Terrestriske mikroorganismer: Cellefabrikker af bioaktive molekyler med hudbeskyttende applikationer Del 3

May 04, 2023

5. Tilsætningsstoffer og andre aktive ingredienser

Additive produkter giver langsigtet fysisk stabilitet, hæmmer spiring og påvirker sensorisk opfattelse. På det seneste er kosmetikindustrien blevet stærkt kritiseret for tilsætning af kemikalier som formaldehyd, dioxan, parabener og phthalater. Kontroverser vedrørende den menneskelige sundhedspåvirkning af disse syntetiske molekyler og deres analoger har tilskyndet forskningen i nye tilsætningsstoffer fra naturlige kilder.

Ifølge relevante undersøgelser er cistanche en almindelig urt, der er kendt som "mirakelurten, der forlænger livet". Dens hovedkomponent erCistanosid, som har forskellige effekter som f.eksantioxidant, anti-inflammatorisk, ogfremme af immunfunktionen. Mekanismen mellem cistanche oghudblegningligger i den antioxidante virkning af cistanche glykosider. Melanin i menneskelig hud produceres ved oxidation af tyrosin katalyseret aftyrosinase, og oxidationsreaktionen kræver deltagelse af ilt, så de iltfrie radikaler i kroppen bliver en vigtig faktor, der påvirker melaninproduktionen. Cistanche indeholder cistanosid, som er en antioxidant og kan reducere dannelsen af ​​frie radikaler i kroppen, dvs.hæmmer melaninproduktionen.

how to use cistanche

Klik på Hvor kan jeg købe Cistanche

For mere info:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

5.1. Antimikrobielle midler

Et af de mest udbredte antimikrobielle midler mod bakterier, vira og svampekontaminering i kosmetik er chitosan (18) (figur 5). Dette polysaccharid består hovedsageligt af glucosamin og et variabelt antal N-acetylglucosaminrester. Selvom chitosan er til stede i store mængder i eksoskeletet af krebsdyr, insekter, krabber og rejer, er dets produktion begrænset på grund af faktorer som sæsonbestemt, produktionsbæredygtighed og forarbejdningsomkostninger. For at imødegå disse vanskeligheder kan chitosan fremstilles af alternative og mere effektive kilder af mikrobiel oprindelse, da 22-44 procent af cellevæggen hos svampe består af chitosan [2]. En optimal produktion blev fundet i Rhizopus oryzae (0,5 g/L), R. japonica (0,6 g/L) og Mucor indicus (0,75 g/ L) (Tabel 1) [63], mens A. niger, isoleret fra laven Roccella Montagne, viste et højere udbytte på 1,3 g/L, som blev yderligere øget til 1,93 g/L, når der blev tilsat glukose [65]. Ud over dets antimikrobielle aktivitet er chitosan kendt for dets emulgerende og afgivende egenskaber. Denne forbindelse har en bedre vandbindende kapacitet end methylcellulose, som er almindeligt anvendt i kosmetik [2]. Som følge heraf kan chitosan og dets derivater, ligesom copolymeren chitin-glucan, præsentere potentielle kandidater til kosmetiske og kosmetiske formuleringer. Andre eksempler på anti-aldringsaktivitet, der også kombineres med antimikrobiel aktivitet, er vist i tabel 1.

cistanche tubulosa adalah

5.2. Fugtighedscreme og biooverfladeaktive stoffer

Hvad angår fugtgivende pleje, er ektoin (19) almindeligvis brugt på grund af dets stærke hydrerende egenskaber (figur 5). Denne cykliske aminosyre produceres af flere bakteriearter som reaktion på osmotisk stress. Corynebacterium glutamicum er bredt undersøgt som en mikrobiel cellefabrik til bioteknologisk produktion af ektoin. Optimeringen af ​​nogle dyrkningsparametre førte til produktion af 6,7 g/l/dag ektoin[98](tabel 1).
Glycolipider repræsenterer en vigtig klasse af biooverfladeaktive stoffer. Blandt dem er sophorolipider og trehalolipider effektive biooverfladeaktive midler. Sophorolipider produceres hovedsageligt af gær, der tilhører slægten Candida (tidligere kaldet Torulopsis), som C. bombicola, C. petrophilum og C. capicola, mens trehalolipider af Rhodococcus sp., Mycobacterium sp., Nocardia sp. og Corynebacterium sp. Trehalolipider repræsenterer strukturer med en variation i antallet af kulstofatomer og graden af ​​umættethed.

cistanche nutrilite

Rhamnolipider er almindeligt anvendt i kosmetik som fugtighedscreme og biooverfladeaktive stoffer [108]. Rhamnolipider, primært krystallinske syrer, er sammensat af en -hydroxyfedtsyre bundet af carboxylenden til et rhamnosesukkermolekyle og er klassificeret som mono- og di-rhamnolipider [157]. Sammenlignet med kemiske overfladeaktive stoffer har biooverfladeaktive stoffer flere fordele på grund af deres bedre kompatibilitet, lavere toksicitet og højere biologisk nedbrydelighed [158]. Rhamnolipider produceres hovedsageligt af Pseudomonas aeruginosa såvel som af andre Pseudomonas sp. De bruges også i den farmaceutiske industri for deres antivirale og antimikrobielle egenskaber [159.160] og til andre mål relateret til hudregenerering såsom sårheling med reduceret fibrose, helbredelse af forbrændingschok og behandling af rynker [161].

5.3. Pigmenter

Mikroorganismer producerer flere forbindelser, der kan bruges som naturlige pigmenter. Mange syntetiske farvestoffer er blevet kommercialiseret, men få af dem er berettigede til kosmetik. Naturlige pigmenter er mere stabile og mindre allergifremkaldende sammenlignet med syntetiske stoffer [162]. Pigmenter, der almindeligvis biosyntetiseres af svampe, omfatter aromatiske polyketider, såsom quinoner, anthraquinoner, naphthoquinoner, melaniner, flaviner og ankaflaviner. Purpurogenon (20) og mitorubrin (21) er to karakteristiske eksempler, produceret af svampen Penicillium purpurogenum [95] (figur 5) (tabel 1). For nylig er den potentielle brug af terrestriske svampe som en kilde til naturlige pigmenter blevet betydeligt undersøgt [163-165].

Cyanobakterier er en interessant kilde til pigmenter, som kan producere phycobiliproteiner, som er strålende farvede fluorescerende proteiner. Blandt phycobiliproteiner er phycocyaniner allerede brugt i diagnostiske assays såsom andre cytometri, fluorescensaktiveret cellesortering, histokemi osv. Deres intense blå farve tillader deres anvendelse i kosmetik som naturlige farvestoffer [166]. Phycocyaniner produceres hovedsageligt af den fotoautotrofe cyanobacterium Arthrospira platensis (3,2 g/L) [167]. Imidlertid viste den encellede rhodofyt Galdieria sulphuraria fremragende resultater; denne rødalge, der normalt voksede i sure kilder, producerede c-phycocyanin med et udbytte på 2,9 g/l [168] (tabel 1).

5.4. Smagsstoffer og dufte

Mange smags- og duftstoffer på markedet produceres stadig gennem plante- og animalske kilder. Der gives dog et hurtigt og bæredygtigt alternativ, da sådanne højværdiforbindelser også kan produceres af mikroorganismer [169]. Talrige gær- og terrestriske svampe- og bakteriestammer kan syntetisere potentielt værdifulde duftforbindelser, herunder alkoholer, aldehyder, estere, fedtsyrer, ketoner, lactoner, aromatiske forbindelser og pyraziner [170]. Til støtte er adskillige artikler og anmeldelser blevet publiceret og giver tilstrækkelig information om brugen af ​​mikrobielle kulturer eller enzympræparater til fremstilling af smagsstoffer værdifulde for den kosmetiske industri [171-174]. Vanillin (22) er et meget godt eksempel på en naturlig duft, hvor den stigende efterspørgsel og værdi har ført til udviklingen af ​​alternative strategier for dets produktion [175] (Figur 5). Stammer, herunder Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis og Serratia marcescens, blev med succes introduceret til deres produktion ved at omdanne eugenol eller isoeugenol til vanillin [170].

cistanche root supplement

Benzaldehyd (23) er blandt de mest almindeligt anvendte smagsstoffer med stærk kirsebær- og mandellignende aroma. En E. coli-stamme blev med succes udviklet til at producere denne aromatiske [100.176], mens svampen Ashbya gossypii er blevet testet for dens evne til at syntetisere rosensmagen 2-phenylethanol (24) [104]. Blandt terpener er limonen (25) en af ​​de mest udbredte terpener på grund af dens unikke citrusduft [169]. Optimering af ekspressionsvejen i E. coli førte til et udbytte på 435 mg/L med 1 procent glucose som kulstofkilde [177]. Når virkningen af ​​en anden kulstofkilde er blevet undersøgt, førte fermenteringen med glycerol til titere på 2,7 g/l [106] (figur 5) (tabel 1).

6. Andre mål af hudbeskyttende interesse

Elastase- og kollagenasehæmmere af mikrobiel oprindelse er lovende kosmetiske midler, som det er værd at undersøge nærmere. Elastase, et medlem af chymotrypsin-familien af ​​serinproteaser, er primært ansvarlig for nedbrydningen af ​​elastin, som er et vigtigt protein, der findes i hudens ekstracellulære matrix, hvis skade har en betydelig indvirkning på hudens aldring. Nostopeptiner A og B isoleret fra ferskvandscyanobakterien Nostoc minutum er de eneste rapporterede inhibitorer af elastase (IC50: 1,3 og 11,0 µg/mL) [178]. På den anden side er kollagen, hudens hovedbestanddel (80 procent af hudens tørvægt), ansvarlig for trækstyrken. Metalloproteinaserne kaldet kollagenaser er i stand til at spalte kollagen og elastin. Så vidt vi ved, er terrestriske mikroorganismer, bortset fra det førnævnte eksempel på nostopeptin A og B, endnu ikke blevet undersøgt grundigt for deres evne til at producere metabolitter med elastase- og kollagenasehæmmende virkninger, selvom store screeningsprogrammer på terrestriske mikroorganismer og endofytter er blevet undersøgt. nyligt præsenteret [179.180].

7. Mål for den fremtidige udvikling

Ud over de ovennævnte anvendelser af mikrobielt afledte naturlige produkter, er det værd at nævne nogle nye kosmetiske mål med stort potentiale for fremtidig udvikling.
Det er velkendt, at huden bevarer sit ungt udseende i mange år på grund af adskillige cellegenomer og proteombeskyttelsesmekanismer; disse er for det meste drevet af proteinmaskiner, der udfører både DNA- og proteomskadereaktioner. Proteomkvalitetskontrol udføres gennem den kurerende aktivitet af proteostase-netværket (PN) og er afgørende for cellulær funktionalitet [7,10,11]. Nøglekomponenter i PN er de to vigtigste nedbrydningsmaskineri, nemlig autofagi-lysosom- og ubiquitin-proteasom-vejene; flere kortlivede transkriptionsfaktorer anses også for at være en del af PN, da de mobiliserer genomiske cytobeskyttende responser [11]. Disse, blandt mange andre, inkluderer Nrf2, som reagerer på oxidativt, elektrofilt og/eller proteotoksisk stress [11,181,182]. Deregulering af PN-funktionaliteten er forbundet med aldring, og det betragtes som en væsentlig risikofaktor for et bredt spektrum af aldersrelaterede proteinkonformationelle sygdomme såsom immunologiske og metaboliske lidelser, kardiovaskulære og neurodegenerative sygdomme og cancer [11,183]. På den anden side har flere undersøgelser vist, at aktiveringen af ​​proteostatiske moduler ved genetiske, diætetiske og/eller farmakologiske indgreb øger organismens sundhed og/eller levetid og forsinker cellulær senescens [7,182].

cistanche powder bulk

Samtidig er naturlige forbindelser, der aktiverer PN, også blevet rapporteret at have anti-aldringsegenskaber i enten cellebaserede eller in vivo modeller [7,11,182]; på samme måde forsinker naturlige produkter markant udseendet af de ældede hudkendetegn. Så vidt vi ved, blev kun nogle få molekyler af mikrobiel oprindelse rapporteret til at aktivere proteostatiske moduler. Betulinsyre blev for nylig isoleret fra de endofytiske svampe Phomopsis sp. og det aktiverede fortrinsvis den chymotrypsinlignende proteasomale aktivitet med ingen eller minimale effekter på trypsinlignende og caspaselignende aktiviteter [184,185]. Det andet tilfælde af et mikrobielt naturprodukt, der er velkendt for sine anti-aldringsegenskaber, er rapamycin. Dette molekyle, der er isoleret fra Streptomyces hygroscopicus, forsinker cellulær senescens gennem (blandt andre) hæmningen af ​​TOR-vejen og de nedstrøms-inducerede ændringer af både autofagi og proteinsyntesehastigheden [7].


For flere oplysninger: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Du kan også lide