Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Saponiny – biosurfaktanty o zdolnościach stabilizacji pian i emulsji
Saponiny – biosurfaktanty o zdolnościach stabilizacji pian i emulsji
Preparaty kosmetyczne do mycia poszczególnych partii skóry zawdzięczają swoje zdolności pianotwórcze i czyszczące grupie związków powierzchniowo-czynnych – surfaktantom. Tradycyjnie stosowane na szeroką skalę detergenty syntetyczne, takie jak sole siarczanów alkoholi tłuszczowych (SLS, SLES) wykazują działanie drażniące oraz alergizujące. Dlatego też coraz bardziej popularne w przemyśle kosmetycznym jest wprowadzanie ich naturalnych zamienników. Mogą to być biosurfaktanty, które są w pełni biodegradowalne, nietoksyczne oraz kompatybilne ze skórą ludzką. Do grupy tej należą saponiny, których bogatym źródłem jest świat roślin.

 

Saponiny należą do grupy substancji pochodzenia roślinnego. Wiele gatunków bogatych jest w związki należące do tej grupy, m.in.: mydlnica lekarska, czarnuszka, kozieradka, nagietek lekarski, herbata, kasztanowiec zwyczajny, aloes i wiele innych. Opisując ich budowę, wyróżnia się dwie części: część główną hydrofobową – aglikon oraz przyłączoną do niego wiązaniem glikozydowym część hydrofilową, cukrową – glikon. Ze względu na ich amfifilową budowę, wykazują zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego. Należą zatem do biokompatybilnych surfaktantów.

 

Ze względu na charakter aglikonu (rodzaj i liczba pierścieni wchodzących w skład aglikonu), saponiny dzieli się na sterydowe i triterpenowe. Ze względu na rodzaj glikonu (liczba łańcuchów cukrowych), sklasyfikowane zostały monodesmozydy, bidesmozydy oraz tridesmozydy. Saponiny triterpenowe wykazują wiele właściwości biologicznie czynnych. Wykazują działanie antybakteryjne, przeciwzapalne, przeciwgrzybiczne, przeciwpasożytnicze. Wykazano też działanie przeciwrakowe i cytotoksyczne u saponin wyodrębnionych z Camassia leichtlinii (Kamasja Leichtlina).

 

Saponiny można otrzymać wieloma metodami ekstrakcyjnymi: w aparacie Soxhleta, przy użyciu rozpuszczalników organicznych, dzięki ekstrakcji wspomaganej mikrofalami (MAE), ultradźwiękami (UAE), czy przy użyciu rozpuszczalnika w stanie nadkrytycznym (SFE). Kolejnym etapem jest oczyszczenie i frakcjonowanie otrzymanych ekstraktów. Stosowane są różne metody chromatograficzne (wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), chromatografia gazowa (GC), cienkowarstwowa chromatografia cieczowa (TLC), preparatywna chromatografia kolumnowa), a także inne metody, takie jak: elektroforeza kapilarna (CE) czy ekstrakcja lub mikroekstrakcja do fazy stałej.

 

Oprócz wysokich zdolności do obniżania napięcia powierzchniowego na granicy faz, saponiny wykazują działanie stabilizujące piany i emulsji. Ich cząsteczki adsorbują się na zdyspergowanych cząstkach gazu w układzie gaz-ciecz czy cząstkach fazy olejowej lub wodnej w układzie emulsyjnym, dzięki czemu zapobiegają procesom koalescencji. Wykazują więc wielokrotne dobroczynne działanie w formulacjach kosmetyków: środki powierzchniowo czynne, stabilizatory pian i emulsji oraz związki biologicznie aktywne.

 

Aby dowieść właściwości stabilizacyjnych układów koloidalnych, zbadano kinetykę zjawiska „dojrzewania Ostwalda”, które polega na migracji cząstek fazy zdyspergowanej w kierunku od mniejszych do większych, co prowadzi do ogólnego wzrostu średniej wielkości pęcherzyków w pianach oraz wpływa na szybkość powstania zjawiska koalescencji. To z kolei powoduje zlewanie się kropel i wydzielenie fazy wewnętrznej z układu, jakim jest piana lub emulsja. Szybkość dojrzewania Ostwaldowskiego powinna być zatem jak najmniejsza, co uzyskuje się przez zastosowanie odpowiednich surfaktantów. Okazało się, że saponiny, takie jak escyna zawarta w wyciągu z kasztanowca oraz saponiny herbaty wykazują znaczne obniżenie kinetyki tego zjawiska.

 

Ze względu na wielokierunkowe działanie saponin pochodzenia roślinnego, z powodzeniem znajdują one zastosowanie do produkcji różnego rodzaju detergentów czy środków piorących. Stanowią naturalną alternatywę dla związków powierzchniowo-czynnych syntetycznych. Świetnie sprawdzą się w przypadku skór wrażliwych, suchych i alergicznych. Warto zaznaczyć, iż właściwości fizykochemiczne oraz bioaktywne wielu biosurfaktantów, w tym saponin nie są jeszcze w pełni poznane ze względu na trudności w pozyskaniu ich w pełnej czystości.

Źródła

[1] M. Machowski, D. Kaliszewska, A. Kiss; Chromatograficzne metody izolacji i identyfikacji flawonoidów i saponin, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny

[2] A. Parus, Właściwości farmakologiczne saponin, Borgis – Postępy Fitoterapii 3/2013, s. 200-204

[3] Final Report Summary - F.E.S.S. (Foams and Emulsions Stabilized by Saponins), European Commission, Community Research and Development Information Service

 

KOMENTARZE
Newsletter