Halofity jako rośliny stresoodporne

Precyzyjne określenie liczby halofitów występujących na Ziemi jest niezwykle trudne. Kategoryzacja gatunków roślin jako halofitów oraz ich definicja wciąż pozostaje niejasna. Powszechnie uznaje się, że są to rośliny, które zdolne są do przeprowadzenia pełnego cyklu życiowego w podwyższonym stężeniu łatwo rozpuszczalnych soli w podłożu, których próg tolerancji znacznie przewyższa inne gatunki roślin.

Ze względu na warunki środowiska, w którym występują, są nieustannie narażone na czynniki stresu abiotycznego, do których zaliczyć można nie tylko wysoką zawartość soli w podłożu, ale również silny wiatr, ciągłą ekspozycję na promienie słoneczne czy wysoką temperaturę. Przystosowując się do niesprzyjającego otoczenia, wykształciły one specjalne mechanizmy adaptacyjne umożliwiające funkcjonowanie bez negatywnego wpływu na procesy komórkowe i rozwojowe. Ich system obronny oparty jest na aktywności enzymów antyoksydacyjnych: dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), peroksydazy gwajakolowej (GPX), peroksydazy askorbinianowej (APX), katalazy (CAT) oraz biosyntezie metabolitów wtórnych. Zdolne są także do zastosowania mechanizmów anatomicznych i fizjologicznych, takich jak: sukulencja, zmniejszenie powierzchni liścia, aktywne usuwanie soli z tkanek. 

Halofity stanowią szczególnie interesującą grupą roślin pod względem wysokiej zawartości związków aktywnych spowodowanej podwyższoną syntezą metabolitów wtórnych, do których zaliczyć można: witaminy i składniki mineralne, związki polifenolowe, flawonoidy, garbniki, kumaryny, saponiny, alkaloidy, olejki eteryczne, karotenoidy. Z tego względu stanowią one cenne źródło surowców naturalnych, które szczególnie istotne jest w dziedzinie kosmetologii, gdzie obecnie poszukiwane są nowe składniki o wielokierunkowym działaniu antyoksydacyjnym, ochronnym i odżywczym.

Rukwiel nadmorska (Cakile maritima Scop.)

Rukwiel nadmorska należy do rodziny kapustowatych (Brassicaceae). Jest to jednoroczna roślina naturalnie występująca wzdłuż piaszczystych wybrzeży Atlantyku i Morza Śródziemnego. Jej wysokość nie przekracza 40 cm. Jest silnie rozgałęziona. Liście mogą być spłaszczone lub lancetowate, gładkie i mięsiste. Kwiaty przybierają barwę od białej po fioletową i są niezwykle aromatyczne. Niedojrzałe owoce są zielone i miękkie, w miarę dojrzewania stają się czarniawe i zdrewniałe. Zawierają duże ilości lipidów. C. maritima jest odpornym gatunkiem, który może rosnąć na stosunkowo ubogich glebach w różnych klimatach. Występując w regionach przybrzeżnych, jej siedliska charakteryzują się podłożem o niskiej zawartości składników odżywczych, okresowym wzrostem zasolenia gruntu z powodu wnikania wody morskiej, silnym wiatrem oraz osadzaniem soli morskiej na nadziemnych częściach rośliny w wyniku falowania wód.

C. maritima tradycyjnie wykorzystywana była w krajach śródziemnomorskich jako roślina jadalna oraz lecznicza. Analiza aktualnej literatury naukowej wskazuje na właściwości przeciwdrobnoustrojowe, przeciwzapalne, przeciwnowotworowe oraz przeciwutleniające ekstraktów z różnych organów morfologicznych tej rośliny. Znaczące właściwości antyoksydacyjne związane są z wysoką zawartością związków polifenolowych, flawonoidów oraz witaminy C. Badania porównawcze zawartości związków polifenolowych wykazały znaczące różnice między organami morfologicznymi tej rośliny. Ekstrakty z liści i łodyg odznaczyły się najwyższą zawartością polifenoli w porównaniu do innych organów. Do najważniejszych związków aktywnych C. maritima należą: kwasy fenolowe (kumarowy, kawowy, galusowy, elagowy, ferulowy, chlorogenowy, cynamonowy), mirozyna, kemferol, kwercetyna, epikatechina, rutyna, kwercetyno-3-O-ramnozyd, kaempferolo-7-O-glukozyd, luteolina, luteolino-7-O-glukozyd i oleuropeina.

Nasiona zawierają wysokie stężenie oleju, które porównać można z zawartością oleju w nasionach rzepaku. Ekstrakt z nasion wykazał również działanie antybakteryjne na sześć wybranych szczepach bakterii, w tym Staphylococcus aureus, który może przyczyniać się do zaostrzenia objawów trądziku lub atopowego zapalenia skóry. Kwitnące wierzchołki C. maritima są tradycyjnie używane do przygotowania naparów przeciwłupieżowych. Ekstrakty z nadziemnych części rośliny mogą znaleźć także zastosowanie jako składniki aktywne kosmetyków zapobiegających powstawaniu hiperpigmentacji. Ze względu na wysoką zawartość substancji aktywnych (głównie glikozydów kwercetyny i kemferolu) mają zdolność do hamowania enzymu tyrozynazy odpowiedzialnego za biosyntezę melaniny oraz powstawanie przebarwień skórnych.

Kowniatek nadmorski (Crithmum maritimum L.)

Crithmum maritimum L. znany jest powszechnie pod nazwami koper morski lub kowniatek nadmorski. Należy do rodziny selerowatych (Apiaceae). Występuje wzdłuż wybrzeży krajów śródziemnomorskich. Cała roślina może osiągać nawet do 60 cm wysokości i jest silnie rozgałęziona u podstawy. Posiada mięsiste liście o lancetowatym kształcie ze stożkowatym zakończeniem. Kwiaty zebrane są w charakterystyczne baldachy o żółtawej lub zielonkawo-białej barwie. Owoce koloru żółtawego lub purpurowego mają podłużny kształt.

W wielu krajach śródziemnomorskich koper morski jest stosowany jako składnik żywności ze względu na swój charakterystyczny smak, wartości odżywcze liści oraz wysoką zawartość niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) w nasionach. Odpowiadający za właściwości sensoryczne rośliny olejek eteryczny zawiera: limonen, α-pinen, sabinen, mircen, α-terpinen, p-cymen, ɣ-terpinen, tymol i dillapiol. Wykazuje działanie przeciwbakteryjne wobec szczepów baterii, takich jak: Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli. Używany jest także w formulacjach kosmetycznych o działaniu wyszczuplającym. Zawartość kwasów tłuszczowych w nasionach (głównie oleinowego, linolowego, palmitynowego) porównać można z najbardziej popularnymi olejami, jak oliwa z oliwek czy olej rzepakowy. Liście kopru morskiego odznaczają się znaczącą zawartością: witaminy C, karotenoidów, garbników i flawonoidów. Najważniejsze związki biologicznie czynne to: kwas chlorogenowy, diosmina, hesperydyna, kwas kawowy, galusowy, protokatechowy, neochlorogenowy, rozmarynowy, ferulowy, wanilinowy, p-kumarowy, apigenina, rutyna, kwercetyna, mirycetyna, katechina. Wysoka zawartość związków polifenolowych, a zwłaszcza flawonoidów, wpływa na zdolności antyoksydacyjne ekstraktów z kowniatka nadmorskiego. Obecny w tej roślinie kwas chlorogenowy działa przeciwzapalnie, przeciwwirusowo oraz reguluje pracę układu immunologicznego. Posiada także potencjał ochrony przed fotostarzeniem skóry poprzez hamowanie degradacji kolagenu i zwiększenie jego biosyntezy.

Korzystne działanie na skórę wykazuje także ekstrakt z komórek macierzystych C. maritimum, który zwiększa proliferację oraz żywotność keratynocytów i fibroblastów skóry. Stymulacja tych komórek prowadzi do zwiększenia grubości poszczególnych warstw skóry oraz wzrostu gęstości komórkowej zarówno w obrębie naskórka, jak i skóry właściwej, co pozytywnie wpływa na zdolności regeneracji skóry. W badaniach in vivo wykazano, że ekstrakt z komórek macierzystych C. maritimum przyspiesza regenerację bariery naskórkowej po jej kontrolowanym uszkodzeniu (usunięciu warstwy rogowej naskórka, tzw. strippingu). W warunkach in vivo, po zastosowaniu preparatów z ekstraktem z komórek macierzystych kowniatka nadmorskiego u osób powyżej 50. roku życia, zaobserwowano istotne zmniejszenie transepidermalnej utraty wody (TEWL) oraz ogólną poprawę kondycji skóry, co wskazuje na potencjał ekstraktu jako składnika wspomagającego odbudowę funkcji ochronnych skóry.

Podsumowanie

Halofity stanowią interesujące źródło naturalnych surowców o wysokim potencjale kosmetycznym, które obecnie wciąż jest jeszcze niedostatecznie odkryte. Ich naturalne środowisko występowania charakteryzujące się ekstremalnymi warunkami, nieustannie narażając roślinę na czynniki stresu abiotycznego, sprzyja rozwojowi unikalnych mechanizmów przystosowawczych polegających na zwiększonej biosyntezie metabolitów wtórnych. Wiele z tych substancji wykazuje pozytywne działanie na skórę człowieka, w tym: antyoksydacyjne, promieniochronne i regeneracyjne. Pogłębianie wiedzy na temat składu chemicznego oraz właściwości biologicznych halofitów może przyczynić się do odkrycia innowacyjnych substancji aktywnych odpowiadających na potrzeby współczesnej kosmetologii.

Autorka: Paulina Lechwar, mgr kosmetologii, asystentka w Katedrze Kosmetologii Wyższej Szkoły Informatyki i Zarządzania z siedzibą w Rzeszowie, opiekunka Koła Naukowego „Cosmetic Plants”