BIOTECHNOLOGIA W KOSMETOLOGII SŁAWOMIR WIERZBA
TREŚĆ WYKŁADÓW Budowa i biologia skóry. Typy skóry. Funkcje skóry. Układ odpornościowy skóry. Starzenie się skóry. Przenikanie przez skórę. Absorpcja skórna. Systemy nośnikowe kosmetyków. Składniki aktywne w kosmetykach pochodzenia biotechnologicznego: kwasy organiczne, witaminy, aminokwasy, enzymy. Wykorzystanie kultur in vitro do pozyskania substancji stosowanych w kosmetologii Kosmetyki i nutriceutyki. Wzbogacanie żywności. Substancje zapachowe. Pozyskiwanie substancji zapachowych metodami biotechnologicznymi. 2
LITERATURA Martini M-C. 2014. Kosmetologia i farmakologia skóry. Wydawnictwo lekarskie PZWL. Marzec A. 2005. Chemia kosmetyków. Surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów. Wydawnictwo Dom organizatora. Toruń. Peters-Imke B. 2009. Kosmetyka. Wydawnictwo Rea. Warszawa. Malinka W. 1999. Zarys chemii kosmetycznej. Volumed sp. z o.o.. Wrocław. Kayser O., Muller R.H. 2003. Biotechnologia farmaceutyczna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Warszawa. Ratledge C., Kristiansen B. 2011. Podstawy biotechnologii. Wydawnictwo Naukowe PWN. 3
KULTURY IN VITRO W KOSMETOLOGII Termin in vitro używany jest do określenia badań procesów biologicznych w warunkach sztucznych, poza żywym organizmem Hodowle komórkowe to procesy prowadzone in vitro mające na celu utrzymanie przy życiu i namnożenie komórek organizmów żywych. http://www.gnis-pedagogie.org/biotechnologie-biologie-culture-in-vitro.html 4
MODEL SZTUCZNEJ SKÓRY Od 11 marca 2009 zakazane zostały wszystkie testy składników kosmetyków na zwierzętach, z wyjątkiem badań toksyczności dawki powtarzanej, toksykokinetyki i wpływu na rozrodczość. Zakaz dotyczył wszelkich testów, które były wykonywane w celu oceny bezpieczeństwa kosmetyków. Za pomocą badań in vitro można obecnie ocenić wpływ preparatów kosmetycznych na organizm ludzki w takich obszarach jak: - wchłanianie przez skórę - działanie żrące na skórę - fototoksyczność http://www.rsc.org/chemistryworld/issues/2007/august/aviablealternative.asp 5
MODEL SZTUCZNEJ SKÓRY Działanie synergiczne Ocena bezpieczeństwa Substancja czynna Ocena przenikalności Poznanie molekularnego mechanizmu działania 6
TECHNIKI BADAWCZE 1. Nawilżenie skóry 2. Natłuszczenie skóry 3. Elastyczność skóry 4. Gładkość skóry 5. Stopnień zabarwienia skóry 6. Przeznaskórkowa utrata wody Bazela K. Badania in vitro we współczesnej kosmetologii. CN-B dr Irena Eris 7
ROŚLINNE KULTURY IN VITRO Prowadzone w warunkach sterylnych kultury in vitro : komórek, tkanek, organów roślin, tj. pędów, korzeni, zarodków całych roślin http://www.rsc.org/chemistryworld/issues/2007/august/aviablealternative.asp 8
ROŚLINNE KULTURY IN VITRO http://www.ogrodbotaniczny.wroclaw.pl/autoinstalator/joomla1/index.php/kolekcje-narodowe/99-pracownia-kultur-tkankowych-cz-2.html 9
FLAWONOIDY Stołowska M., Kłobus G., 2010. Charakterystyka flawonoidów i ich rola w kosmetyce i terapii. Postępy Kosmetologii 1/1. 10
IZOFLAWONY I ICH ZASTOSOWANIE W KOSMETYCE Fitohormony bezpieczny zamiennik estrogenów Antyoksydanty Działanie przeciwzapalne, antyalergiczne Hamują aktywność enzymów: kolagenazy i elastazy Wzmacniają ściany naczyń krwionośnych (kapilarnych) Stymulują regenerację komórek skóry 11
ŹRÓDŁA FLAWONOIDÓW Stołowska M., Kłobus G., 2010. Charakterystyka flawonoidów i ich rola w kosmetyce i terapii. Postępy Kosmetologii 1/1. 12
KWASY FENOLOWE 1. Pochodne kwasu benzoesowego: galusowy, salicylowy syryngowy wanilinowy 2. Pochodne kwasu cynamonowego: ferulowy kawowy p-kumarowy synapinowy http://www.czytelniamedyczna.pl/2622,wystepowanie-zwiazkow-fenolowych-w-miodzie-pszczelim.html 13
KWASY FENOLOWE W ROŚLINACH http://www.czytelniamedyczna.pl/4338,przeciwutleniajace-i-farmakologiczne-wlasciwosci-kwasow-fenolowych.html# 14
WŁAŚCIWOŚCI KWASÓW FENOLOWYCH 1. Związki o właściwościach redukujących 2. Związki wiążące wolne rodniki 3. Czynniki chelatujące jony metali enzymów katalizujących reakcje utleniania 4. Inhibitory oksydaz 5. Terminatory przerywające łańcuchowe reakcje rodnikowe 6. Stabilizatory wolnych rodników powstających w reakcjach oksydacyjnych poprzez ich uwodorowanie lub kompleksowanie 7. Właściwości farmakologiczne: Żółciopędne Przeciwbakteryjne Antyseptyczne, ściągające oraz przeciwpotne Homeostatyczne 15
ŻYWNOŚĆ FUNKCJONALNA Żywność wykazująca korzystny, naukowo udowodniony wpływ na jedną lub więcej funkcji życiowych organizmu, która poza efektem odżywczym służy poprawie stanu zdrowia oraz samopoczucia i zmniejszaniu ryzyka niektórych chorób. Produkcja żywności funkcjonalnej opiera się na: zwiększeniu stężenia składnika aktywnego biologicznie wprowadzeniu składnika aktywnego nie występującego w żywności usunięciu z żywności składników niepożądanych http://www.czytelniamedyczna.pl/4338,przeciwutleniajace-i-farmakologiczne-wlasciwosci-kwasow-fenolowych.html# 16
ŻYWNOŚĆ FUNKCJONALNA Podział żywności funkcjonalnej ze względu na skład: wzbogacenie produktów w: nienasycone kwasy tłuszczowe, sterole, błonnik pokarmowy, witaminy, składniki mineralne, probiotyki, prebiotyki, kwasy omega 3 obniżenie zawartości w produktach: cholesterolu, sodu, kalorii 17
NUTRACEUTYKI Substancje biologicznie czynne o udowodnionym działaniu prozdrowotnym, większym niż ten wynikający z diety, działają korzystnie na organizm, zapobiegają rozwojowi procesów chorobowych, np.: błonnik pokarmowy, oligosacharydy, bakterie kwasu mlekowego, wielonasycone kwasy tłuszczowe, białka, peptydy, aminokwasy, ketokwasy, antyoksydanty, kwas linolowy, lecytyna, cholina, flawonoidy, związki fenolowe, karotenoidy, roślinne sterole 18
POZYSKIWANIE NUTRACEUTYKÓW Ekstrakcja z materiału roślinnego Synteza chemiczna Metody biotechnologiczne roślinne hodowle in vitro 19
PRZYKŁADY NUTRACEUTYKÓW Witaminy Wyciągi roślinne Oligoelementy cynk, selen, żelazo, miedz, mangan, molibden, magnez Drożdże piwne witaminy z grupy B cysteina, metionina miedz, cynk, żelazo Algi miedz, siarka cysteina, metionina witaminy B1, B2, B6, C, A, E, beta-karoten 20
FORMA NUTRACEUTYKÓW Martini M-C. 2014. Kosmetologia i farmakologia skóry. Wydawnictwo lekarskie PZWL. 21