Kwasy w kosmetykach

dr inż. Magdalena Sikora

2007-08-28

Bardzo często w preparatach kosmetycznych pojawiają się kwasy organiczne, których znaczenie dla naszej cery jest nie do przecenienia. Witamina C na przykład chroni skórę przed starzeniem, przyspiesza proces gojenia oparzeń słonecznych czy stymuluje ukrwienie skóry...

Cechą charakterystyczną tych kwasów jest obecność w strukturze ugrupowania karboksylowego – COOH.
W kosmetyce znajduje zastosowanie cały szereg różnorodnych związków, które jednak obok tej wspólnej cechy strukturalnej w zasadniczy sposób różnią się między sobą innymi elementami budowy i właściwościami, a więc też możliwością ich wykorzystania w kosmetyce. Kilku przedstawicieli tej grupy można znaleźć pośród witamin, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu, a więc i skóry.

Kwas askorbinowy

Bardzo chętnie stosowanym w kosmetyce surowcem jest witamina C, czyli kwas L-askorbinowy. Związek ten należy do układów hydrofilowych, doskonale rozpuszczalnych w wodzie. Witamina C, której prekursorem jest glukoza, jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie. W dużych ilościach występuje między innymi w dzikiej róży, owocach cytrusowych, czarnej porzeczce oraz niektórych warzywach – pietruszce, szpinaku, brokułach. Jest to surowiec charakteryzujący się silnymi właściwościami antyoksydacyjnymi. Neutralizując wolne rodniki, zabezpiecza skórę przed przedwczesnym starzeniem. Przyspiesza on także proces naturalnego złuszczania wierzchnich warstw naskórka, dzięki czemu rozjaśnia skórę oraz zmniejsza skłonność do przebarwień i piegów, działa wybielająco. Witamina C, biorąc udział w hydroksylacji związanej peptydowo proliny, wywiera korzystny wpływ na produkcję kolagenu. Zwiększa ona również mechaniczną odporność ścian naczyń włosowatych, stymuluje ukrwienie skóry. Stosowana w preparatach kosmetycznych przyspiesza proces gojenia oparzeń spowodowanych działaniem promieniowania słonecznego. Zapobiega przetłuszczaniu się włosów, nadaje im ładny połysk. Znajduje również zastosowanie jako naturalny regulator pH preparatów kosmetycznych.

Kwas pantotenowy

Kolejnym istotnym związkiem tego segmentu jest witamina B5, czyli kwas pantotenowy, który jest składnikiem koenzymu A – układu niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania skóry i włosów. Jego niedobory powodują między innymi rogowacenie i łuszczenie skóry, a także przedwczesne siwienie i wypadanie włosów. Kwas pantotenowy jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Występuje on między innymi w drożdżach, wątrobie, otrębach, ziarnach zbóż, żółtkach jaj kurzych. W preparatach kosmetycznych pojawia się w postaci prowitaminy, czyli D-pantenolu, który jest znacznie bardziej od niego trwały. Jest to surowiec nietoksyczny, nie powoduje podrażnień ani uczuleń, łatwo rozpuszcza się w wodzie i etanolu, jest stabilny w szerokim zakresie pH. Związek ten jest aktywny biologicznie, posiada bowiem zdolność pokonywania bariery warstwy rogowej, łatwo penetruje do głębszych warstw skóry, gdzie ulega przekształceniu do kwasu pantotenowego. Jako fizjologiczny składnik włosów powszechnie jest on również stosowany w odżywkach, tonikach, szamponach, środkach do układania, lakierach i innych wyrobach przeznaczonych do ich pielęgnacji.

Folacyna, biotyna, niacyna i retinol

Do witamin rozpuszczalnych w wodzie zawierających w układzie strukturalnym grupę karboksylową należą także kwas foliowy (folacyna), witamina H (biotyna) czy też witamina PP (niacyna). Ważnym składnikiem preparatów kosmetycznych jest kwas stanowiący najbardziej aktywną formę retinolu, czyli witaminy A. Związek ten reguluje procesy metaboliczne w komórkach naskórka. Stosowany miejscowo łagodzi objawy rogowacenia, w szczególności słonecznego (keratosis actinica), skóry. Wywiera również korzystny wpływ na zmiany umiejscowione głębiej, w skórze właściwej. Pobudza do pracy jej komórki, co z kolei wpływa na podwyższenie syntezy kolagenu, którego w starzejącej skórze jest coraz mniej. Cera staje się jaśniejsza, bardziej gładka, delikatniejsza w dotyku.

Nienasycone kwasy tłuszczowe

Bardzo istotną rolę w pielęgnacji skóry i włosów odgrywa mieszanina egzogennych, nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT): linolowego, linolenowego i arachidonowego, w kosmetyce określana mianem witaminy F. Kwasy te stosowane miejscowo mogą być włączane w strukturę błon komórek warstwy korneocytowej, dzięki czemu przeciwdziałają utracie wody i hamują procesy starzenia skóry. Z tego też powodu często określane są one mianem czynnika regulującego jej gospodarkę wodno-lipidową. Miejscowe zastosowanie NNKT w znaczący sposób łagodzi objawy trądziku. Ich obecność w preparacie wpływa również korzystnie na przyswajanie rozpuszczalnych w tłuszczach witamin: E, A i D.
Najważniejszym przedstawicielem tej grupy jest kwas gamma-linolenowy pojawiający się pod skrótem GLA, pochodzącym od jego angielskiej nazwy gamma -Linoleic Acid. Badania naukowe przeprowadzone w ostatnich latach wykazały, że obecność tego związku ma ogromne znaczenie dla organizmu, w tym także dla skóry. GLA jest prekursorem prostaglandyny PGE 1, cennej substancji pełniącej rolę regulatora wielu ważnych procesów fizjologicznych. Niedobór tego kwasu powoduje, że skóra staje się sucha i traci elastyczność. Zmniejsza się jej naturalna odporność na działanie szkodliwych czynników zewnętrznych. Kwas gamma-linolenowy aplikowany miejscowo wykazuje działanie regenerujące, przeciwzapalne, przeciwalergiczne i ochronne.

Inne kwasy tłuszczowe

Ważnymi surowcami kosmetycznymi są również inne kwasy tłuszczowe, między innymi kwas stearynowy będący podstawowym składnikiem tzw. kremów znikających. Jest to grupa preparatów, które na powierzchni skóry tworzą cienką, niewidoczną warstewkę nadającą skórze matowość. Oprócz tego kwas stearynowy, podobnie jak inne kwasy tłuszczowe, wykorzystywany jest do wyrobu mydeł oraz emulgatorów powszechnie stosowanych w emulsjach kosmetycznych.
Do grupy często pojawiających się w recepturach kosmetycznych kwasów należy kwas hialuronowy. Jest to przedstawiciel tzw. mukopolisacharydów (MPS), znanych również jako glukozoaminoglukany (GAG). Są to związki biogenne, występujące w tkance łącznej, tworzące z białkami strukturalnymi, głównie kolagenem i elastyną, tzw. proteoglikan – układ podporowy tkanki łącznej. Wywierają one znaczący wpływ na funkcjonowanie jej komórek, dzięki czemu powodują prawidłową elastyczność skóry.
Pod względem chemicznym kwas hialuronowy jest liniowym polisacharydem o zróżnicowanej masie cząsteczkowej, zbudowanym z powtarzających się reszt kwasu glukoronowego i N-acetyloglukozoaminy. Syntetyzowany jest on w błonie cytoplazmatycznej fibroblastów i innych komórek przy udziale wielu enzymów. Wraz z innymi związkami białkowymi i cukrowymi wypełnia przestrzeń między włóknami kolagenowymi skóry właściwej, odpowiadając za prawidłową strukturę tkanki łącznej. Wraz z innymi mukopolisacharydami zapobiega gromadzeniu tkanki tłuszczowej oraz wpływa na prawidłową cyrkulację krwi i limfy, dzięki czemu przeciwdziała powstawaniu cellulitu.

Kwasy owocowe

Bardzo często pojawiającą się w preparatach kosmetycznych grupę przedstawicieli klasy kwasów organicznych stanowią kwasy owocowe tzw. alfa-hydroksykwasy, często określane także skrótem AHA pochodzącym od angielskiej nazwy Alpha-Hydroxy Acid. Do układu tego zaliczamy naturalne związki organiczne zawierające w cząsteczce grupę hydro-ksylową usytuowaną przy atomie węgla sąsiadującym z grupą COOH.
Do najbardziej popularnych i najczęściej stosowanych w recepturach kosmetycznych przedstawicieli tej grupy należą kwasy: glikolowy, mlekowy, jabłkowy, winowy, cytrynowy. Wszystkie wymienione związki są surowcami pochodzenia naturalnego. Wbrew ogólnie przyjętej nazwie występują one jednak nie tylko w owocach. Można je znaleźć także w warzywach, trzcinie cukrowej, kwaśnym mleku.
Wiele problemów skórnych związanych jest właśnie z procesem nadmiernej keratynizacji, która powoduje, że skóra staje się gruba i matowa. Alfa-hydroksykwasy zapewniając efekt peelingu, stymulują odnowę komórek głębiej położonych. Badania prowadzone za pomocą ultradźwięków wykazały, że przy systematycznym stosowaniu kosmetyków z ich zawartością, wyraźnie aktywizuje się działanie fibroblastów – systemów odpowiedzialnych między innymi za syntezę białek. W konsekwencji tego następuje pobudzenie produkcji kolagenu i elastyny, co jest szczególnie pożądane w przypadku pielęgnacji cery dojrzałej, a także skóry poddanej nadmiernej ekspozycji słonecznej w okresie lata.
Przeciwdziałając keratozom, kwasy owocowe ułatwiają także wchłanianie innych substancji, w tym odżywczych i regenerujących. Używane w niskich stężeniach w formach kosmetycznych znajdują zastosowanie jako efektywne promotory przenikania naskórkowego. Poprzez równomierne rozprowadzanie pigmentu oraz zapobieganie jego zbijaniu powodują rozjaśnienie plam pigmentacyjnych. Są one również przydatne w pielęgnacji skóry młodej ze skłonnością do łojotoku, zapobiegają bowiem powstawaniu czopów łojowych.
Specyficzne właściwości kwasów owocowych powodują, że biorą one także udział w mechanizmach biologicznej regulacji temperatury ciała. Z tego powodu często znajdują one zastosowanie jako składniki środków przeciwpotowych. Kwasy te pełnią także ważną rolę w procesie pielęgnacyjnym torebki włosa, stąd też chętnie używane są w szamponach, odżywkach oraz farbach do włosów.
W preparatach kosmetycznych działanie AHA zależy nie tylko od ich procentowej zawartości, ale również od pH wyrobu, do którego zostały wprowadzone. Za optymalny można uznać taki odczyn, w którym jedna połowa hydroksykwasów występuje w formie wolnej, druga zaś w postaci soli. W preparatach ogólnie dostępnych używa się ich w ilości od 1 do 4% przy wartości pH oscylującej około 4. W niektórych krajach w kosmetykach tzw. przeciwstarzeniowych, dostępnych bez recepty lekarskiej, stosuje się kwasy owocowe w stężeniach dochodzących do 8%. Preparaty o większej ich zawartości (30%) stosowane są w gabinetach kosmetycznych w zabiegach tzw. eksfoliacji, czyli głębokiego złuszczania.
Najpopularniejszym przedstawicielem kwasów owocowych jest kwas glikolowy, występujący w trzcinie cukrowej. Ma on najmniejszą cząsteczkę, dzięki czemu charakteryzuje się najlepszymi możliwościami przenikania przez naskórek, a w związku z tym także dobrymi własnościami kosmetycznymi. Pomimo dużej zdolności penetrowania, nie powoduje alergii i jest dobrze tolerowany przez skórę. Stosowany w preparatach kosmetycznych złuszcza powierzchownie warstwę rogową naskórka oraz pobudza działanie fibroblastów. Dzięki tym właściwościom wspomaga odnowę i regenerację skóry właściwej.
Do grupy wcześniej wymienionych kwasów owocowych w ostatnich czasach dołączył kwas migdałowy, który jest naturalnym składnikiem gorzkich migdałów. Jest to surowiec dobrze tolerowany, nawet przez osoby o dużej wrażliwości skóry. Jednym z głównych wskazań do jego stosowania są zmiany pigmentacyjne. Ze względu na silne działanie antybakteryjne bywa chętnie wykorzystywany także w terapii trądziku. Wspomaga on również działanie innych alfa-hydroksykwasów, łagodząc efekty fotostarzenia.

Kwas salicylowy

W recepturach preparatów kosmetycznych można znaleźć także tzw. beta-hydroksykwasy, których przedstawicielem stosowanym w preparatach kosmetycznych jest kwas salicylowy. Kilkuprocentowe stężenia tego związku zapewniają działanie keratolityczne, jednak jego właściwości złuszczające są słabsze niż w przypadku alfa-hydroksykwasów. Kwas salicylowy posiada ponadto właściwości bakteriostatyczne, grzybobójcze oraz lekko dezodoryzujące. Znajduje on zastosowanie w preparatach do złuszczania skóry oraz usuwania piegów, w płynach i zasypkach przeciwpotowych, a także w wyrobach o działaniu przeciwłupieżowym. Coraz częściej w preparatach kosmetycznych pojawia się także kwas laktobionowy. Jest to produkt naturalny pozyskiwany w wyniku utleniania cukru – laktozy. Jego obecność w kosmetykach gwarantuje efektywny transport poprzez-naskórkowy innych związków biologicznie aktywnych. Stosowany w środkach kosmetycznych, szczególnie w preparatach do pielęgnacji włosów, wykazuje działanie osłaniające, zmiękczające, przeciwzapalne.
Pośród składników preparatów wybielających i rozjaśniających plamy pigmentacyjne w ostatnich czasach bardzo często pojawia się kwas kojowy. Blokuje on aktywność tyrozynazy, zmniejszając syntezę melaniny, dzięki czemu zapobiega nadmiernej pigmentacji skóry. Związek ten wykazuje także działanie antybakteryjne oraz zapobiega powstawaniu wolnych rodników.

Kwasy nukleinowe

W kosmetykach nowej generacji, o silnym działaniu regenerującym i przeciwzmarszczkowym, coraz chętniej wykorzystywane są także kwasy nukleinowe – DNA i RNA, a dokładniej ich analogi pozyskiwane z surowców roślinnych. Są to doskonale przyswajane przez skórę czynniki nawilżające i odżywcze. Przyspieszają one odnowę komórek, usprawniają ich metabolizm, chronią przed szkodliwym działaniem promieni słonecznych i innych czynników zewnętrznych. Nowym surowcem, który pojawił się w ostatnim czasie na rynku kosmetycznym jest ekstrakt pozyskiwany z wydzieliny powstającej po usunięciu kory z pnia kadzidłowca Boswellia serratta. Drzewo to można spotkać w suchych lasach w niektórych częściach Indii. Kadzidłowiec od wieków bardzo dobrze znany jest w medycynie ajurwedyjskiej, dzięki swoim właściwościom łagodzącym, kojącym i likwidującym podrażnienia. Zainteresowanie kadzidłowcem pojawiło się od momentu, kiedy stwierdzono, że pozyskiwany z niego ekstrakt hamuje 5-lipooksygenazę – kluczowy enzym odpowiedzialny za przebieg procesów zapalnych, zmniejszając tym samym intensywność niekorzystnych zmian zachodzących w skórze.
Najważniejszym składnikiem determinującym właściwości ekstraktu kadzidłowca są kwasy bosweilowe, których zidentyfikowano dotychczas siedem. Układy te powodują zmniejszenie intensywności reakcji zapalnych, przy czym są one skuteczniejsze od innych środków, gdyż działają wybiórczo, nie blokując syntezy prostaglandyn i tromboksanów.

Kwas liponowy

Związkiem, o którym coraz częściej mówi się w ostatnim czasie, jest także kwas liponowy, czyli 6,8-ditiooktanowy. Jest to surowiec aktywny biologicznie, który charakteryzuje się silnymi właściwościami antyoksydacyjnymi, dzięki którym skutecznie zapobiega uszkodzeniom skóry spowodowanym obecnością wolnych rodników. Ze względu na niewielki rozmiar cząsteczki może on dotrzeć do głębszych warstw skóry, gdzie usprawnia reakcje energetyczne jej komórek, przyspiesza odtworzenie zasobów witaminy C, oraz ułatwia przyswajanie witaminy A.

Kwasy nie zawsze nam się dobrze kojarzą, jednak jak wynika z tego krótkiego przeglądu, w wielu przypadkach są to związki bardzo cenne pod względem właściwości, stanowiące ważną grupę surowców kosmetycznych.