Temat:
Złożone związki organiczne: cukry, białka, tłuszcze, polimery
Związki organiczne są to związki chemiczne, w skład których wchodzi węgiel, prócz
kwasu węglowego, węglanów, tlenków węgla, węglików, cyjanowodoru, wodorowęglanów,
cyjanków kwasów cyjanowego i piorunowego (izocyjanowego) oraz ich soli. Często
zawierają pierwiastki takie jak: tlen, wodór, azot, siarka, chlori inne.
Cukry
Węglowodany (cukrowce, sacharydy) to organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Związki te zawierają liczne grupy hydroksylowe, karboksylowe oraz mostki półacetalowe.
Ogólny wzór sumaryczny węglowodanów to: CxH2yOy lub też Cx(H2O)y Znane są też węglowodany nie posiadające wzoru sumarycznego ani strukturalnego tak jak deoksyryboza, zawarta w DNA.
Ze względu na liczbę jednostek cukrowych w cząsteczce, węglowodany dzielą się na:
- cukry proste inaczej monosacharydy:
Zbudowane są z pojedynczej cząsteczki cukru. W zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce rozróżniamy:
Triozy (3at. C), np. aldehyd glicerynowy będący pierwotnym produktem fotosyntezy.
Pentozy (5at. C), np. ryboza, deoksyryboza , wchodzą w skład kwasów nukleinowych.
Heksozy (6at. C), np. glukoza, fruktoza, galaktoza, pełnią głównie funkcje energetyczne.
-disacharydy: Zbudowane są z dwóch cząsteczek heksoz, przy czym jedną z nich jest zawsze glukoza:
Maltoza (2cz. glukozy) - składnik nektaru u roślin oraz pośredni produkt trawienia polisacharydów u zwierząt
Sacharoza ( glukoza + fruktoza )- spotykana często u roślin, a w większych ilościach w buraku cukrowym i trzcinie cukrowej ( to tym cukrem słodzimy)
Laktoza ( glukoza + galaktoza )- nazywana cukrem mlecznym, ponieważ występuje w mleku ssaków
-polisacharydy:
Zbudowane są z wielu cząsteczek cukrów, tworzących długie łańcuchy, często rozgałęzione.
Skrobia- zbudowana z połączonych ze sobą cząsteczek glukozy, jest materiałem zapasowym w komórkach roślinnych
Glikogen- zbudowany podobnie jak skrobia, jest materiałem zapasowym w komórkach zwierząt i grzybów
Celuloza-również zbudowana z wielu cząstek glukozy, ale cząstki te są nieco inaczej połączone ( wiązania β-glikozydowe). Efektem jest powstanie długich, mocnych i odpornych na działanie czynników zewnętrznych włókienek. Celuloza buduje ścianę komórkową w komórkach roślinnych
Chityna- zbudowana jest nieco inaczej, gdyż podstawową cegiełką jest aminoglukoza. Jest podstawowym budulcem pęcherzyków owadów oraz buduje ściany komórkowe grzybów.
Zastosowanie cukrów w kosmetyce:
W kosmetyce znajduje on zastosowanie jako składnik preparatów nawilżających do skóry. Glukoza pomimo słabych właściwości higroskopijnych efektywnie ogranicza dyfuzję i odparowywanie wody. Wykorzystywana jest również do pielęgnacji włosów, gdyż łatwo wiąże się z keratyną włókna włosowego, nawilża je, zapobiega rozdwajaniu końcówek.
Cukry stanowią dla człowieka łatwo przyswajalne źródło energii, pokrywające prawie połowę jego dziennego zapotrzebowania energetycznego. Stanowią one także istotny czynnik strukturalny i materiał zapasowy. Związki tego segmentu przez długi okres postrzegane były jako główne składniki produktów spożywczych, coraz częściej możemy je jednak spotkać także w innych dziedzinach naszego życia, w tym również w kosmetyce.
Sacharoza
W kosmetyce przez długi okres związek ten znajdował zastosowanie głównie jako składnik mydeł transparentnych. Obecnie coraz częściej pojawia się w innych recepturach, między innymi różnorodnych peelingów.
W sanskrycie cukier określano mianem siakkar lub sarkar, czyli piasek, żwir. Nie dziwi zatem fakt, iż pełni on funkcję doskonałego środka ściernego. Szczególnie chętnie, w peelingach, stosowany jest brązowy cukier trzcinowy. Do ich przygotowania można używać zarówno surowca grubo- jak i drobnoziarnistego. Ten ostatni zalecany jest osobom o delikatnej skórze, ze skłonnością do pękających naczynek.
Cukier dokładnie oczyszcza skórę, usuwa martwe komórki nie wywołując podrażnień, ani uczuleń. Jest on łatwy i przyjemny w użyciu, rozpuszcza się w trakcie wykonywania zabiegu masażu pod prysznicem. Peeling cukrowy w połączeniu z olejami roślinnymi i innymi substancjami biologicznie aktywnymi nie tylko efektywnie złuszcza naskórek, ale - przy odpowiednio dobranych składnikach - również go odżywia.
Prowadzony za jego pomocą masaż pobudza krążenie krwi, dotlenia skórę. Zastosowane po zabiegu kosmetyki bardzo dobrze się wchłaniają. Z tego też powodu peelingi tego typu powinno stosować się regularnie, przynajmniej raz w tygodniu. Szczególnie są one przydatne w przypadku mocno przesuszonych partii ciała, takich jak łokcie, pięty czy kolana. Skóra po ich zastosowaniu staje się bardziej gładka, sprężysta, lepiej napięta.
Cukier może być także skutecznym czynnikiem używanym do depilacji. Jest on między innymi istotnym składnikiem popularnych past cukrowych, które wykorzystywane są od stuleci, a ich stosowanie wywodzi się z tradycji arabskiej. Do dziś większość kobiet ze świata islamu chętnie ich używa, ponieważ są łatwe do przygotowania i zastosowania także w warunkach domowych. Składniki pasty cukrowej można znaleźć praktycznie w każdej kuchni. Jej podstawę najczęściej stanowią dobrane w odpowiednich proporcjach: cukier, miód, cytryna i woda. Ponieważ cukier nie narusza naskórka, wykorzystanie go jest bardziej przyjazne skórze niż depilacja przy użyciu wosku. Zabieg jest praktycznie bezbolesny, ponieważ pastę usuwa się zgodnie z kierunkiem wzrostu włosa. Nie przyczynia się ona do łamania włókna włosowego w mieszku, dzięki czemu nie powoduje jego wrastania. Z tych też powodów pasta cukrowa polecana jest do stosowania w przypadku skóry i miejsc wyjątkowo wrażliwych.
Swoje miejsce w recepturach preparatów kosmetycznych znalazły także inne polisacharydy. Większość z nich tworzy z wodą hydrokoloidy, stąd też są one powszechnie wykorzystywane jako substancje wiążące wodę, zagęszczające, lepiszcza. Do ważnych przedstawicieli tego segmentu surowców zaliczamy gumę guar, ksantanową czy też karob bardziej znaną jako gumę drzewa świętojańskiego.
W kosmetyce oprócz samej sacharozy wykorzystywane są także jej pochodne. I tak na przykład estry tego związku i wyższych kwasów tłuszczowych cenione są jako łagodne związki powierzchniowo czynne. Są one biodegradowalne, dobrze tolerowane przez skórę i błony śluzowe.
Skrobia
Skrobia to jeden z głównych węglowodanów zapasowych roślin. Należy on do układów szeroko rozpowszechnionych w świecie roślinnym. Występuje on między innymi w ryżu, ziarnach zbóż, ziemniakach, nasionach roślin strączkowych, korzeniach tapioki. Skrobia pozyskiwana z różnych źródeł wykazuje rozmaite właściwości. I tak np. cząstki skrobi wyizolowanej z ryżu są małe i sferyczne, wykazują dużą tendencję do zbrylania się. Skrobia zbożowa i z tapioki ma natomiast większe cząsteczki, które są łatwiejsze w recepturowaniu. Rozróżniamy tu dwa rodzaje surowców. Pierwszy z nich stanowi skrobia rozpuszczalna, która zastosowana w preparatach zatrzymuje na powierzchni wilgoć, dzięki czemu dostarcza gładkiego i kondycjonującego odczucia w stosunku do skóry i włosów. Drugi rodzaj to tzw. skrobia granulowana, która jest otrzymywana bez rozrywania wiązań wodorowych. Ta forma zapewnia również odpowiednią pielęgnację skórze, gdyż jest pomocna w jej natłuszczeniu i utrzymaniu wilgoci.
Do istotnych przedstawicieli polisacharydów zaliczana jest także celuloza oraz jej pochodne. Ostatnia z wymienionych właściwości powoduje, że układ ten jest wykorzystywany w pastach do zębów, pudrach, maseczkach. W kosmetyce swoje miejsce znalazły także pochodne celulozy, między innymi karboksymetyloceluloza (CMC), hydroksyetyloceluloza (HEC) oraz metyloceluloza (MC) i etyloceluloza (EC).
W kosmetyce najczęściej wykorzystuje się tzw. celulozę mikrokrystaliczną, otrzymywaną w wyniku częściowej hydrolizy celulozy naturalnej, która ma zdolność tworzenia żeli. Znajduje ona zastosowanie jako stabilizator emulsji, a także efektywny czynnik wiążący, który zapobiega rozdzielaniu się stałych i ciekłych składników receptury.
Cukier z morza
Omawiając naturalne polisacharydy, nie można pominąć surowców otrzymywanych ze świata morskiego. Należą do nich między innymi kwas alginowy i karagen, których główne źródło pozyskiwania stanowią wodorosty morskie.
Różnorodne cukry można otrzymywać poprzez enzymatyczną depolimeryzację polisacharydów uzyskanych na drodze ekstrakcji glonów morskich. Ważnym ich przedstawicielem jest występująca w brunatnicach, między innymi w morszczynie pęcherzykowatym, fukoidyna. Związek ten wzmaga ukrwienie skóry, stymuluje przemianę komórkową, wspomaga kuracje antycellulitowe. Podobne właściwości wykazuje laminaryna, składnik listownicy Laminaria.
Źródło cukrów stanowią także skorupiaki morskie. Należy do nich między innymi chityna, wielocukier będący głównym składnikiem ich szkieletu. Wraz z rozwijającym się przetwórstwem krabów, kryla, krewetek tworzy się niemal niewyczerpalne źródło tego typu biologicznego surowca. Ze względu na nierozpuszczalność w wodzie i innych powszechnie stosowanych w kosmetyce rozpuszczalnikach, chityna znajduje jednak ograniczone zastosowanie w kosmetyce. Jest ona wykorzystywana głównie jako składnik suchych szamponów do włosów.
Chitozan stosowany w preparatach kosmetycznych zatrzymuje wodę, zapewniając skórze odpowiednie nawilżenie. Przywraca jej właściwą wilgotność i elastyczność. Reguluje równowagę białkowo-cukrową skóry. Wykazuje działanie bakteriobójcze, przyspiesza proces ziarninowania i gojenia ran.
W preparatach kosmetycznych częściej pojawia się natomiast chitozan otrzymywany na drodze jej deacetylacji. Związek ten rozpuszcza się w roztworach słabych kwasów organicznych i mineralnych, co rozszerza możliwości jego wykorzystania. Tworząc na powierzchni skóry film okluzyjny, chitozan wykazuje silne właściwości ochronne.
Ze względu na swoje właściwości, szczególnie zdolność absorbowania wody, kwas hialuronowy jest bardzo chętnie wykorzystywany w kosmetyce. Stosowany zarówno w postaci wolnej jak i soli sodowej, uważany jest za jeden z najlepszych środków nawilżających i chroniących naskórek przed wysychaniem.
Chitozan ze względu na swoje własności znajduje zastosowanie w preparatach pielęgnacyjnych do skóry suchej z wyraźnymi oznakami starzenia. Równie chętnie stosowany jest on w produktach do pielęgnacji włosów. Praktyczne zastosowanie w tej dziedzinie znalazły jego sole z kwasem octowym i mlekowym. Pochodne te tworzą roztwory o dużej lepkości, które cechują się silnymi zdolnościami błonotwórczymi. Tworzą one twardą, niekleistą powłokę, podobną do keratyny, niezmieniającą się w warunkach wysokiej wilgotności powietrza lub pocenia się skóry głowy. Utworzone błonki są elastyczne, mogą wymieniać parę wodną z atmosferą bez zmiany swoich własności. Mają one niską pojemność ładunków elektrostatycznych, dzięki czemu zapobiegają elektryzowaniu się włosów. Są one cenionymi składnikami lakierów do włosów oraz środków do ich modelowania.
Ważnym przedstawicielem polisacharydów jest także kwas hialuronowy. Jest to związek szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Praktycznie występuje on we wszystkich organizmach żywych. Pod względem chemicznym stanowi makrocząsteczkę zbudowaną z powtarzających się monomerów, w skład których wchodzą kwas beta-glukuronowy i i N-acetyloglukozoamina.
Surowiec ten znalazł także szerokie zastosowanie w dermatologii estetycznej, gdzie jest wykorzystywany jako nośnik w tzw. wypełniaczach zmarszczek, a także środkach powiększających usta, w których coraz częściej zastępuje dotychczas stosowany kolagen.
Oferta sacharydów wykorzystywanych w kosmetyce coraz bardziej się poszerza. Swoistą alternatywę dla kwasu hialuronowego może stanowić proksylan, nowy surowiec, który pojawił się w ostatnim czasie na rynku kosmetycznym. Preparaty z jego zawartością polecane są jako efektywna kuracja odmładzająca dla osób o skórze zniszczonej, suchej, szarej.
Białka
Białka są to elementy budowy wszystkich tkanek ustroju człowieka oraz wielu związków takich jak: enzymy, hormony, przeciwciała. Białka regulują procesy przemiany materii i
wiele funkcji ustroju, zapewniając prawidłowy stan i funkcjonowanie naszego organizmu.
Odpowiednie ilości białek decydują o normalnym wzroście i rozwoju człowieka, regeneracji
wydalanych lub uszkodzonych tkanek. Białka jako związki wielkocząsteczkowe zbudowane są z
aminokwasów. Istnieje około 20 aminokwasów, a 8 z nich, zwanych niezbędnymi lub egzogennymi, zawartych jest w białku pochodzenia zwierzęcego, które przyjmujemy w pożywieniu. Są to: walina, leucyna, izoleucyna, lizyna, fenyloalanina, metionina, treonina, tryptofan. Tylko niektóre produkty żywnościowe pochodzenia roślinnego zawierają 8 niezbędnych aminokwasów. dlatego też istotna jest różnorodność przyjmowanych pokarmów.
Aminokwasy w białkach łączą się ze sobą szeregowo. Grupa aminowa jednego aminokwasu łączy się z grupą karboksylową następnego. Takie wiązanie nazywamy wiązaniem peptydowym. Jeśli powstały w ten sposób związek liczy kilka aminokwasów, nazywamy go peptydem, jeśli więcej- mówimy o polipeptydzie. W białku długość łańcucha przekracza 100 aminokwasów, zazwyczaj jest ich więcej. Poszczególne białka różnią się ilością aminokwasów oraz ich ułożeniem (sekwencją). Istnieje niewyobrażalnie wiele możliwości ułożenia aminokwasów w łańcuchu liczącym kilka czy kilkanaście ogniw. Stąd bierze się ogromna ilość białek.
W budowie białek wyróżnia się kilka poziomów organizacji ich struktury:
Struktura pierwszorzędowa to liniowa sekwencja kolejnych aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi bez uwzględnienia układu przestrzennego.
Struktura I-rzędowa to kolejność ułożenia aminokwasów w cząsteczce białka
Struktura drugorzędowa opisuje konformacje łańcuchów (heliakalną i pofałdowaną) powstałe w wyniku utworzenia wiązań wodorowych między grupami karboksylowymi i amidowymi głównego łańcucha polipeptydowego oraz mostków disulfidowych.
Struktura II-rzędowa to sposób ułożenia łańcucha w przestrzeni. Rodzaj struktury II-rzędowej zależy od struktury I-rzędowej
Struktura trzeciorzędowa określa trójwymiarowe pofałdowanie danego łańcucha polipeptydowego wywołane wewnątrzcząsteczkowym oddziaływaniem łańcuchów bocznych. Strukturę tą stabilizują wiązania wodorowe, mostki disulfidowe i siły van der Waalsa
Struktura III-rzędowa to ostateczny kształt cząsteczki białka w przestrzeni. Rodzaj struktury III-rzędowej zależy od struktury I- i II-rzędowej.
Struktura czwartorzędowa obejmuje występujące w wielu białkach asocjacje monomerów białkowych o oddzielnej strukturze drugo- i trzeciorzędowej w kompleksy oligomeryczne. Asocjacja i agregacja zachodzi w wyniku oddziaływań między polarnymi, zjonizowanymi i niepolarnymi łańcuchami bocznymi aminokwasów, SA to oddziaływania: dyspersyjne, hydrofobowe, jonowe, wodorowe, w kilku wypadkach stabilizacja dzięki mostkom disulfidowym. Przykładami białek o strukturze czwartorzędowej są hemoglobina, wirus mozaiki tytoniowej, dehydrogenaza białczanowi, dehydrogenaza alkoholowa.
Struktura IV-rzędowa to połączenie kilku białkowych podjednostek w jedną cząsteczkę. Strukturę IV-rzędową posiadają tylko niektóre białka.
Ze względu na różnorodność budowy białek trudno dokonać ścisłej klasyfikacji białek. Najstarszy podział białek oparty został na różnicach w rozpuszczalności białek i kształcie cząsteczek.
Wyróżnia się białka:
fibrylarne o strukturze włóknistej, nierozpuszczalne w wodzie
globularne o strukturze kulistej, rozpuszczalne w wodzie i roztworach soli nieorganicznych. Dzieli się je na białka proste (zbudowane tylko z aminokwasów) i białka złożone (zawierające grupy niebiałkowe jak cukry, tłuszcze, kwasy nukleinowe, reszty kwasu fosforowego, jony metali)
Właściwości fizyczne białek to:
mają charakter wielocząsteczkowy ( białka nie dializują, ale ich roztwory wykazują cechy koloidów)
wywierają ciśnienie koloidoosmotyczne
wędrują w polu elektrycznym (elektroforeza)
ulegają wysalaniu
skręcają płaszczyznę światła spolaryzowanego w lewo
pochłaniają światło przy 280 nm
wykazują duży współczynnik załamania światła (oznaczenie białka metodą ferrometryczną)
są wrażliwe na podwyższoną temperaturę i inne czynniki denaturujące
Właściwości chemiczne to:
ulegają denaturacji
ulegają hydrolizie enzymatycznej
wykazują charakter amfolityczny, w zależności od pH środowiska, podobnie jak aminokwasy, mogą występować w trzech formach różniących się ładunkiem i co za tym idzie właściwościami.
Ze względu na biomedyczne znaczenie białek i ich funkcje możemy podzielić na:
Enzymy (dehydrogenazy, kinazy) - regulują szybkość procesów fizjologicznych
Białka zapasowe (Ferdyna, mioglobina)
Białka regulatorowe ( hormony, białka wiążące się z DNA)
Białka strukturalne ( kolagen, proteoglikany)
Białka ochronne ( immunoglobuliny, czynniki krzepnięcia krwi)
Białka transportujące (hemoglobina, lipoproteiny osocza)
Białka uczestniczące w skurczu (aktyna, miozyna, tubulina)
Białka są niezbędne do prawidłowego wzrostu i rozwoju organizmów. Dzienna dawka białek powinna wynosić 0,5-0,7 g/kg ciała. W zależności od zapotrzebowania organizmu białka można podzielić na pełnowartościowe( zawierające aminokwasy egzogenne) i niepełnowartościowe(pozbawione jednego lub więcej aminokwasów egzogennych).
Zastosowanie białek w kosmetyce:
Proteiny (białka) są klasycznymi substancjami czynnymi, stosowanymi do pielęgnacji. Już Kleopatra zażywała kąpieli w oślim mleku, mających zapewnić jej piękną, jedwabistą skórę. Proteiny od lat stosowano do wyrobu kosmetyków, ale dopiero w ostatnim trzydziestoleciu zyskały szczególną popularność. Białka proste zbudowane są z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Zainteresowanie tymi związkami wynika z faktu, iż są one podstawowymi składnikami wszystkich żywych organizmów.
Same aminokwasy są ponadto składnikiem NMF (natural moisturizing factor), czyli naturalnego czynnika nawilżającego, występującego w warstwie rogowej, którego zawartość wywiera wyraźny wpływ na wygląd i elastyczność naszej skóry. Większość protein stosowanych w preparatach kosmetycznych to produkty częściowej lub całkowitej hydrolizy białek naturalnych.
Układy te, w zależności od stopnia hydrolizy, różnią się między sobą zdolnością wchłaniania i zatrzymywania wody, własnościami filmotwórczymi i powinowactwem do keratyny naskórka, warunkującymi trwałość powstającego filmu. Zastosowanie w kosmetyce znalazły przede wszystkim białka strukturalne, wchodzące w skład skóry - kolagen, elastyna i keratyna. Często wykorzystywane są jednak również białka mleka, jedwabiu i niektóre proteiny roślinne (pszenica, soja, kukurydza, migdał).
Kolagen
Jednym z najbardziej znaczących, wysokocząsteczkowych białek używanych do celów kosmetycznych jest kolagen. Jest to białko zwierzęce, w tym także ludzkie, które jest podstawowym składnikiem włóknistej tkanki łącznej i materiałem budulcowym skóry. Kolagen w tkance łącznej występuje w połączeniu z innymi białkami strukturalnymi (elastyną) i mukoplisacharydami (kwas hialuronowy).
Struktura ta (znana jako proteoglikan) jest pewnego rodzaju szkieletem tkanki łącznej. Nadaje ona skórze odpowiednią elastyczność i napięcie, jak również podtrzymuje zewnętrzne warstwy skóry, spełniając równocześnie funkcję łącznika naskórka ze skórą właściwą. Oprócz własności podporowych proteoglikan odpowiedzialny jest za utrzymywanie na właściwym poziomie nawilżenia skóry. Ponieważ poszczególne jego składniki wykazują doskonałe własności higroskopijne, pełni on rolę rezerwuaru wody.
Kolagen jest biopolimerem wyróżniającym się nadzwyczajną zdolnością jej wiązania. Około 20 do 40% wody obecnej w organiźmie jest związane w skórze, przy czym główna jej część (70%) jest magazynowana właśnie przez to białko. Zjawisko starzenia się skóry to postępujące przekształcanie się kolagenu rozpuszczalnego do postaci nierozpuszczalnej oraz powstawanie form białka, posiadającego mniejszą zdolność do zatrzymywania wilgoci. Najbardziej widocznym objawem tych zmian jest powstawanie suchej, pomarszczonej skóry, która traci swoją sprężystość. Łatwo zaobserwować, że stopień hydratacji skóry u dzieci jest znacznie wyższy niż u ludzi starszych.
Badania potwierdzają, że preparaty kolagenowe mają zdolność przenikania w głąb naskórka, szczególnie gdy podawane są w postaci liposomalnej, gdzie działają jako środek wiążący wodę. Ponadto mogą przenikać one głębiej do skóry właściwej i wiązać się tam z innymi elementami jej struktury, przede wszystkim z nierozpuszczalnymi frakcjami włóknistych białek, by w istotny sposób wpłynąć na zatrzymywanie wilgoci w przestrzeniach międzykomórkowych skóry właściwej. Za najcenniejszy dla kosmetyki uważa się kolagen III, znany również jako kolagen natywny lub tropokolagen, będący rozpuszczalną w wodzie frakcją kolagenu tkanki łącznej bardzo młodych cieląt. Kolagen jest doskonałym środkiem filmotwórczym, przewyższającym pod tym względem inne typowe hydrolizaty. Charakteryzuje się on doskonałymi własnościami błonotwórczymi, a jego roztwory nie są przy tym lepkie.
Elastyna
Innym ważnym białkiem naturalnym często stosowanym w kosmetyce jest elastyna, będąca wraz z kolagenem podstawowym składnikiem włóknistej tkanki łącznej. Białko to dzięki ciągliwości i sprężystości swoich włókien zapewnia skórze pożądaną elastyczność. Elastyna jest najdoskonalszym biologicznym elastomerem. Jest ona jednak produkowana przez organizm tylko do 25 roku życia. Całkowicie zanika w wieku 40-45 lat. Fizjologiczny proces starzenia skóry związany jest, jak już wcześniej tu wspomniano, z przemianą kolagenu rozpuszczalnego do formy nierozpuszczalnej, ale także z zanikiem wytwarzania przez organizm elastyny.
Fizjologicznego procesu starzenia skóry nie można zahamować, ale przez zastosowanie odpowiednich preparatów kosmetycznych zawierających kolagen i elastynę można uzyskać określone efekty kosmetyczne. Na podstawie badań potwierdzono możliwość stosowania tych białek w preparatach kosmetycznych (mle-czka, kremy) o szerokim spektrum działania, zarówno do pielęgnacji twarzy jak i całego ciała. Szczególnie są one polecane do pielęgnacji skóry zwiotczałej, wysuszonej. Przyczyniają się do utrzymania sprężystości oraz poprawienia elastyczności skóry w przypadku zmian degeneracyjnych, towarzyszących przede wszystkim powstawaniu zmarszczek. Na naszym rynku istnieje także wiele preparatów specjalistycznych np. do pielęgnacji biustu.
Najczęściej zawierają one właśnie kolagen i elastynę. Bardzo ważną cechą preparatów proteinowych jest fakt, że związki te ze względu na swoje amfoteryczne własności stanowią barierę ochronną dla skóry i włosów przed anionowymi związkami powierzchniowo czynnymi (ZPC), które są podstawowymi składnikami większości szamponów i środków myjących. Hydrolizaty protein są zdolne do wzajemnego oddziaływania z tymi środkami. Anionowa część środka powierzchniowo czynnego oddziaływuje na boczny łańcuch proteiny. Skóra i włosy nie są więc w bezpośrednim kontakcie z związkiem powierzchniowo czynnym, lecz sąsiadują z kompleksem tego ostatniego z proteiną. W następstwie tego grupa środka powierzchniowo czynnego jest osłonięta przez hydrolizat proteinowy, a jego potencjał drażniący jest w widoczny sposób obniżony. Jednocześnie skompleksowane w ten sposób detergenty stają się bardziej biozgodne, tracą zdolność nadmiernego odłuszczania skóry, nie zmieniając przy tym swojej aktywności powierzchniowej odpowiadającej za działanie myjące. Dlatego też stosuje się je powszechnie jako dodatki do delikatnych szamponów i środków myjących.
Keratyna
Kolejnym białkiem, często stosowanym w preparatach kosmetycznych, jest keratyna. Jeden z pierwszych wyrobów zawierających tę proteinę wprowadzono z powodzeniem na rynek, deklarując go pierwotnie jako środek na porost włosów, a następnie jako preparat pogrubiający je i zmiękczający ich dotyk. Keratyna znalazła zastosowanie głównie właśnie w: szamponach, płynach kondycjonujących, środkach do trwałej ondulacji, farbach do włosów. Wykorzystywana jest tam jako substancja chroniąca włosy przed uszkodzeniami oraz działająca wzmacniająco. Liczne próby, praktycznie poparte badaniami, wykazały, że preparaty uzyskane z wysokocząsteczkowej keratyny wykazują trwały efekt kondycjonujący w stosunku do włókna włosowego.
Jedwab i mleko
Proteiny uzyskane z jedwabiu czy mleka zaliczane są do klasy białek "obcych" dla ciała ludzkiego, jednak ze względu na swe własności, często stosowane są w preparatach kosmetycznych. Proteiny jedwabiu znajdują zastosowanie w całej gamie kosmetyków zarówno do pielęgnacji skóry, jak i włosów, gdzie wykorzystuje się ich własności nawilżające jak i wygładzające. Materiałem o dużej wartości biologicznej, którą można wykorzystać w kosmetyce jest także mleko. Oprócz wysokowartościowych białek zawierających większość niezbędnych aminokwasów jest także źródłem kwasów tłuszczowych, w tym także tzw. niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), określanych czasami mianem witaminy F.
Wydaje się jednak, że w przyszłości proteiny te będą odgrywały znaczącą rolę w przemyśle kosmetycznym. W sposób wyraźny bowiem powstaje coraz większe zainteresowanie produktami przedstawianymi jako "ekologiczne", co w konsekwencji prowadzi właśnie do zwiększonego popytu na proteiny pochodzenia roślinnego. Ponieważ białka, niezależnie od źródła pochodzenia, składają się z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi, można założyć, że nie powinno być zasadniczych różnic pomiędzy proteinami pochodzenia zwierzęcego czy roślinnego, a więc własności białek o podobnym ciężarze cząsteczkowym i składzie chemicznym powinny być porównywalne. Badania potwierdziły, że proteiny roślinne charakteryzują się substantywnością podobną do protein zwierzęcych, szczególnie przy niskich stężeniach. Proteiny pochodzenia roślinnego są porównywalne ze swoimi odpowiednikami zwierzęcymi, szczególnie w zakresie substantywności do włosów. Obecnie na rynku występuje szereg niskocząsteczkowych, rozpuszczalnych w wodzie hydrolizatów protein z pszenicy, które są bardzo konkurencyjne w stosunku do hydrolizatów kolagenu.
Stwierdzono także, że zdolność nawilżania aminokwasów kolagenowych i aminokwasów kukurydzy jest identyczna. Można wnioskować więc, że aminokwasy roślinne mogą być stosowane jako alternatywne w stosunku do mieszanin aminokwasów pochodzenia zwierzęcego. Opracowano również metody otrzymywania rozpuszczalnych protein z pszenicy o wysokim ciężarze cząsteczkowym. Preparaty te posiadają doskonałe własności błonotwórcze. W pielęgnacji skóry mogą być porównywane z rozpuszczalnym kolagenem, a w pielęgnacji włosów z niektórymi preparatami keratynowymi.
W kosmetyce znajduje on zastosowanie jako składnik preparatów nawilżających do skóry. Glukoza pomimo słabych właściwości higroskopijnych efektywnie ogranicza dyfuzję i odparowywanie wody. Wykorzystywana jest również do pielęgnacji włosów, gdyż łatwo wiąże się z keratyną włókna włosowego, nawilża je, zapobiega rozdwajaniu końcówek.
Cukry stanowią dla człowieka łatwo przyswajalne źródło energii, pokrywające prawie połowę jego dziennego zapotrzebowania energetycznego. Stanowią one także istotny czynnik strukturalny i materiał zapasowy. Związki tego segmentu przez długi okres postrzegane były jako główne składniki produktów spożywczych, coraz częściej możemy je jednak spotkać także w innych dziedzinach naszego życia, w tym również w kosmetyce.
Zastosowanie glukozy
Głównym przedstawicielem monocukrów jest glukoza, czyli cukier gronowy. Jest to związek szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Występuje on w wielu produktach naturalnych, nadając im słodki smak. Można go znaleźć m.in. w owocach i miodzie. Glukoza ulega w komórkach spaleniu w procesie zarówno tlenowej, jak i beztlenowej glikolizy, dzięki czemu dostarcza organizmowi dużej ilości energii. Związek ten stanowi ponadto jeden z najważniejszych elementów strukturalnych cukrów złożonych.
Bardzo szeroko rozpowszechnionym przedstawicielem monosacharydów jest fruktoza, czyli cukier owocowy, którego nazwa wywodzi się z łaciny (fructus - owoc) i związana jest z występowaniem tego surowca. Można go znaleźć, podobnie zresztą jak glukozę, w owocach i miodzie. W kosmetykach wykorzystuje się głównie jej działanie nawilżające.
Zastosowanie sacharozy
Kolejnym istotnym przedstawicielem cukrów jest sacharoza. Pod względem chemicznym jest to dwucukier, w skład którego wchodzi cząsteczka glukozy
i fruktozy. Na skalę przemysłową surowiec ten jest pozyskiwany z trzciny i buraków cukrowych. I właśnie w zależności od źródła pozyskiwania określany jest mianem cukru trzcinowego lub buraczanego.
W kosmetyce przez długi okres związek ten znajdował zastosowanie głównie jako składnik mydeł transparentnych. Obecnie coraz częściej pojawia się w innych recepturach, między innymi różnorodnych peelingów.
W sanskrycie cukier określano mianem siakkar lub sarkar, czyli piasek, żwir. Nie dziwi zatem fakt, iż pełni on funkcję doskonałego środka ściernego. Szczególnie chętnie, w peelingach, stosowany jest brązowy cukier trzcinowy. Do ich przygotowania można używać zarówno surowca grubo- jak i drobnoziarnistego. Ten ostatni zalecany jest osobom o delikatnej skórze, ze skłonnością do pękających naczynek.
Cukier dokładnie oczyszcza skórę, usuwa martwe komórki nie wywołując podrażnień, ani uczuleń. Jest on łatwy i przyjemny w użyciu, rozpuszcza się w trakcie wykonywania zabiegu masażu pod prysznicem. Peeling cukrowy w połączeniu z olejami roślinnymi i innymi substancjami biologicznie aktywnymi nie tylko efektywnie złuszcza naskórek, ale - przy odpowiednio dobranych składnikach - również go odżywia.
Prowadzony za jego pomocą masaż pobudza krążenie krwi, dotlenia skórę. Zastosowane po zabiegu kosmetyki bardzo dobrze się wchłaniają. Z tego też powodu peelingi tego typu powinno stosować się regularnie, przynajmniej raz w tygodniu. Szczególnie są one przydatne w przypadku mocno przesuszonych partii ciała, takich jak łokcie, pięty czy kolana. Skóra po ich zastosowaniu staje się bardziej gładka, sprężysta, lepiej napięta.
Cukier może być także skutecznym czynnikiem używanym do depilacji. Jest on między innymi istotnym składnikiem popularnych past cukrowych, które wykorzystywane są od stuleci, a ich stosowanie wywodzi się z tradycji arabskiej. Do dziś większość kobiet ze świata islamu chętnie ich używa, ponieważ są łatwe do przygotowania i zastosowania także w warunkach domowych. Składniki pasty cukrowej można znaleźć praktycznie w każdej kuchni. Jej podstawę najczęściej stanowią dobrane w odpowiednich proporcjach: cukier, miód, cytryna i woda. Ponieważ cukier nie narusza naskórka, wykorzystanie go jest bardziej przyjazne skórze niż depilacja przy użyciu wosku. Zabieg jest praktycznie bezbolesny, ponieważ pastę usuwa się zgodnie z kierunkiem wzrostu włosa. Nie przyczynia się ona do łamania włókna włosowego w mieszku, dzięki czemu nie powoduje jego wrastania. Z tych też powodów pasta cukrowa polecana jest do stosowania w przypadku skóry i miejsc wyjątkowo wrażliwych.
Swoje miejsce w recepturach preparatów kosmetycznych znalazły także inne polisacharydy. Większość z nich tworzy z wodą hydrokoloidy, stąd też są one powszechnie wykorzystywane jako substancje wiążące wodę, zagęszczające, lepiszcza. Do ważnych przedstawicieli tego segmentu surowców zaliczamy gumę guar, ksantanową czy też karob bardziej znaną jako gumę drzewa świętojańskiego.
Skrobia i celuloza
Jako składniki wyrobów powszechnego użytku stosowane są również skrobia i celuloza. Na drodze modyfikacji chemicznych tych związków otrzymuje się cały szereg produktów o szerokiej gamie własności.
W kosmetyce oprócz samej sacharozy wykorzystywane są także jej pochodne. I tak na przykład estry tego związku i wyższych kwasów tłuszczowych cenione są jako łagodne związki powierzchniowo czynne. Są one biodegradowalne, dobrze tolerowane przez skórę i błony śluzowe.
Skrobia to jeden z głównych węglowodanów zapasowych roślin. Należy on do układów szeroko rozpowszechnionych w świecie roślinnym. Występuje on między innymi w ryżu, ziarnach zbóż, ziemniakach, nasionach roślin strączkowych, korzeniach tapioki. Skrobia pozyskiwana z różnych źródeł wykazuje rozmaite właściwości. I tak np. cząstki skrobi wyizolowanej z ryżu są małe i sferyczne, wykazują dużą tendencję do zbrylania się. Skrobia zbożowa i z tapioki ma natomiast większe cząsteczki, które są łatwiejsze w recepturowaniu. Rozróżniamy tu dwa rodzaje surowców. Pierwszy z nich stanowi skrobia rozpuszczalna, która zastosowana w preparatach zatrzymuje na powierzchni wilgoć, dzięki czemu dostarcza gładkiego i kondycjonującego odczucia w stosunku do skóry i włosów. Drugi rodzaj to tzw. skrobia granulowana, która jest otrzymywana bez rozrywania wiązań wodorowych. Ta forma zapewnia również odpowiednią pielęgnację skórze, gdyż jest pomocna w jej natłuszczeniu i utrzymaniu wilgoci.
Do istotnych przedstawicieli polisacharydów zaliczana jest także celuloza oraz jej pochodne. Ostatnia z wymienionych właściwości powoduje, że układ ten jest wykorzystywany w pastach do zębów, pudrach, maseczkach. W kosmetyce swoje miejsce znalazły także pochodne celulozy, między innymi karboksymetyloceluloza (CMC), hydroksyetyloceluloza (HEC) oraz metyloceluloza (MC) i etyloceluloza (EC).
W kosmetyce najczęściej wykorzystuje się tzw. celulozę mikrokrystaliczną, otrzymywaną w wyniku częściowej hydrolizy celulozy naturalnej, która ma zdolność tworzenia żeli. Znajduje ona zastosowanie jako stabilizator emulsji, a także efektywny czynnik wiążący, który zapobiega rozdzielaniu się stałych i ciekłych składników receptury.
Cukier z morza
Omawiając naturalne polisacharydy, nie można pominąć surowców otrzymywanych ze świata morskiego. Należą do nich między innymi kwas alginowy i karagen, których główne źródło pozyskiwania stanowią wodorosty morskie.
Różnorodne cukry można otrzymywać poprzez enzymatyczną depolimeryzację polisacharydów uzyskanych na drodze ekstrakcji glonów morskich. Ważnym ich przedstawicielem jest występująca w brunatnicach, między innymi w morszczynie pęcherzykowatym, fukoidyna. Związek ten wzmaga ukrwienie skóry, stymuluje przemianę komórkową, wspomaga kuracje antycellulitowe. Podobne właściwości wykazuje laminaryna, składnik listownicy Laminaria.
Źródło cukrów stanowią także skorupiaki morskie. Należy do nich między innymi chityna, wielocukier będący głównym składnikiem ich szkieletu. Wraz z rozwijającym się przetwórstwem krabów, kryla, krewetek tworzy się niemal niewyczerpalne źródło tego typu biologicznego surowca. Ze względu na nierozpuszczalność w wodzie i innych powszechnie stosowanych w kosmetyce rozpuszczalnikach, chityna znajduje jednak ograniczone zastosowanie w kosmetyce. Jest ona wykorzystywana głównie jako składnik suchych szamponów do włosów.
Chitozan stosowany w preparatach kosmetycznych zatrzymuje wodę, zapewniając skórze odpowiednie nawilżenie. Przywraca jej właściwą wilgotność i elastyczność. Reguluje równowagę białkowo-cukrową skóry. Wykazuje działanie bakteriobójcze, przyspiesza proces ziarninowania i gojenia ran.
W preparatach kosmetycznych częściej pojawia się natomiast chitozan otrzymywany na drodze jej deacetylacji. Związek ten rozpuszcza się w roztworach słabych kwasów organicznych i mineralnych, co rozszerza możliwości jego wykorzystania. Tworząc na powierzchni skóry film okluzyjny, chitozan wykazuje silne właściwości ochronne.
Ze względu na swoje właściwości, szczególnie zdolność absorbowania wody, kwas hialuronowy jest bardzo chętnie wykorzystywany w kosmetyce. Stosowany zarówno w postaci wolnej jak i soli sodowej, uważany jest za jeden z najlepszych środków nawilżających i chroniących naskórek przed wysychaniem.
Chitozan ze względu na swoje własności znajduje zastosowanie w preparatach pielęgnacyjnych do skóry suchej z wyraźnymi oznakami starzenia. Równie chętnie stosowany jest on w produktach do pielęgnacji włosów. Praktyczne zastosowanie w tej dziedzinie znalazły jego sole z kwasem octowym i mlekowym. Pochodne te tworzą roztwory o dużej lepkości, które cechują się silnymi zdolnościami błonotwórczymi. Tworzą one twardą, niekleistą powłokę, podobną do keratyny, niezmieniającą się w warunkach wysokiej wilgotności powietrza lub pocenia się skóry głowy. Utworzone błonki są elastyczne, mogą wymieniać parę wodną z atmosferą bez zmiany swoich własności. Mają one niską pojemność ładunków elektrostatycznych, dzięki czemu zapobiegają elektryzowaniu się włosów. Są one cenionymi składnikami lakierów do włosów oraz środków do ich modelowania.
Ważnym przedstawicielem polisacharydów jest także kwas hialuronowy. Jest to związek szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Praktycznie występuje on we wszystkich organizmach żywych. Pod względem chemicznym stanowi makrocząsteczkę zbudowaną z powtarzających się monomerów, w skład których wchodzą kwas beta-glukuronowy i i N-acetyloglukozoamina.
Surowiec ten znalazł także szerokie zastosowanie w dermatologii estetycznej, gdzie jest wykorzystywany jako nośnik w tzw. wypełniaczach zmarszczek, a także środkach powiększających usta, w których coraz częściej zastępuje dotychczas stosowany kolagen.
Oferta sacharydów wykorzystywanych w kosmetyce coraz bardziej się poszerza. Swoistą alternatywę dla kwasu hialuronowego może stanowić proksylan, nowy surowiec, który pojawił się w ostatnim czasie na rynku kosmetycznym. Preparaty z jego zawartością polecane są jako efektywna kuracja odmładzająca dla osób o skórze zniszczonej, suchej, szarej.
W kosmetyce znajduje on zastosowanie jako składnik preparatów nawilżających do skóry. Glukoza pomimo słabych właściwości higroskopijnych efektywnie ogranicza dyfuzję i odparowywanie wody. Wykorzystywana jest również do pielęgnacji włosów, gdyż łatwo wiąże się z keratyną włókna włosowego, nawilża je, zapobiega rozdwajaniu końcówek.
Cukry stanowią dla człowieka łatwo przyswajalne źródło energii, pokrywające prawie połowę jego dziennego zapotrzebowania energetycznego. Stanowią one także istotny czynnik strukturalny i materiał zapasowy. Związki tego segmentu przez długi okres postrzegane były jako główne składniki produktów spożywczych, coraz częściej możemy je jednak spotkać także w innych dziedzinach naszego życia, w tym również w kosmetyce.
Zastosowanie glukozy
Głównym przedstawicielem monocukrów jest glukoza, czyli cukier gronowy. Jest to związek szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Występuje on w wielu produktach naturalnych, nadając im słodki smak. Można go znaleźć m.in. w owocach i miodzie. Glukoza ulega w komórkach spaleniu w procesie zarówno tlenowej, jak i beztlenowej glikolizy, dzięki czemu dostarcza organizmowi dużej ilości energii. Związek ten stanowi ponadto jeden z najważniejszych elementów strukturalnych cukrów złożonych.
Bardzo szeroko rozpowszechnionym przedstawicielem monosacharydów jest fruktoza, czyli cukier owocowy, którego nazwa wywodzi się z łaciny (fructus - owoc) i związana jest z występowaniem tego surowca. Można go znaleźć, podobnie zresztą jak glukozę, w owocach i miodzie. W kosmetykach wykorzystuje się głównie jej działanie nawilżające.
Zastosowanie sacharozy
Kolejnym istotnym przedstawicielem cukrów jest sacharoza. Pod względem chemicznym jest to dwucukier, w skład którego wchodzi cząsteczka glukozy
i fruktozy. Na skalę przemysłową surowiec ten jest pozyskiwany z trzciny i buraków cukrowych. I właśnie w zależności od źródła pozyskiwania określany jest mianem cukru trzcinowego lub buraczanego.
W kosmetyce przez długi okres związek ten znajdował zastosowanie głównie jako składnik mydeł transparentnych. Obecnie coraz częściej pojawia się w innych recepturach, między innymi różnorodnych peelingów.
W sanskrycie cukier określano mianem siakkar lub sarkar, czyli piasek, żwir. Nie dziwi zatem fakt, iż pełni on funkcję doskonałego środka ściernego. Szczególnie chętnie, w peelingach, stosowany jest brązowy cukier trzcinowy. Do ich przygotowania można używać zarówno surowca grubo- jak i drobnoziarnistego. Ten ostatni zalecany jest osobom o delikatnej skórze, ze skłonnością do pękających naczynek.
Cukier dokładnie oczyszcza skórę, usuwa martwe komórki nie wywołując podrażnień, ani uczuleń. Jest on łatwy i przyjemny w użyciu, rozpuszcza się w trakcie wykonywania zabiegu masażu pod prysznicem. Peeling cukrowy w połączeniu z olejami roślinnymi i innymi substancjami biologicznie aktywnymi nie tylko efektywnie złuszcza naskórek, ale - przy odpowiednio dobranych składnikach - również go odżywia.
Prowadzony za jego pomocą masaż pobudza krążenie krwi, dotlenia skórę. Zastosowane po zabiegu kosmetyki bardzo dobrze się wchłaniają. Z tego też powodu peelingi tego typu powinno stosować się regularnie, przynajmniej raz w tygodniu. Szczególnie są one przydatne w przypadku mocno przesuszonych partii ciała, takich jak łokcie, pięty czy kolana. Skóra po ich zastosowaniu staje się bardziej gładka, sprężysta, lepiej napięta.
Cukier może być także skutecznym czynnikiem używanym do depilacji. Jest on między innymi istotnym składnikiem popularnych past cukrowych, które wykorzystywane są od stuleci, a ich stosowanie wywodzi się z tradycji arabskiej. Do dziś większość kobiet ze świata islamu chętnie ich używa, ponieważ są łatwe do przygotowania i zastosowania także w warunkach domowych. Składniki pasty cukrowej można znaleźć praktycznie w każdej kuchni. Jej podstawę najczęściej stanowią dobrane w odpowiednich proporcjach: cukier, miód, cytryna i woda. Ponieważ cukier nie narusza naskórka, wykorzystanie go jest bardziej przyjazne skórze niż depilacja przy użyciu wosku. Zabieg jest praktycznie bezbolesny, ponieważ pastę usuwa się zgodnie z kierunkiem wzrostu włosa. Nie przyczynia się ona do łamania włókna włosowego w mieszku, dzięki czemu nie powoduje jego wrastania. Z tych też powodów pasta cukrowa polecana jest do stosowania w przypadku skóry i miejsc wyjątkowo wrażliwych.
Swoje miejsce w recepturach preparatów kosmetycznych znalazły także inne polisacharydy. Większość z nich tworzy z wodą hydrokoloidy, stąd też są one powszechnie wykorzystywane jako substancje wiążące wodę, zagęszczające, lepiszcza. Do ważnych przedstawicieli tego segmentu surowców zaliczamy gumę guar, ksantanową czy też karob bardziej znaną jako gumę drzewa świętojańskiego.
Skrobia i celuloza
Jako składniki wyrobów powszechnego użytku stosowane są również skrobia i celuloza. Na drodze modyfikacji chemicznych tych związków otrzymuje się cały szereg produktów o szerokiej gamie własności.
W kosmetyce oprócz samej sacharozy wykorzystywane są także jej pochodne. I tak na przykład estry tego związku i wyższych kwasów tłuszczowych cenione są jako łagodne związki powierzchniowo czynne. Są one biodegradowalne, dobrze tolerowane przez skórę i błony śluzowe.
Skrobia to jeden z głównych węglowodanów zapasowych roślin. Należy on do układów szeroko rozpowszechnionych w świecie roślinnym. Występuje on między innymi w ryżu, ziarnach zbóż, ziemniakach, nasionach roślin strączkowych, korzeniach tapioki. Skrobia pozyskiwana z różnych źródeł wykazuje rozmaite właściwości. I tak np. cząstki skrobi wyizolowanej z ryżu są małe i sferyczne, wykazują dużą tendencję do zbrylania się. Skrobia zbożowa i z tapioki ma natomiast większe cząsteczki, które są łatwiejsze w recepturowaniu. Rozróżniamy tu dwa rodzaje surowców. Pierwszy z nich stanowi skrobia rozpuszczalna, która zastosowana w preparatach zatrzymuje na powierzchni wilgoć, dzięki czemu dostarcza gładkiego i kondycjonującego odczucia w stosunku do skóry i włosów. Drugi rodzaj to tzw. skrobia granulowana, która jest otrzymywana bez rozrywania wiązań wodorowych. Ta forma zapewnia również odpowiednią pielęgnację skórze, gdyż jest pomocna w jej natłuszczeniu i utrzymaniu wilgoci.
Do istotnych przedstawicieli polisacharydów zaliczana jest także celuloza oraz jej pochodne. Ostatnia z wymienionych właściwości powoduje, że układ ten jest wykorzystywany w pastach do zębów, pudrach, maseczkach. W kosmetyce swoje miejsce znalazły także pochodne celulozy, między innymi karboksymetyloceluloza (CMC), hydroksyetyloceluloza (HEC) oraz metyloceluloza (MC) i etyloceluloza (EC).
W kosmetyce najczęściej wykorzystuje się tzw. celulozę mikrokrystaliczną, otrzymywaną w wyniku częściowej hydrolizy celulozy naturalnej, która ma zdolność tworzenia żeli. Znajduje ona zastosowanie jako stabilizator emulsji, a także efektywny czynnik wiążący, który zapobiega rozdzielaniu się stałych i ciekłych składników receptury.
Cukier z morza
Omawiając naturalne polisacharydy, nie można pominąć surowców otrzymywanych ze świata morskiego. Należą do nich między innymi kwas alginowy i karagen, których główne źródło pozyskiwania stanowią wodorosty morskie.
Różnorodne cukry można otrzymywać poprzez enzymatyczną depolimeryzację polisacharydów uzyskanych na drodze ekstrakcji glonów morskich. Ważnym ich przedstawicielem jest występująca w brunatnicach, między innymi w morszczynie pęcherzykowatym, fukoidyna. Związek ten wzmaga ukrwienie skóry, stymuluje przemianę komórkową, wspomaga kuracje antycellulitowe. Podobne właściwości wykazuje laminaryna, składnik listownicy Laminaria.
Źródło cukrów stanowią także skorupiaki morskie. Należy do nich między innymi chityna, wielocukier będący głównym składnikiem ich szkieletu. Wraz z rozwijającym się przetwórstwem krabów, kryla, krewetek tworzy się niemal niewyczerpalne źródło tego typu biologicznego surowca. Ze względu na nierozpuszczalność w wodzie i innych powszechnie stosowanych w kosmetyce rozpuszczalnikach, chityna znajduje jednak ograniczone zastosowanie w kosmetyce. Jest ona wykorzystywana głównie jako składnik suchych szamponów do włosów.
Chitozan stosowany w preparatach kosmetycznych zatrzymuje wodę, zapewniając skórze odpowiednie nawilżenie. Przywraca jej właściwą wilgotność i elastyczność. Reguluje równowagę białkowo-cukrową skóry. Wykazuje działanie bakteriobójcze, przyspiesza proces ziarninowania i gojenia ran.
W preparatach kosmetycznych częściej pojawia się natomiast chitozan otrzymywany na drodze jej deacetylacji. Związek ten rozpuszcza się w roztworach słabych kwasów organicznych i mineralnych, co rozszerza możliwości jego wykorzystania. Tworząc na powierzchni skóry film okluzyjny, chitozan wykazuje silne właściwości ochronne.
Ze względu na swoje właściwości, szczególnie zdolność absorbowania wody, kwas hialuronowy jest bardzo chętnie wykorzystywany w kosmetyce. Stosowany zarówno w postaci wolnej jak i soli sodowej, uważany jest za jeden z najlepszych środków nawilżających i chroniących naskórek przed wysychaniem.
Chitozan ze względu na swoje własności znajduje zastosowanie w preparatach pielęgnacyjnych do skóry suchej z wyraźnymi oznakami starzenia. Równie chętnie stosowany jest on w produktach do pielęgnacji włosów. Praktyczne zastosowanie w tej dziedzinie znalazły jego sole z kwasem octowym i mlekowym. Pochodne te tworzą roztwory o dużej lepkości, które cechują się silnymi zdolnościami błonotwórczymi. Tworzą one twardą, niekleistą powłokę, podobną do keratyny, niezmieniającą się w warunkach wysokiej wilgotności powietrza lub pocenia się skóry głowy. Utworzone błonki są elastyczne, mogą wymieniać parę wodną z atmosferą bez zmiany swoich własności. Mają one niską pojemność ładunków elektrostatycznych, dzięki czemu zapobiegają elektryzowaniu się włosów. Są one cenionymi składnikami lakierów do włosów oraz środków do ich modelowania.
Ważnym przedstawicielem polisacharydów jest także kwas hialuronowy. Jest to związek szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Praktycznie występuje on we wszystkich organizmach żywych. Pod względem chemicznym stanowi makrocząsteczkę zbudowaną z powtarzających się monomerów, w skład których wchodzą kwas beta-glukuronowy i i N-acetyloglukozoamina.
Jednak ze względu na wielkość cząsteczki, przekraczającą 100 kDa, ma on ograniczoną zdolność penetracji przez nieuszkodzony naskórek. Tak więc jego użycie jako składnika kosmetyków pielęgnacyjnych może powodować nawilżenie skóry głównie poprzez tworzenie warstewek okluzyjnych obniżających poprzez-naskórkowy ubytek wody tzw. TEWL. Kwas hialuronowy zmniejsza możliwość podrażnień i uczuleń oraz zwiększa odporność skóry na działanie czynników zewnętrznych. Związek ten cechuje zdolność przekształcania substancji toksycznych, np. metali ciężkich czy zanieczyszczeń przemysłowych, w rozpuszczalne w wodzie, łatwe do usunięcia z organizmu połączenia. Stąd też stanowi on efektywną, naturalną barierę chroniącą tkanki przed infekcją bakteryjną. Wykazuje on działanie łagodzące i kojące. Kwas hialuronowy pełni również rolę swoistego promotora przenikania, ułatwiającego wprowadzenie innych składników preparatu kosmetycznego w głąb skóry.
Surowiec ten znalazł także szerokie zastosowanie w dermatologii estetycznej, gdzie jest wykorzystywany jako nośnik w tzw. wypełniaczach zmarszczek, a także środkach powiększających usta, w których coraz częściej zastępuje dotychczas stosowany kolagen.
Oferta sacharydów wykorzystywanych w kosmetyce coraz bardziej się poszerza. Swoistą alternatywę dla kwasu hialuronowego może stanowić proksylan, nowy surowiec, który pojawił się w ostatnim czasie na rynku kosmetycznym. Preparaty z jego zawartością polecane są jako efektywna kuracja odmładzająca dla osób o skórze zniszczonej, suchej, szarej.
Tłuszcze
To dość duża grupa lipidów, estrów glicerolu i kwasów tłuszczowych, głównie triacylogliceroli. Reszty kwasowe występujące w cząsteczkach tłuszczów zawierają zwykle od 12 do 18 atomów węgla.Większość tłuszczów nie ma zapachu, jest nierozpuszczalna w wodzie i rozpuszczalnikach polarnych oraz dobrze rozpuszczalna w rozpuszczalnikach niepolarnych. Wszystkie tłuszcze są lżejsze od wody, pH tłuszczów jest obojętne. Ich stan skupienia zależy od tego, jakie reszty kwasowe tworzą cząsteczkę. Tłuszcze stałe zawierają nasycone reszty kwasowe o długich łańcuchach węglowych, natomiast tłuszcze ciekłe zawierają nienasycone reszty kwasowe (reszty, w których występują wiązania podwójne) lub reszty kwasowe o krótkich łańcuchach węglowych. Kwasy nienasycone występujące w naturalnych tłuszczach są izomerami cis. Większość tłuszczów to estry mieszane, czyli takie, które w cząsteczce zawierają różne reszty kwasowe.Tłuszcze naturalne zawsze są mieszaninami różnych estrów glicerolu. W temperaturze pokojowej tłuszcze zwierzęce to zazwyczaj ciała stałe (wyjątkiem jest np. tran), tłuszcze roślinne są cieczami (wyjątki to np. masło kakaowe i olej kokosowy)
Ze względu na pochodzenie:
sztuczne i modyfikowane.
Ze względu na obecność wiązań podwójnych:
nienasycone, w których występują reszty kwasów tłuszczowych posiadających w łańcuchu węglowodorowym wiązania podwójne; tłuszcze te występują w dużych ilościach w roślinach i zwykle w temperaturze pokojowej są ciekłe;
nasycone, w których występują reszty kwasów tłuszczowych posiadających w łańcuchu węglowodorowym wyłącznie wiązania pojedyncze; tłuszcze te są produkowane przede wszystkim przez organizmy zwierząt.
Ze względu na budowę chemiczną:
proste
lipidy właściwe
złożone
lipidy izoprenowe
pochodne
kwasy tłuszczowe (nasycone, jednonienasycone, wielonienasycone)
Ze względu na stan skupienia:
stałe (tłuszcze zwierzęce z wyjatkiem tranu, np. łój, sadło), których głównymi składnikami są glicerydy wyższych nasyconych kwasów tłuszczowych
ciekłe (głównie tłuszcze roślinne, np. oliwa, olej rzepakowy, słonecznikowy, arachidowy, lniany oraz tran), w skład których wchodzą głównie glicerydy wyższych nienasyconych kwasów tłuszczowych
Zastosowanie tłuszczów w kosmetyce
. Fosfolipidy wykazują działanie
- nawilżające
- łagodzące
- zmiękczają naskórek
- natłuszczają skórę
- regulują pracę gruczołu łojowego.
.Lecytyna
Substancja ta posiada właściwości :
- nawilżające
- opóźniające procesy starzenia
- zmiękczające
-zmniejszające przetłuszczanie się włosów.
.Liposomy
- umożliwiają wprowadzenie substancji czynnych do naszej skóry
- są bardzo dobrze tolerowane przez skórę
- przyspieszają wchłanianie substancji aktywnych.
- nawilżają
- wygładzają
- ujędrniają skórę
- przyspieszają regenerację.
Glikolipidy
- przyspieszają regenerację skóry
- przyspieszają odnowę komórkową
- poprawiają nawilżenie i elastyczność skóry.
Cholesterol
- wzmacnia barierę lipidową naszej skóry
- chroni przed szkodliwym działaniem substancji pochodzenia zewnętrznego
- chroni przed nadmierną utratą wody przez naskórek
- poprawia elastyczność i jędrność skóry.
Polimery
Polimery są to związki, których cząsteczki składają się z bardzo wielu mniejszych, powtarzających się ugrupowań atomowych, merów. Istnieją polimery naturalne (np. białka, celuloza, kauczuk) i syntetyczne.
Ze względu na ogólną strukturę i warunki przetwórstwa rozróżnia się polimery łańcuchowe,
rozgałęzione, oraz o budowie drabinkowej i przestrzennie usieciowanej. Polimery, które topią się w wyższych temperaturach i są rozpuszczalne w odpowiednich rozpuszczalnikach to termoplasty , polimery termo- lub chemoutwardzalne to tzw. duroplasty, które pod wpływem odpowiednio wysokiej temperatury albo odczynników chemicznych ulegają usieciowaniu i stają się tworzywami nietopliwymi i nierozpuszczalnymi.
Polimery mogą służyć jako rozpuszczalniki w stałych elektrolitach. Z polimerów biodegradowalnych (np. homo- i kopolimery kwasu poliasparaginowego, polimery
hydroksymaślanu i hydroksywalerianianu) wytwarza się opakowania do środków kosmetycznych, żywice do uzdatniania wody i produkcji detergentów.
Polimery mogą służyć także jako katalizatory reakcji fotochemicznych, np. tzw. Polielektrolity antenowe używane w procesach degradacji organicznych zanieczyszczeń środowiska ( tworzywa sztuczne).
Źródło:
Podstawy biochemii. Jerzy Kaczkowski wyd WNT
Vademecum Biologia. Joanna Fuerst, wyd. Greg