WYKORZYSTANIE MELANINY I PROCESU MELANOGENEZY W KOSMETYCE

Naturalny pigment - melanina. Występowanie w świecie żyjącym

Polimer melaninowy o ciągle jeszcze nie dość dokładnie zbadanej strukturze

Właściwości melanin

Działanie promieniochronne

Otrzymywanie melanin

Zastosowanie melanin w kosmetyce

Melanina - występowanie:

U człowieka występuje w skórze, włosach, mieszkach włosowych, oku, uchu wewnętrznym

Występuje w skórze, sierści, piórach, oczach zwierząt i ptaków oraz w pancerzu owadów.

Występuje też u bezkręgowców np. w mątwie ośmiornicy oraz w worku atramentowym kałamarnicy.

Melaninę zawierają również grzyby jadalne, czary i czerwony kawior.

Komórki i ich organelle w których powstaje melanina: melanocyt i melanosomy
Występują w postaci połączeń z białkami tworząc kompleksy białkowe tzw. melanoproteiny

W powstawaniu melaniny dużą rolę odgrywa zwiększanie lub hamowanie aktywności tyrozynazy

Uaktywnianie tyrozynazy zachodzi głównie w wyniku:

• działania promieni UV

• stanu zapalnego skóry

• działania metali (miedź, żelazo, bizmut, złoto, srebro)

• działania gruczołów endokrynowych (przysadka mózgowa, gruczoły płciowe)

• niedoboru witaminy A i PP, kwasu pantotenowego i foliowego

Dezaktywują tyrozynazę:

• działanie gruczołów endokrynowych (nadnercza i szyszynka)

 witamina C

Funkcje melaniny:

• nadaje kolor skórze, włosom, oczom

• podnosi odporność skóry na poparzenia słoneczne i zmiany nowotworowe

• działa przeciwutleniająco i równocześnie neutralizuje wolne rodniki

• działa ochronnie jako filtr UV

• chroni szlaki metaboliczne przed destrukcyjnym działaniem promieniowania UV

• wpływa na termoregulację przy zmianie absorpcji promieniowania słonecznego

• reguluje biosyntezę witaminy D₃

działanie przeciwutleniające i równocześnie neutralizujący wolne rodniki - to wyjątkowa rola

Niszcząc wolne rodniki melanina jest skutecznym środkiem hamującym przedwczesne starzenie skóry

Dlatego melanina stała się przedmiotem zainteresowania przemysłu kosmetycznego

Pozyskiwanie melanin
Najlepszym rozwiązaniem, z punktu widzenia jakości kosmetyku, jest stosowanie melanin naturalnych

Uzyskiwanie jej ze źródeł naturalnych jest ograniczone, bardzo kosztowne

Cena naturalnej melaniny jest barierą w jej masowym zastosowaniu

Syntetyczna melanina
otrzymuje się w wyniku reakcji: utlenienie chemiczne lub na drodze enzymatycznej prekursorów melaniny: tyrozyna; DOPA-chrom; kwas DHICA; 5,6-DHI

jako utleniaczy używa się najczęściej nadtlenku wodoru i tyrozynazy izolowanej z grzybów jadalnych

syntetyczna melanina ma ciężar cząsteczkowy większy od 10 000 D, jest rozpuszczalna w wodzie i wodnych roztworach o pH=5-9

Możliwości nowych źródeł melaniny
biosyntetyczne melaniny produkowane przez kultury komórkowe modyfikowane wirusami oraz niektóre bakterie np. Micrococcus, Bacillius, Vibrio i Azotobacter p - biotechnologia

Wykorzystanie melaniny w kosmetyce

Ze względu na nierozpuszczalność trudno jest wprowadzić melaninę do kosmetyku dlatego:

- stosuje się mikrokapsułki zawierające 0.5 - 1% melaniny

- lub zawiesza się melaninę w fluorowęglowodorach i zamyka we wnętrzu fosfolipidowych agregatów tzw. granulosomach o wielkości cząsteczek 200-300 nm.

Preparaty promieniochronne

• Zawierają maksymalnie 1% melaniny.

• Melanina działa jako: filtr UV, antyutleniacz, zmiatacz wolnych rodników.

• Celem uzyskania skutecznej ochrony przeciwsłonecznej stosuje się wodne dyspersje melaniny TiO₂ lub melaninę pokrytą TiO₂.

• Jako antyutleniacz i zmiatacz wolnych rodników stosuje się melaninę w stężeniach 0.005% - 0.01% (neutralizuje 80-100% powstających wolnych rodników).

• Melanina z innymi przeciwutleniaczami działa synergistycznie, np. mieszanina 0.08% tokoferolu i 0.02% melaniny likwiduje procesy wolnorodnikowe w 91%.

Preparaty przyspieszające pigmentacje skóry

• Preparaty kosmetyczne, które w swym składzie zawierają związki stymulujące i znacznie przyspieszające proces opalania - określa się jako fotodynamiczne.

• Aktywnymi związkami w tych preparatach są prekursory melaniny: tyrozyna, DOPA, DHI.

• Najnowszym aktywnym składnikiem samoopalaczy jest pochodna tyrozyny i kwasu jabłkowego: L-jabłczan-L-tyrozyny

• W preparatach samoopalających wykorzystuje się melaninę roślinną, którą otrzymuje się w wyniku enzymatycznego przekształcenia aloiny z roślin Aloe Vera (melaninę nazwano MelaSyn).

Preparaty samoopalające
imitują opaleniznę naturalną bez narażania się na szkodliwe działanie promieni słonecznych

barwa nie zmywa się przy myciu, także w morzu i basenach

substancje chemiczne zawarte w tych preparatach wywołują bierne zabarwienie skóry poprzez wiązanie się z warstwa rogową naskórka z pominięciem procesu melanogenezy

dlatego zabarwienie nie pochodzi od melaniny i nie chroni przed działaniem promieni słonecznych

_”opalona” samoopalaczem skóra jest bezbronna wobec słońca

Preparaty samoopalające z DHA (Dihydroksyacetonem) w preparatach kosmetycznych - zawartość DHA wynosi 2-5%

• działa tylko na powierzchni naskórka

• daje efekt brązowienia skóry na skutek połączenia się wolnych grup aminokwasowych aminokwasów, peptydów i białek naskórka z grupami karbonylowymi cząsteczek DHA

• nie wywołuje alergii ani reakcji toksycznych

• nie wykazuje działania kancerogennego

• nie powoduje podrażnień ani żadnych uszkodzeń skóry

• Dihydroksyaceton jest niezbędnym składnikiem kremów nadających kolor
  opalenizny słonecznej, stąd jego powszechne zastosowanie w kosmetyce.
   Dihydroksyaceton jest niezbędnym składnikiem kremów nadających kolor opalenizny słonecznej, stąd jego powszechne zastosowanie w kosmetyce.

• Właściwości samoopalające DHA zostały odkryte w latach 20-tych XX wieku w
  Niemczech. Jednak dopiero w latach 60-tych rozpoczęto badania nad możliwościami wykorzystania tego związku w kosmetyce.

---