizolowanych komórkach skóry potwierdzono, iż dodatek kinetyny powoduje znaczne spowolnienie ostatniego z wymienionych procesów. Działanie to w dużej mierze zależy jednak od stężenia biologicznie aktywnego związku.

Stosowane w preparatach kosmetycznych cytokininy oddziałują na odnowę naskórka. Są one odpowiedzialne za uaktywnienie fibroblastów, a w konsekwencji za syntezę wielu związków niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania kolagenu, elastyny czy kwasu hialuronowego. Odgrywają także istotną rolę w procesie prawidłowej pigmentacji skóry. W kosmetyce znalazły również swoje miejsce cytokininy mleczne.


Podsumowanie

Odpowiednio dobrane w preparatach kosmetycznych fitohormony zapewniają skuteczność działania podobną do hormonów zwierzęcych, jednakże ich działanie ogranicza się tylko do miejsca aplikacji. Z tego też  powodu układy te nie powodują reakcji ubocznych i są bezpieczne dla organizmu. Pełnią rolę zmiataczy wolnych rodników, hamują mutacje komórkowe, działają przeciwnowotworowo. Dzięki tym właściwościom, stosowane zewnętrznie w kosmetykach zapobiegają utlenianiu i uszkodzeniu błon komórkowych. Ograniczają także działanie enzymów, m.in. kolagenezy rozkładającej włókna podporowe skóry właściwej. Podobnie jak hormony ludzkie, stymulują podziały komórek wpływając na różnorodne procesy fizjologiczne skóry. Dzięki ich działaniu poprawia się napięcie i elastyczność skóry a drobne zmarszczki stają się mniej widoczne.

Literatura
1. Dweck, A. C., Journal of Applied Cosmetology, 24, 17, 2006.
2. Stopper, H., Schmitt, E., Kobras K., Mutation Research, 574, 139, 2005; CA 143:392393.
3. M. Szubert, C. Vincent, Les Nouvelles Esthetiques – edycja polska, 3, 39, 2004.
4. N. Borradaile, E. Linda i in. Biochemical Journal, 366, 531, 2002.
5. M. L. de Vienne, Les Nouvelles Esthetiques – edycja polska,1, 37, 2004.
6. W. Jędrzejczak, M. Podolak Dawidziak, Cytokiny, zastosowanie kliniczne, Volumed, Wrocław, 1997.


Źródło artykułu: Rynek Chemiczny



Magdalena Sikora

Dr inż. Magdalena Sikora
Kierownik Podyplomowego Studium Kosmetologii organizowanego przez Politechnikę Łódzką przy udziale Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Autorka licznych publikacji z dziedziny surowców kosmetycznych.
KOMENTARZE
news

<Sierpień 2017>

pnwtśrczptsbnd
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Real Time PCR
2017-08-28 do 2017-08-29
29
30
1
2
3
Newsletter