Rola witaminy C i jej pochodnych w metabolizmie skóry – część I

2013-01-16

Nieodzownym elementem każdej diety jest dostarczanie organizmowi niezbędnych witamin i soli mineralnych. Wśród witamin na uwagę zasługuje witamina C. Przyjmuje się ją w stanach obniżonej odporności, także przeziębienia, głównie w postaci owoców i tabletek. Jednak rzadko kiedy przywiązuje się wagę do tego jak witamina C działa na skórę. Mimo iż witamina C jest powszechnie znana i stosowana warto przybliżyć o niej kilka faktów.

Kwas askorbinowy (2,3-didehydro-L-treo-heksono-1,4-lakton), czyli aktywna forma witaminy C jest wszechobecna w warzywach takich jak: pomidory, brokuły, zielone rośliny liściaste (szpinak, cebula, ziemniaki i in.), a także w owocach, głównie cytrusowych (pomarańcze, cytryny, grejpfruty). Jest pochodną glukozy w formie krystalicznego, białego ciała stałego. Rozpuszcza się w wodzie, natomiast nie rozpuszcza się w alkoholu i tłuszczach.

Organizm ludzki nie jest w stanie wytworzyć tej witaminy, dlatego też należy ją dostarczyć z zewnątrz. Jej absorbowana ilość i późniejsze dostarczenie do tkanek jest ściśle kontrolowane przez organizm.

Witamina C występuje w formie aktywnej biologicznie jako kwas L-askorbowy (w formie zredukowanej). Istnieje również stereoizomerwitaminy C mający konfigurację typu D (o nazwie kwas erytrobowy).

Rys. 1 Cząsteczka kwasu askorbinowego.

Witamina C odgrywa dużą rolę w prawidłowym funkcjonowaniu całego organizmu. Warunkuje jego odporność, a także ma wielki wpływ na wygląd i cechy skóry.

Skóra człowieka składa się z 3 podstawowych elementów:

1. naskórka;

2. skóry właściwej;

3. tkanki podskórnej.

Kwas askorbinowy pozostaje w obszarze naskórka, gdyż ze względu na swoje właściwości hydrofilowe nie przedostaje się w głębsze warstwy skóry. Zaawansowane technologie (nanotechnologie), umożliwiają umieszczenie poddanej mikronizacji (rozdrobnieniu) witaminy C w kapsułkach. W takiej postaci, zwanej liposomami, wit. C lepiej wnika w głąb skóry.

Kwas askorbinowy zastępowany jest również przez pochodne, które charakteryzują się znacznie lepszym przenikaniem przez warstwy skóry. Zaliczane są do nich estry kwasu askorbinowego mające od 8 do 12 atomów węgla w łańcuchu węglowym. Są to związki wykazujące właściwości hydrofobowe, czyli rozpuszczają się w tłuszczach (a nie jak kwas askorbinowy w wodzie). Są więc stabilniejsze od czystej witaminy C i tylko w niewielkim stopniu ulegają rozkładowi w obecności tlenu i światła.

Oprócz wyżej wspomnianych działań witamina C uszczelnia ona naczynia krwionośne,  dlatego też jest stosowana przy leczeniu odleżyn, krwotoków, przebarwień skóry oraz przy gojeniu się ran.  Niezbędna jest w prawidłowym funkcjonowaniu tkanki łącznej, która wraz z włóknami kolagenowymi wchodzi w skład skóry właściwej. Witamina C jest potrzebna w reakcjach hydroksylacji proliny do 4-hydroksyproliny, czyli aminokwasów budujących łańcuchy polipeptydowe składające się na włókna kolagenowe, w związku z tym w literaturze kwas askorbinowy opisywany jest jako związek stymulujący produkcję kolagenu.

Witamina C wykazuje szereg innych właściwości, takich jak:

• rozjaśnianie skóry poprzez hamowanie produkcji melaniny;

• hamowanie niszczenia włókien kolagenowych poprzez zmniejszenie syntezy metaloproteinaz (in. kolagenazy, enzymy zaangażowane w procesy przebudowy skóry);

• przyspieszenie syntezy kwasu hialuronowego.

Opisywany kwas askorbinowy nie jest stabilny, stąd też istnieje problem jego wykorzystania w czystej postaci w produktach kosmetycznych. Z uwagi na jego hydrofilowy charakter musi być syntetyzowany i utrzymywany w ściśle określonym, niskim pH, aby wykazywać działanie aktywne biologicznie. Prowadzone badania wykazały, że najlepsze efekty działania kwasu askorbinowego uzyskuje się przy utrzymaniu jego stężenia powyżej 10% i pH poniżej 3,5.

Jest znanych wiele pochodnych witaminy C, m.in.:

1)   Palmitynian askorbylu(Ascorbyl palmitate), który jest stabilny w neutralnym pH.

2) Tetraizopalmitynian askorbylu (Tetrahexyldecyl ascorbate) w obecnych czasach jest najbardziej pożądaną i najskuteczniejszą formą witaminy C, ale jest przy tym najdroższą z dostępnych na rynku pochodną stosowaną w chemii kosmetycznej. Jest w postaci olejku,  charakteryzuje się bardzo dobrym powinowactwem do warstwy lipidowej skóry (wynika to z jej hydrofobowych właściwości). Efekt jej stosowania jest widoczny przy bardzo małych stężeniach, w granicy 1 – 3%. Charakteryzuje się również bardzo długą trwałością i stabilnością, w porównaniu z innymi pochodnymi witaminy C. Tak jak inne pochodne redukuje przebarwienia skóry.

3) Ester fosforowy kwasu askorbinowego (Magnesium ascorbyl phosphate), jest poddawany hydrolizie w skórze do kwasu askorbinowego, w wyniku działania enzymu fosfatazy.  Z jego ważniejszych cech można wymienić m. in.: rozświetlający wpływ  na skórę, stymulacja kolagenu oraz właściwości antyoksydacyjne.

4) Ester sodowy kwasu askorbinowego (Sodium ascorbyl phospate) ma podobne działanie co ester fosforowy.

Witamina C oraz jej pochodne są obecnie wykorzystywane w przemyśle kosmetycznym na dużą skalę. Dobrze działają zarówno na skórę jak i na cały organizm. Witamina ta jest bardzo ważna w każdej diecie. Artykuł jest pierwszą częścią poświęconą budowie witaminy C i jej pochodnych. W drugiej części poruszone zostaną kwestie występowania i wykorzystania kwasu askorbinowego w preparatach kosmetycznych.

Przeczytaj również:

Rola witaminy C i jej pochodnych w metabolizmie skóry – część II

Opracowała Dominika Andrys
Portal Biotechnologia.pl

BIBLIOGRAFIA:

1. Dr Jane Tiedtke Dr Olaf Marks, Dr Jacques Morel. “Stimulation of Collagen Production in Human Fibroblasts”.Cosmetic Science Technology 2007, Natural Ingredients.

2. F. Zülli, E. Belser, M. Neuenschwander & R. Muggli Mibelle AG, Switzerland. “Antioxidants from grape seeds protect hair against reactive oxygenspecies”.

3. E. Kleszczewska „Biologiczne znaczenie witaminy C ze szczególnym z uwzględnieniem jej znaczenia w metabolizmie skóry”.

4. http://www.makingcosmetics.com/articles/07-essential-role-vitamins-in-cosmetics.pdf

5. J. Arct, K. Bytkowska „Leksykon surowców kosmetycznych”. Wydawnictwa WSZKiPZ, Warszawa 2010.

6. R. Glinka, M. Glinka „Receptura kosmetyczna z elementami kosmetologii” tom I, Oficyna Wydawnicza MA, Łódź 2008.

7. M. Mrukot „Kosmetologia receptariusz”, Kraków 2006.

8. A. Marzec „Chemia kosmetyków. Surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów”, Toruń 2005.

9. R. K. Murray, D. K. Granner, P. A. Mayes, V. W. Rodwell “Biochemia Harpera”. Wydawnictwo Lekarskie PZWL 1994.

10. www.makingcosmetics.com„How to Use Preservatives in Cosmetics”.

11. www.makingcosmetics.com“The Essential Role of Vitamins in Cosmetics”.

12. “Topical Vitamin C in Skin Care” AESTHETIC SURGERY JOURNAL ~ November/December 1998.