Rośliny jako potencjalne źródło filtrów UV w ochronie przed promieniowaniem słonecznym

Ewa Głuszek | 2015-10-09

Tagi: kosmetologia, filtry UV

Trend stosowania produktów pochodzenia naturalnego rozwija się bardzo intensywnie, podobnie jak wzrasta świadomość ludzi na temat szkodliwego działania promieniowania UV, co w konsekwencji powoduje zainteresowanie naturalnymi substancjami kosmetycznymi.

 

Niekorzystny wpływ promieniowania na skórę.

Pierwszy, najszybciej zauważalny niekorzystny efekt działania promieniowania to pojawienie się rumienia i oparzenia słonecznego, czyli zaczerwienienie, pieczenie i podrażnienie skóry w wyniku zbyt długiego przebywania na słońcu bez zabezpieczenia. Za efekt reakcji rumieniotwórczej, która polega na rozszerzeniu się naczyń krwionośnych, jest odpowiedzialne przede wszystkim promieniowanie UVB. Maksymalny efekt zbyt intensywnego napromieniowania UVB pojawia się po 24-48 godzinach od naświetlenia.

Innym poważnym skutkiem promieniowania jest fotostarzenie, czyli   przedwczesne starzenie się skóry spowodowane wieloma procesami zachodzącymi w głównej mierze pod wpływem promienia UVA. Wskutek promieniowania ultrafioletowego m.in. dochodzi do aktywacji czynnika transkrypcyjnego AP-1, czyli kompleksu białkowego oraz nadprodukcji wolnych rodników powodujących nadmierną degradację kolagenu w skórze. Klinicznie stwierdzono pogrubienie skóry, pogłębienie zmarszczek i fałdów, w efekcie czego skóra staje się bardziej szorstka.

Wyżej wspomniane wolne rodniki to wysokoenergetyczne cząstki chemiczne powstające w wyniku działania czynników zewnętrznych takich jak zanieczyszczenia oraz promieniowanie ultrafioletowe. Mogą one przyczyniać się do zakłócenia wzrostu tkanek, powodować zmiany w metabolizmie i funkcjonowaniu komórek, być przyczyną uszkodzenia struktur lipidowych i białkowych, a także kwasów nukleinowych. Obecność tych cząstek może przyczyniać się do uaktywnienia czynników mutagennych, co w określonych przypadkach może być związane z procesem powstawania raka skóry. Do innych negatywnych skutków działania wolnych rodników na skórę można zaliczyć ich pośredni wpływ na osłabioną syntezę kolagenu (spadek ilości fibroblastów, co jest przyczyną zmniejszonej syntezy kolagenu), uszkodzenie struktur kolagenu i elastyny (procesy sieciowania), co bezpośrednio skutkuje utratą elastyczności i sprężystości skóry, a także zakłócenie mechanizmów obrony, regulacji i odbudowy w skórze.

Najpoważniejszym niekorzystnym efektem działania promieniowania UV jest rak skóry. Przyczyniają się do niego głównie promienie UVA, ale także wszelkie przypadki intensywnego poparzenia skóry wywołanego słońcem, za które odpowiedzialne są promienie UVB. Promienie UV działają analogicznie do wolnych rodników, biorą udział w uszkodzeniach materiału genetycznego - DNA. Jeśli uszkodzenia DNA są bardzo poważne, następuje samoistna śmierć komórki. Drobne uszkodzenia kumulują się w miarę upływu lat i z czasem może to doprowadzić do przekształcenia się takiej komórki w komórkę nowotworową, która następnie dzieli się wielokrotnie i daje początek rakowi skóry.

 

Preparaty kosmetyczne w ochronie przeciwsłonecznej

Kosmetyki naturalne cieszą się popularnością ponieważ rzadziej uczulają i podrażniają skórę. Substancje aktywne w nich zawarte nie odkładają się w komórkach skóry oraz nie mają działania rakotwórczego. Fakt iż nie zawierają w składzie składników potencjalnie szkodliwych i nie są testowane na zwierzętach utwierdza nas w przekonaniu, że są bezpieczniejsze i bardziej ekologiczne od kosmetyków syntetycznych. Także w kosmetyce ochronnej zwrócono uwagę na naturalne substancje promieniochronne pochodzenia roślinnego. Istnieją takie wyciągi roślinne, które  równie skutecznie chronią przed promieniami UV jak filtry syntetyczne: chemiczne lub fizyczne, a jednocześnie są całkowicie bezpieczne, nawet dla tych nielicznych osób, których skóra nie toleruje filtrów chemicznych. Odpowiedzią okazały się substancje roślinne, które posiadają zdolność pochłaniania promieniowania słonecznego głównie w zakresie promieniowania UVB. Znamy również nieliczne substancje naturalne, które chronią w pełnym paśmie UVA. Pewną ochronę przed UVA oferuje wyciąg z tarczycy bajkalskiej, juglon oraz barwnik z liści i łupinek orzecha włoskiego oraz melanina (w stężeniu conajmniej 10 %).

 

Filtry chemiczne pochodzenia roślinnego

Filtry chemiczne pochodzenia roślinnego są niezwykle cennym składnikiem kosmetyków. Substancje te zawarte w roślinach, są skoncentrowane tylko w pewnych ich częściach. Obecnie coraz częściej rezygnuje się z naturalnych składników biologicznie czynnych pozyskiwanych z tkanek zwierzęcych i zastępuje się je związkami pochodzenia roślinnego.

Naturalne filtry chemiczne pochodzenia roślinnego możemy podzielić ze względu na budowę chemiczna, na następujące grupy: naftochinony, pochodne antracenowe, flawonoidy (związki fenolowe), fenolokwasy, a także powszechnie znane oleje roślinne i  witaminy.

Naftochinony

Niewątpliwie najważniejszym przedstawicielem naftochinonów (pochodnych  naftalenu, które posiadają w swojej budowie grupę fenolową) jest juglon (5-hydroksynaftochinon). Juglon to naturalny barwnik roślinny  otrzymywany z liści lub łupinek owoców orzecha włoskiego (Juglans regia). Barwnik ten zawarty jest także w innych z rodziny orzechowatych, w tym orzechu czarnym (Juglans nigra), orzechu szarym (Juglans cinerea) oraz orzechu mandżurskim (Juglans mandschurica). Juglon jest pomarańczową, krystaliczną substancją igiełkowatą. Charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, alkoholach, acetonie, eterze naftowym, kwasie octowym, benzenie i innych rozpuszczalnikach organicznych. Dobra rozpuszczalność w zimnej wodzie umożliwia jego wymywanie ze świeżych liści . Ekstrakty te wykorzystywane są jako środki usuwające z organizmu wolne rodniki, powstałe w wyniku działania promieniowania UV. Działanie promieniochronne przejawia się przy stężeniu juglonu 1-5%, głównie w zakresie UVB. Wraz ze wzrostem stężenia, wzrasta także zdolność ochrony przed promieniowaniem UVA. Głównym prekursorem składników aktywnych występujących w orzechu włoskim jest kwas szikimowy. Juglon wykazuje również aktywność biologiczną do której niewątpliwie  zaliczyć możemy działanie przeciwzapalne, ściągające oraz przeciwgrzybiczne, dzięki czemu znalazł również zastosowanie w kosmetyce jako dodatek do szamponów, balsamów, toników i płynów do płukania jamy ustnej.

Pochodne antracenowe

Aloina należy do pochodnych antracenowych. Obecna jest pod skórką liścia aloesu (Aloe), który nadaje mu gorzki smak i broni sam aloes przed zakażeniami. Składa się z tzw. barboliny- mieszaniny dwóch diastereoizomerów: aloiny A i aloiny B. Aloina charakteryzuję się korzystnym działaniem na skórę, dlatego znalazła zastosowanie w kosmetyce pielęgnacyjnej.  Posiada liczne właściwości : nawilża, zapobiega łuszczeniu, poprawiając stan suchej skóry, zapobiega podrażnieniom, zapaleniom mieszków włosowych po goleniu i depilacji. Składniki aktywne aloesu łatwo wnikają do głębszych warstw skóry, wzmacniając mechanizmy obronne skóry, oraz wspomagając ochronę przeciwsłoneczną. Aloina posiada również działanie antyoksydacyjne, zmiatając wolne rodniki tlenowe, dzięki czemu znalazła zastosowanie w produkcji kremów przeciwsłonecznych. Działa także  wygładzająco na skórę, sprzyja gojeniu i łagodzeniu podrażnień, stanów zapalnych oraz mikrourazów powodowanych przez promienie ultrafioletowe.

Flawonoidy

Kolejną ważną grupą związków pochodzenia roślinnego, stosowaną w ochronie przeciwsłonecznej  są flawonoidy (inaczej związki flawonowe).  Bogatym źródłem flawonoidów są warzywa, owoce, surowce różnych roślin, niektóre zboża m.in. owsa siewnego, a także wino (zwłaszcza czerwone), herbata, kawa i soki owocowe. Działanie farmakologiczne bioflawoniodów przejawia się w różny sposób. Substancje te charakteryzują bardzo silne właściwości wzmacniające naczynia krwionośne, przeciwalergiczne, moczopędne, przeciwzapalne, rozkurczowe. Kolejną a zarazem najważniejszą cechą pożądaną w kosmetyce jest ochrona przed szkodliwym dla skóry promieniowaniem UV, dzięki wysokiej zdolności absorpcji promieniowania. Flawonoidy mają również właściwości antyoksydacyjne z możliwością działania w różny sposób, m.in. poprzez: bezpośrednią reakcję z wolnymi rodnikami, zmiatanie wolnych rodników, nasilenie dysmutacji wolnych rodników do związków o znacznie mniejszej reaktywności, przyczyniając się jednocześnie do opóźnienia procesu starzenia skóry. Działanie antyoksydacyjne flawonoidów to również ochronny wpływ na α-tokoferol oraz witaminę C, naturalne antyoksydanty zawarte w skórze.

Flawony stosowane w kosmetykach pozyskiwane są głównie z tarczycy bajkalskiej zwanej także złotym korzeniem. Ekstrakty pozyskiwane z korzenia tej rośliny wykazują szeroki zakres działania biologicznego i farmakologicznego m.in.: działanie przeciwzapalne i przeciwalergiczne, stanowią zatem dobry składnik do kremów i innych kosmetyków o tym profilu działania. Poza tym zespół flawonoidów sprzyja znacznemu przekształcaniu melaniny w formę niepigmentacyjną (są to inhibitory biosyntezy melaniny). Efektem tej aktywności jest wybielanie (rozjaśnianie) skóry uzyskane po podaniu do kosmetyków ekstraktu z korzenia tarczycy, jak również zapobieganie i rozjaśnianie plam pigmentacyjnych na skórze wywołanych nadmiernym opalaniem się. Stwierdzono również, że dodatek niektórych flawonów tarczycy bajkalskiej do kremów kosmetycznych zapewnia efekt promieniochronny oraz przywraca naturalną równowagę w skórze uszkodzonej wskutek nadmiernego działania promieni słonecznych.

 

Oleje roślinne i witaminy

Do tłuszczów płynnych mających zastosowanie w produkcji kosmetyków przeciwsłonecznych zaliczamy: olej z tumanu, sezamowy, słonecznikowy oraz kokosowy. Jako substancje pełniące funkcję naturalnych filtrów UV możemy również przytoczyć szereg wosków roślinnych takich jak wosk karnauba czy liczne masła, które we frakcjach nieglicerydowych zawierają estry kwasu cynamonowego. Natomiast najważniejszym witaminami w ochronie przeciwsłonecznej jest synergistyczna kombinacja witaminy A i C.

 

Podsumowując znajomość filtrów naturalnych jest bardzo  przydatna. Po pierwsze  wyciągi roślinne jako filtry zawierają też wiele innych związków aktywnych korzystnie działających na skórę, po drugie wiele spośród tych substancji naturalnych działa jako antyutleniacze, które mają zdolność niszczenia powstałych pod wpływem promieniowania UVA wolnych rodników i wreszcie ostatni powód to fakt, że nawet niska, dodatkowa ochrona przeciw promieniowaniu UV jest niezwykle ważna.