Terrestra mikroorganismer: cellfabriker av bioaktiva molekyler med hudskyddande applikationer Del 3
May 04, 2023
5. Tillsatser och andra aktiva ingredienser
Tillsatsprodukter ger långsiktig fysisk stabilitet, hämmar groning och påverkar sensorisk uppfattning. Nyligen har kosmetikaindustrin kritiserats hårt för tillsats av kemikalier som formaldehyd, dioxan, parabener och ftalater. Kontroverser angående hälsoeffekterna av dessa syntetiska molekyler och deras analoger har uppmuntrat forskning om nya tillsatser från naturliga källor.
Enligt relevanta studier är cistanche en vanlig ört som är känd som "mirakelörten som förlänger livet". Dess huvudkomponent ärcistanosid, som har olika effekter som t.exantioxidant, antiinflammatorisk, ochfrämjande av immunförsvaret. Mekanismen mellan cistanche ochhudblekningligger i antioxidanteffekten av cistancheglykosider. Melanin i mänsklig hud produceras genom oxidation av tyrosin som katalyseras avtyrosinas, och oxidationsreaktionen kräver deltagande av syre, så de syrefria radikalerna i kroppen blir en viktig faktor som påverkar melaninproduktionen. Cistanche innehåller cistanosid, som är en antioxidant och kan minska genereringen av fria radikaler i kroppen, alltsåhämmar melaninproduktionen.

Klicka på Var kan jag köpa Cistanche
För mer information:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
5.1. Antimikrobiella medel
Ett av de mest använda antimikrobiella medlen mot bakterier, virus och svampkontamination i kosmetika är kitosan (18) (Figur 5). Denna polysackarid består mestadels av glukosamin och ett varierande antal N-acetylglukosaminrester. Även om kitosan finns i stora mängder i exoskelettet hos kräftdjur, insekter, krabbor och räkor, är dess produktion begränsad på grund av faktorer som säsongsvariationer, produktionshållbarhet och bearbetningskostnader. För att möta dessa svårigheter kan kitosan produceras av alternativa och mer effektiva källor av mikrobiellt ursprung eftersom 22–44 procent av cellväggen hos svampar består av kitosan [2]. En optimal produktion hittades i Rhizopus oryzae (0,5 g/L), R. japonica (0,6 g/L) och Mucor indicus (0,75 g/ L) (Tabell 1) [63], medan A. niger, isolerad från laven Roccella Montagne, visade ett högre utbyte på 1,3 g/L, vilket ökades ytterligare till 1,93 g/L när glukos tillsattes [65]. Förutom sin antimikrobiella aktivitet är kitosan känt för sina emulgerande och avgivande egenskaper. Denna förening har en bättre vattenbindande förmåga än metylcellulosa, som vanligtvis används i kosmetika [2]. Följaktligen kan kitosan och dess derivat, liksom sampolymeren kitin-glukan, presentera potentiella kandidater för kosmetiska och kosmetiska formuleringar. Andra exempel på anti-aging aktivitet som också kombineras med antimikrobiell aktivitet presenteras i tabell 1.

5.2. Fuktighetskrämer och biosurfaktanter

Ramnolipider används ofta i kosmetika som fuktighetskräm och biosurfaktanter [108]. Ramnolipider, främst kristallina syror, är sammansatta av en -hydroxifettsyra fäst med karboxyländen till en ramnossockermolekyl och klassificeras som mono- och di-ramnolipider [157]. Jämfört med kemiska ytaktiva ämnen har biotensider flera fördelar, på grund av deras bättre kompatibilitet, lägre toxicitet och högre biologisk nedbrytbarhet [158]. Rhamnolipider produceras huvudsakligen av Pseudomonas aeruginosa såväl som av andra Pseudomonas sp. De används också inom läkemedelsindustrin för deras antivirala och antimikrobiella egenskaper [159,160] och för andra mål relaterade till hudregenerering såsom sårläkning med minskad fibros, botande av brännskador och behandling av rynkor [161].
5.3. Pigment
Mikroorganismer producerar flera föreningar som kan användas som naturliga pigment. Många syntetiska färgämnen har kommersialiserats, men få av dem är berättigade till kosmetika. Naturliga pigment är mer stabila och mindre allergiframkallande jämfört med syntetiska [162]. Pigment som vanligtvis biosyntetiseras av svampar inkluderar aromatiska polyketider såsom kinoner, antrakinoner, naftokinoner, melaniner, flaviner och ankaflaviner. Purpurogenon (20) och mitorubrin (21) är två karakteristiska exempel, producerade av svampen Penicillium purpurogenum [95] (Figur 5) (Tabell 1). Nyligen har den potentiella användningen av marksvampar som en källa till naturliga pigment undersökts avsevärt [163–165].
Cyanobakterier är en intressant källa till pigment, som kan producera phycobiliproteins, som är briljant färgade fluorescerande proteiner. Bland fykobiliproteiner används fykocyaniner redan i diagnostiska analyser såsom andra cytometri, fluorescensaktiverad cellsortering, histokemi, etc. Deras intensiva blå färg tillåter deras användning i kosmetika som naturliga färgämnen [166]. Phycocyaniner produceras huvudsakligen av den fotoautotrofa cyanobakterien Arthrospira platensis (3,2 g/L) [167]. Den encelliga rhodofyten Galdieria sulphuraria visade emellertid utmärkta resultat; denna rödalg, som vanligtvis växer i sura källor, producerade c-phycocyanin med en avkastning på 2,9 g/L [168] (tabell 1).
5.4. Aromer och dofter
Många smak- och doftämnen på marknaden produceras fortfarande från växt- och djurkällor. Ett snabbt och hållbart alternativ ges dock eftersom sådana högvärdiga föreningar även kan produceras av mikroorganismer [169]. Många jästsvampar och marklevande svamp- och bakteriestammar kan syntetisera potentiellt värdefulla doftföreningar, inklusive alkoholer, aldehyder, estrar, fettsyror, ketoner, laktoner, aromatiska föreningar och pyraziner [170]. Som stöd har flera artiklar och recensioner publicerats och ger tillräcklig information om användningen av mikrobiella kulturer eller enzympreparat för framställning av smakföreningar värdefulla för den kosmetiska industrin [171–174]. Vanillin (22) är ett mycket bra exempel på en naturlig doft där den ökande efterfrågan och värdet har lett till utvecklingen av alternativa strategier för dess produktion [175] (Figur 5). Stammar inklusive Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis och Serratia marcescens introducerades framgångsrikt för sin produktion genom att omvandla eugenol eller isoeugenol till vanillin [170].

Bensaldehyd (23) är ett av de mest använda smakämnena, med stark körsbärs- och mandelliknande arom. En E. coli-stam konstruerades framgångsrikt för att producera denna aromatiska [100 176], medan svampen Ashbya gossypii har testats för sin förmåga att syntetisera rossmaken 2-fenyletanol (24) [104]. Bland terpener är limonen (25) en av de mest använda terpenerna på grund av sin unika citrusdoft [169]. Optimering av uttrycksvägen i E. coli ledde till ett utbyte på 435 mg/L med 1 procent glukos som kolkälla [177]. När effekten av en annan kolkälla har undersökts ledde fermenteringen med glycerol till titrar på 2,7 g/L [106] (Figur 5) (Tabell 1).
6. Andra mål av hudskyddande intresse
Elastas- och kollagenashämmare av mikrobiellt ursprung är lovande kosmetiska medel som är värda att utforska ytterligare. Elastas, en medlem av kymotrypsinfamiljen av serinproteaser, är främst ansvarig för nedbrytningen av elastin, vilket är ett viktigt protein som finns i hudens extracellulära matris, vars skada har en betydande inverkan på hudens åldrande. Nostopeptiner A och B isolerade från sötvattenscyanobakterien Nostoc minutum är de enda rapporterade hämmarna av elastas (IC50: 1,3 och 11,0 µg/mL) [178]. Å andra sidan är kollagen, huvudbeståndsdelen i huden (80 procent av hudens torrvikt), ansvarig för draghållfastheten. Metalloproteinaserna som kallas kollagenaser kan klyva kollagen och elastin. Så vitt vi vet har marklevande mikroorganismer, förutom det tidigare nämnda exemplet med nostopeptiner A och B, ännu inte undersökts noggrant för deras förmåga att producera metaboliter med elastas- och kollagenashämmande effekter även om stora screeningprogram på marklevande mikroorganismer och endofyter har genomförts. nyligen presenterat [179,180].
7. Mål för framtida utveckling

Samtidigt har naturliga föreningar som aktiverar PN också rapporterats ha anti-aging egenskaper i antingen cellbaserade eller in vivo modeller [7,11,182]; på samma sätt fördröjer naturliga produkter avsevärt uppkomsten av åldrade hudkännetecken. Så vitt vi vet rapporterades endast ett fåtal molekyler av mikrobiellt ursprung aktivera proteostatiska moduler. Betulinsyra isolerades nyligen från de endofytiska svamparna Phomopsis sp. och det aktiverade företrädesvis den kymotrypsinliknande proteasomala aktiviteten med inga eller minimala effekter på trypsinliknande och kaspasliknande aktiviteter [184,185]. Det andra fallet av en mikrobiell naturprodukt, som är välkänd för sina anti-aging egenskaper är rapamycin. Denna molekyl isolerad från Streptomyces hygroscopicus, fördröjer cellulär senescens genom (bland andra) hämningen av TOR-vägen och de nedströms-inducerade förändringarna av både autofagi och hastigheten för proteinsyntes [7].
För mer information: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501






