Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Najnowsze badania w świecie antyoksydantów

Antyoksydanty to szereg związków naturalnych i syntetycznych, które mają za zadanie bronić organizm przed wolnymi rodnikami (RFT – reaktywnymi formami tlenu), czyli cząsteczkami powodującymi stres oksydacyjny. Jest on wywoływany przez takie czynniki, jak: stres, alkohol, brak snu, nieodpowiednia dieta czy nałogi i może prowadzić do wielu poważnych chorób, np. nowotworowych. Oprócz tego może także powodować trwałe zmiany w organizmie, wywoływać choroby układu krążenia, nerwowego bądź prowadzić do licznych zaburzeń. 

 

Antyoksydanty, czy też przeciwutleniacze, mają więc za zadanie chronić organizm przed konsekwencjami działania RFT i naturalnie go wspierać. Tym bardziej istotne wydaje się poznanie najnowszych badań w świecie antyoksydantów, które mają dobroczynny wpływ na nasze życie.

Zakres działania i podział antyoksydantów

Na początku warto wspomnieć, jaki jest mechanizm działania antyoksydantów oraz ich zakres. Peroksydacja, czy też proces utleniania zachodzący pod wpływem cząsteczek wolnych rodników, wywołuje zmiany w układach biologicznych, powodując tym samym uszkodzenia na poziomie DNA, białek czy fosfolipidów, a więc najważniejszych budulców organizmu. Oczywiście organizmy żywe są w stanie same poradzić sobie z działaniem RFT dzięki systemowi ADS (ang. antioxidant defense system). Według danych literaturowych, obrona antyoksydacyjna wykształcona przez nasz organizm obejmuje trzy linie obrony: zapobieganie reakcji RFT, przerywanie ciągu ich zachodzenia oraz eliminację skutków działania RFT. W przypadku działania antyoksydantów w organizmie można wyróżnić trzy podstawowe mechanizmy: mechanizm przeniesienia atomu wodoru, mechanizm przeniesienia elektronu oraz chelatację metali. Każdy z tych mechanizmów zapewnia specyficzną ochronę przed działaniem wolnych rodników, w tym np. utworzenie przez antyoksydanty stabilnych związków kompleksowych. Cechą charakterystyczną pierwszej linii obrony jest natomiast niedopuszczenie do powstania rodnika hydroksylowego, który jest szczególnie groźny dla komórek organizmu. Co ciekawe, antyoksydanty można podzielić ze względu na zapewniany przez nie, wspomniany już, rodzaj ochrony antyoksydacyjnej. Wśród nich wyróżnić można: zmiatacze tlenu, enzymy antyoksydacyjne, przeciwutleniacze wtórne czy też inhibitory lipooksygenazy.

Najnowsze badania

Ze względu na liczne doniesienia o dobroczynnym działaniu przeciwutleniaczy coraz więcej naukowców podejmuje działania w celu dogłębnego poznania mechanizmów ich działania i modyfikacji. Jednym z kierunków tego typu badań jest np. zaprojektowanie nowych molekuł o znacznie lepszych właściwościach antyoksydacyjnych i bioaktywnych ukierunkowanych na mechanizm peroksydacji. Badacze zaprojektowali hybrydowe związki, w których połączyli resweratrol lub kurkuminę z rodnikami nitroksylowymi. Wstępne badania przeprowadzone z użyciem takich hybryd wykazały znacznie lepsze właściwości antyoksydacyjne, niezależnie od środowiska ich działania. Co ciekawe, naukowcy wykonali także badania na ludzkich fibroblastach skóry i stwierdzili, że zmodyfikowane molekuły zapobiegają ich starzeniu się. 

W innym badaniu skupiono się przede wszystkim na związkach fenolowych i fotostarzeniu. Związki fenolowe mają zdolność do absorbowania promieniowania UV dzięki obecności chromoforów. Dzięki temu zwiększają ochronę przeciwsłoneczną i neutralizują szkodliwe skutki stresu oksydacyjnego powstałego w wyniku ekspozycji na słońce. Z badań nad wpływem związków fenolowych (kwercetyny i resweratrolu) na naskórek wynika, że wykazują one znaczne działanie antyoksydacyjne, co wpływa na obniżenie poziomu działania wolnych rodników, a tym samym – zapobiega uszkodzeniom DNA. Kosmetyczne i dermatologiczne znaczenie związków fenolowych opiera się głównie na działaniu przeciwutleniającym. Zastosowanie w kosmetykach antyoksydantów ogranicza uszkodzenia oksydacyjne, stanowiąc dobrą alternatywę w terapii i profilaktyce przedwczesnego starzenia się. Zapewnia także działanie fotoprotekcyjne i pomaga w leczeniu skóry wrażliwej lub narażonej na działanie promieni słonecznych poprzez aktywność przeciwzapalną. Niedawno zaproponowano także zastosowanie ekstraktów fenolowych w kosmetykach przeciwstarzeniowych. Szczególnie wspominano tutaj kwercetynę i kwas galusowy, które są obecne w wielu roślinach. Naukowcy przetestowali ponad dwadzieścia ekstraktów roślinnych i na tej podstawie stwierdzili działanie przeciwstarzeniowe wielu z nich poprzez hamowanie enzymów odpowiedzialnych za degradację kwasu hialuronowego w komórkach skóry. Co ciekawe, związki fitochemiczne ekstrahowane z pestek winogron, takie jak np. antocyjany, stylbeny (resweratrol) i kwasy fenolowe, również wykazują silne działanie przeciwutleniające. Zmniejszają tym samym stany zapalne oraz działanie cytotoksyczne. Ochrona przed promieniowaniem, a w efekcie fotostarzeniem, jest możliwa dzięki tzw. produktom fotoochronnym. Zaliczyć można do nich: flawonoidy, rumianek (zapobiega przebarwieniom słonecznym), zieloną herbatę, karotenoidy (chronią skórę przed uszkodzeniami słonecznymi, rumieniem oraz nadmierną pigmentacją) czy propolis. Kolejnym nurtem badań są nutrikosmetyki.

Jest to ogólny termin określający suplementy diety, które uważane są za produkty niefarmaceutyczne i nielecznicze, chociaż sprzedawane są w postaci kapsułek, tabletek, syropów, żeli, roztworów i ekstraktów. Suplementy nutrikosmetyczne mogą zawierać składniki odżywcze i wtórne metabolity roślinne (znane również jako substancje fitochemiczne lub roślinne). Fitochemikalia to nieodżywcze roślinne substancje chemiczne o właściwościach ochronnych, zapobiegających chorobom, o działaniu przeciwutleniającym, przeciwdrobnoustrojowym czy przeciwagregacyjnym. Uważa się je za nieistotne składniki odżywcze, ponieważ organizm ludzki nie potrzebuje ich do podtrzymania życia. W szczególności można wymienić tutaj: witaminy (tj. E, A i C), tokoferole, karotenoidy, kofeinę i teobrominę oraz fenole. W nutrikosmetykach stosuje się zarówno cząsteczki syntetyczne, jak i naturalne. Butylowany hydroksytoluen (BHT), butylowany hydroksyanizol (BHA) i galusan propylu to przykłady syntetycznych przeciwutleniaczy. Co ciekawe, w dziedzinie nutrikosmetyków wykorzystuje się także nanotechnologię, np. do wytwarzania filtrów przeciwsłonecznych, kremów ochronnych, przeciwtrądzikowych czy nawilżających. Same nanocząstki także są przedmiotem wielu badań, a ich wykorzystanie koncentruje się wokół dostarczania substancji bioaktywnych.

Prowadzone są także badania nad związkami morskimi, takimi jak: algi, koralowce, fitoplankton czy różnego rodzaju grzyby. Wykazują one działanie ochronne przed promieniowaniem, a także działają przeciwbakteryjnie i pomagają w leczeniu ran. Alga jest obecnie najbardziej popularną rośliną morską o działaniu przeciwstarzeniowym. Co ciekawe, inne badania skupiają się także na dobroczynnym działaniu miodu. Miód wykazuje właściwości biologiczne i tym samym – przypisuje mu się właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne, regenerujące, odżywcze oraz nawilżające. Za działanie antyoksydacyjne odpowiedzialne są związki fenolowe, karotenoidy, witaminy oraz enzymy z grupy katalaz. Innym, a także bardzo istotnym kierunkiem, jest badanie synergizmu, czyli wzajemnego oddziaływania na siebie różnej grupy antyoksydantów oraz antyoksydantów z innymi związkami naturalnymi. W jednym z badań przeprowadzonych w ramach pracy magisterskiej wykazano związek między działaniem antyoksydantów a witaminą C zależnie od środowiska i stężenia kwasu askorbinowego. Ostatnim i zarazem bardzo ciekawym przykładem badań w zakresie antyoksydantów jest zastosowanie komórek macierzystych, które stanowią obiecujący materiał wykorzystywany w kosmetologii i medycynie. Mają one bowiem zdolność do hamowania procesów starzenia się dzięki ochronie dermalnych komórek macierzystych. Przeciwdziałają one powstawaniu RFT, związków toksycznych oraz plam pigmentacyjnych. Mają także zdolności naprawcze i dlatego trwają badania nad wykorzystaniem ich w leczeniu trudno gojących się ran.

Źródła

Fot. https://www.pexels.com/photo/calm-woman-with-face-cream-5069395/

1. Daria Wira, Wybrane dziko rosnące rośliny krajowe jako źródło potencjalnych komponentów preparatów kosmetycznych, Rozprawa doktorska w dziedzinie nauk medycznych i nauk o zdrowiu Dyscyplina nauki o zdrowiu, promotor: prof. dr hab. n. med. Adam Klimowicz, Katedra i Zakład Chemii Kosmetycznej i Farmaceutycznej Szczecin 2022, s. 31-32

2. Adrian Konopko, Antyoksydacyjne i przeciwstarzeniowe właściwości związków zawierających nitroksylową i fenolową grupę funkcyjną – badania w modelowych układach chemicznych i biologicznych, Rozprawa doktorska, 2023.

3. Débora Jackeline de Lima Cherubim, Cleide Viviane Buzanello Martins, Luciana Oliveira Fariña, Rosemeire Aparecida da Silva de Lucca, Polyphenols as natural antioxidants in cosmetics applications, Journal of Cosmetic Dermatology, 2020;19:33-37, DOI: 10.1111/jocd.13093, dostęp: Wiley Periodicals, Inc.

4. Irene Dini, Contribution of Nnoscience Research in Antioxidants Delivery Used in Nutricosmetic Sector, Antioxidants 2022, 11(3), 563; https://doi.org/10.3390/antiox11030563.

5. Sara Fonseca, Mariana Neves Amaral, Catarina Pinto Reis and Luisa Custódio, Marine Natural Products as Innovative Cosmetic Ingredients, Mar. Drugs 2023, 21(3), 170; https://doi.org/10.3390/md21030170.

6. Wojciechowska K., Kulczycka-Mamona S., Weronika Barszcz W., ZASTOSOWANIE MIODU W KOSMETYCE I DERMATOLOGII, Katedra i Zakład Farmacji Stosowanej i Społecznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Studeckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Farmacji Stosowanej i Społecznej, 2022.

7. Natalia Pisarek, Badanie synergizmu między wybranymi antyoksydantami naturalnymi a witaminą C w środowisku homo- i heterogenicznym , Zakład Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej Pracownia Technologii Organicznych Materiałów Funkcjonalnych, kierownik pracy: dr Agnieszka Krogul-Sobczak.

8. Anna Durok, Sylwia Klasik-Ciszewska, Marta Rogalska, Substancje czynne pochodzenia naturalnego o działaniu fotoprotekcyjnym, Aesthetic Cosmetology and Medicine 2 / 2023 / vol. 12, Artykuł przeglądowy, s. 65-70.

9. Katarzyna Rubinowska, Agnieszka Szczurowska, Renata Matraszek-Gawron, Barbara Hawrylak-Nowak, Właściwości oraz wykorzystanie karotenoidów w kosmetologii – od historii do nowoczesnych zastosowań, Wybrane aspekty biokosmetologii, pod redakcją Mirosławy Chwil i Bożeny Denisow, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, Copyright by Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie – Wydawnictwo, Lublin 2021, DOI: 10.24326/mon.2021.15.

10. Katarzyna Rubinowska, Agata Konarska, Roślinne komórki macierzyste w kosmetyce, Wybrane aspekty biokosmetologii, pod redakcją Mirosławy Chwil i Bożeny Denisow, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, Copyright by Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie – Wydawnictwo, Lublin 2021, DOI: 10.24326/mon.2021.15.

KOMENTARZE
news

<Styczeń 2025>

pnwtśrczptsbnd
30
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
29
30
31
1
2
Newsletter