zaburzenia produkcji sebum - pera

Surowce
Surowce
zaburzenia produkcji sebum
Saponiny roślinne (z łac. sapo (mydło)) znane są jako środki powierzchniowo
czynne, przeważnie niejonowe. Swoje właściwości zawdzięczają budowie
chemicznej obejmującej lipofilowy aglikon (terpenowy lub sterydowy) i
jeden lub więcej hydrofilowych łańcuchów cukrowych, których budowa jest
również odpowiedzialna za konkretne właściwości.[1] Ekstrakty saponiny są
naturalnymi środkami oczyszczającymi i pieniącymi. Stosowane są w także
w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.[2,3]
30
T1tydz.
T2tyg.
T1tydz. - T0
T2tyg.- T0
171,2
± 31,5
141,8
± 47,2
124,9
± 54,3
- 29,4
(-17,2%)
- 46,3
(-27,0%)
P<
0,05
P<
0,001
Warunki eksperymentu
Wstępne badania tolerancji potwierdziły łagodność ekstraktu z Quillaja saponaria (Desert King, San Diego, USA). Powtarzany obciążeniowy test płatkowy przeprowadzony
na 105 ochotnikach o różnych typach skóry
nie wykazał żadnych reakcji podrażnienia
T0
T1tydz.
T2tyg.
T1tydz. - T0
T2tyg.- T0
5,1
± 0,6
4,5
± 0,3
4,6
± 0,3
- 0,6
- 0,5
P<
0,001
P=
0,001
lub uwrażliwienia skóry.[17] W teście Het
Cam (25 µl do 125 µl) ekstrakt sklasyfikowano jako środek o poziomie drażniącego
działania dla oczu od nieznacznie drażniącego do niedrażniącego.[18]
W celu zbadania potencjalnych możliwości
zastosowania saponin z Quillaja jako bioaktywnego składnika w normalizacji skóry dotkniętej nadmierną produkcją sebum, przygotowano 2% wodny roztwór (Desert King,
San Diego, USA). Został on nieznacznie
zagęszczony hydroksyetylocelulozą (Natrosol 250HHR – Herkules – w stężeniu 1%),
aby umożliwić łatwiejszą aplikację. Oprócz
oceny dermatologicznej stanu skóry i wywiadu z ochotnikami na temat zauważonej
przez nich skuteczności działania, przeprowadzono również badanie zdolności do
normalizacji pH skóry oraz sprawdzono
ilość wyprodukowanego sebum. Wybrano
dwudziestu ochotników w wieku od 18 do
50 lat (średnia wieku 31,5). Zostali oni wybrani na podstawie kryteriów badania, czyli
200
Fot. Depositphotos_g_studio
Tabela 2. Średnie wartości, odchylenie standardowe, analiza wariancji
i test Bonferroniego dla odbudowy
płaszcza kwasowego skóry
jest w ramach zrównoważonej gospodarki leśnej oraz z kontrolowanych plantacji.
[14]
Zrównoważony rozwój nabiera coraz
większego znaczenia, ponieważ jest korzystny dla środowiska i zapewnia trwałe,
stabilne zaopatrzenie w produkt. Wiemy,
że ekstrakty z Quillaja saponaria działają jako środki pieniące[15] lub naturalne
emulgatory[16] w kosmetykach. Jednak
informacje o cennych bioaktywnych właściwościach Quillaja zostały opublikowane dopiero niedawno, a ich wartość, jako
aktywnego składnika kosmetyków, nie
została jeszcze wykazana w obiektywnych
badaniach dermatologicznych. Niniejszy
artykuł przedstawia wyniki szeregu badań
bioaktywności, które potwierdzają zdolność oczyszczonych saponin z Quillaja do
przeciwdziałania pewnym zaburzeniom
homeostazy skóry, spowodowanych przez
nadmierne wydzielanie sebum.
mieli wrażliwą skórę, która w obiektywnej
ocenie była skórą tłustą. Wstępne badanie
wrażliwości skóry zostało przeprowadzone
zgodnie z metodą opracowaną przez Froscha i Kligmana.[19] Osoby o podwyższonej
wrażliwości na ból i pieczenie wyselekcjonowano poprzez ocenę stanu skóry i odczuć po
2,5 i 5 minutach od aplikacji 10% wodnego
roztworu kwasu mlekowego w okolice fałdu
nosowo-wargowego oraz policzka. Następnie lekarz dermatolog ocenił ilość sebum na
powierzchni skóry. Po określeniu początkowych poziomów kontrolnych, badani myli
twarz dwa razy dziennie w 2 ml powyższego
roztworu przez dwa tygodnie. Ostatniego
dnia poproszono, by ochotnicy nie myli twarzy ani nie nakładali żadnego produktu przynajmniej przez 3 godziny przed badaniami.
Wykonano trzy równoległe pomiary ilości
sebum w strefie T (czoło, fałd nosowo-wargowy i podbródek) za pomocą Sebumetru
(SM810, Courage & Khazaka, Kolonia), który
określa rzeczywisty poziom lipidów na skó-
5
150
120
5,1
pH
100
95%
siła myjąca
3
90%
skóra mniej błyszcząca
T2tyg.
Rysunek 1. Poziom sebum odnotowany w kolejnych odstępach czasu
Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej 1/2014
0
60
20
1
T1 tydz.
80
80%
łagodność produktu
T0
93,9
40
2
50
0
100
4,6
4
116,3
106,0
100%
skóra mniej tłusta
4,5
141,8
124,9
rze. Standardowa wartość referencyjna w
obszarze T wynosi: dla skóry suchej <100 μg/
cm2, dla skóry normalnej 100-150 μg/cm2,
dla skóry tłustej >150 μg/cm2.
W celu sprawdzenia potencjalnego działania normalizującego pH wykonano szereg
pomiarów na policzkach za pomocą urządzenia do pomiaru pH powierzchni skóry
(Courage & Khazaka). Do oceny klinicznej
możliwych oznak nietolerancji zastosowano
wskazania w 4-stopniowej skali, od 0 (brak
objawu) do 3 (silny objaw) dla rumienia,
łuszczenia się, świądu, obrzęku i pieczenia.
Na koniec badania poproszono badanych o
sklasyfikowanie postrzeganej skuteczności
środka w zmniejszaniu objawów oraz w redukcji zaczerwienienia, suchości i napięcia
w 4-stopniowej skali intensywności. Analizę
matematyczną wyników przeprowadzono,
stosując testy normalności rozkładu (Kołmogorowa-Smirnowa, Lillieforsa, Shapiro). Dla
każdej uzyskanej serii wyników obliczono
średnie wartości i odchylenie standardowe
Wyniki
Po pierwszym tygodniu stosowania redukcja wydzielania sebum była już zauważalna (Rysunek 1, Tabela 1). Tydzień później
wysoki poziom istotności potwierdził duży
wpływ ekstraktu z Quillaja na badanych o
skórze wrażliwej i tłustej.
Tabela 2 i Rysunek 2 przedstawiają wysoce
istotną odbudowę płaszcza kwasowego skóry.
Ocena kliniczna przeprowadzona przez dermatologa potwierdziła, że zastosowany produkt był doskonale tolerowany przez skórę.
Wreszcie ocena sensoryczna (Rysunek 3)
wskazuje na pozytywną percepcję stosowanego produktu przez większość ochotników. Przeprowadzone oceny i pomiary
dowodzą dużego potencjału ekstraktów z
Quillaja w zakresie nieagresywnej redukcji
wydzielania sebum skóry tłustej i wrażliwej.
Biorąc pod uwagę powyższe wyniki, potencjał oczyszczonych saponin z Quillaja w
normalizowaniu skóry tłustej był dość znamienny. Następnie postanowiono zbadać,
czy ta sama kuracja mogłaby doprowadzić
do poprawy w przypadku poważniejszych
zaburzeń funkcjonowania skóry: dotkniętej
zmianami trądzikowymi. Zasadniczo trądzik
to stan patologiczny i nie można przyjmować, że kosmetyki doprowadzą do jego całkowitego wyleczenia. Jednakże prawidłowy
reżim higieniczny skóry skłonnej do trądziku,
bez środków drażniących, jest ważnym na-
pozytywne oceny po 2 tygodniach stosowania
6
171,2
SEBUM µg/cm2
S
aponiny roślinne są również wykorzystywane jako składniki funkcjonalne,
zwłaszcza w kosmetykach naturalnych, choć ich właściwości jako składników
aktywnych w kosmetykach rzadko są przedmiotem badań. Wyniki badań, w których
wykorzystano saponiny zawarte w żeńszeniu[4], zielonej herbacie[5] i innych roślinach
potwierdziły działanie opóźniające procesy
starzenia się skóry oraz zapobiegające trądzikowi.[6] Tradycyjna wiedza i nowoczesne
badania wskazują, że saponiny triterpenowe chilijskiego drzewa o nazwie mydłodrzew właściwy (Quillaja saponaria), mogą
mieć wyjątkowo duży potencjał, który
może być wykorzystany w kosmetykach do
cery problemowej.
Ekstrakty z kory Quillaja saponaria były tradycyjnie stosowane przez Indian Mapuche,
nie tylko jako produkt do pielęgnacji włosów i skóry głowy[7], ale również jako lek stosowany przez szamanów na schorzenia skóry[8], takie jak egzema, łupież[9] i łojotok.[10]
Budowa saponin z Quillaja saponaria, które
wykorzystywane są szeroko w produktach
spożywczych, została ostatnio dokładnie
poznana[11], dzięki temu wiadomo, że ich
ekstrakty wykazują bardzo niski profil toksyczności.[12] Potwierdzona łagodność ekstraktów z Quillaja jest jeszcze ważniejsza w
preparatach kosmetycznych do skóry wrażliwej oraz skóry objętej stanem zapalnym.
Firma Natural Response Chile opracowała
udoskonalone i wyłącznie fizyczne techniki pozyskiwania i obróbki ustandaryzowanych ekstraktów z Quillaja, charakteryzujących się gwarantowanym stałym stężeniem
saponiny, niezależnie od jego zawartości w
surowcu. Poziom ten jest kontrolowany w
każdej partii za pomocą wysokosprawnej
chromatografii cieczowej (HPLC) w układzie
odwróconych faz.[13]
Ponadto 100% naturalnych organicznych
ekstraktów z Quillaja saponaria do zastosowań kosmetycznych pozyskiwanych
T0
SEBUM µg/cm2
Saponina z Quillaja normalizuje
(przed badaniem, po 1 i 2 tygodniach). Do
porównania statystycznego zastosowano
analizę wariancji z powtarzanymi pomiarami
oraz test Bonferroniego dla danych parametrycznych. Następnie wyniki oceny klinicznej
poddano porównaniu statystycznemu za
pomocą testu Anova Friedmana oraz współczynnika zgodności Kendalla dla danych
nieparametrycznych. W obu przypadkach
wyniki zostały uznane za statystycznie istotne, kiedy wartości prawdopodobieństwa
wyniosły p<0,05.[21]
Tabela 1. Średnie wartości, odchylenie standardowe, analiza wariancji
i test Bonferroniego dla pomiarów
ilości sebum
70%
skóra mniej wrażliwa
T0
T1 tydz.
0
T2tyg.
Rysunek 2. pH skóry odnotowane
w kolejnych odstępach czasu
www.chemiaibiznes.com.pl
0
20
40
Rysunek 3. Ocena sensoryczna ekstraktu
www.chemiaibiznes.com.pl
60
80
100%
T0
T2 tydz.
T4tyg.
Rysunek 4. Poziom sebum odnotowany w kolejnych odstępach czasu
Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej 1/2014
31
Surowce
Surowce
a2
T2tyg.
12
a3
11,2
2,5
2,1
9,7
2,0
8
6
4
2
0
b1
b2
T0
T2 tydz.
4,0
1,9
1,5
1,0
0,5
0,0
T4tyg.
Rysunek 5. Liczba otwartych zaskórników skóry twarzy
b3
2,3
10,6
10
zmiany niezapalne
liczba otwartych zaskórników
a1
T1tydz.
zmiany niezapalne
liczba zamkniętych zaskórników
T0
T0
T2 tydz.
T4tyg.
Rysunek 6. Liczba zamkniętych
zaskórników skóry twarzy
3,9
4,0
3,6
3,4
c1
c2
c3
3,4
3,5
3,0
3,0
2,5
2,5
zmiany zapalne
liczba krost
zmiany zapalne
liczba grudek
3,5
2,0
1,5
0,5
0,5
T2 tydz.
0,0
T4tyg.
Rysunek 7. Liczba grudek na twarzy
rzędziem pielęgnacji, który mógłby w dużym
stopniu wspierać terapię farmakologiczną.
Początkowo przeprowadzono wstępne testy
przesiewowe sześciu badanych. Cierpieli oni
na trądzik o stopniu intensywności od łagodnego do umiarkowanego, ze zmianami
grudkowymi i/lub grudkowo-krostkowymi
z zaskórnikami. Test trwał 2 tygodnie i był
przeprowadzony według tego samego protokołu, co poprzednio.
Również w tym badaniu już po 2-tygodniach zaobserwowano zmniejszenie ilości
wydzielonego sebum (o 31%). Ze względu
na małą liczbę badanych, ocena statystyczna nie była możliwa, ale Rysunki a1, a2,
a3 oraz b1, b2, b3 dokumentują zauważalną poprawę.[22] Uwzględniając powyższe wyniki, postanowiono przeprowadzić
wszechstronny test na większej grupie 30
ochotników, z wykorzystaniem tej samej formuły, co w poprzednich testach, przez okres
4 tygodni. Również w tej ocenie ilość sebum
bardzo spadła (p<0,05 po 2 tygodniach i
p<0,01 po 4 tygodniach, Rysunek 4).
Choć pH skóry skłonnej do trądziku nie zo-
32
stało istotnie zmniejszone, intensywność i
liczebność zmian trądzikowych zmniejszyła
się znacznie w stosunku do liczby otwartych zaskórników (p<0,05 po 2 tygodniach
i 4 tygodniach). Również liczba krost była
znacznie niższa (p<0,01) po 4 tygodniach
(Rysunki 5-8).
Kliniczna ocena łojotoku, rumienia i suchości/łuszczenia się została przeprowadzona
w 4-stopniowej skali: 0 = brak objawów;
1 = łagodne objawy; 2 = umiarkowane objawy; 3 = silne objawy. Już po 2 tygodniach
stosowania zauważono zmniejszenie ilości
produkowanego sebum, natomiast po 4 tygodniach odnotowano znaczącą statystycznie redukcję łojotoku (p< 0,001). Z drugiej
strony po zakończeniu badań odnotowano
także nieznaczny, ale istotny statystycznie
efekt wysuszenia (p<0,05). Rysunki c1, c2, c3,
wykonane za pomocą dermatoskopu Fotofinder Vers 2.0, również potwierdzają tę poprawę. Ankiety dotyczące indywidualnej percepcji kuracji wypełnione przez ochotników
po zakończeniu badania są zgodne z oceną
kliniczną i instrumentalną (Rysunek 9).[23]
Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej 1/2014
Wnioski
Skóra tłusta to często występujący stan braku
homeostazy, który dotyka zarówno ludzi młodych, jak i dorosłych. W wielu przypadkach
problem trądziku łatwiej infekują niektóre
typy skóry, a świąd skóry lub powstawanie
blizn może także powodować problemy psychologiczne i społeczne. Oczyszczanie skóry
produktami bazującymi na tradycyjnych
środkach powierzchniowo czynnych zawsze
miało dwojaki skutek. Usuwany był co prawda nadmiar sebum, lecz jednocześnie skóra
była narażona na podrażnienia silnie działającymi środkami powierzchniowo czynnymi,
stymulując w ten sposób dalszą produkcję
sebum. Ponadto pozostałości konwencjonalnego środka powierzchniowo czynnego na
skórze mogą spowodować długoterminowe
podrażnienie i zwiększyć dyskomfort oraz
pogorszyć stan skóry. W przeciwieństwie
do tego, zastosowanie standaryzowanego
naturalnego ekstraktu saponiny z Quillaja,
który ma ciekawe tradycyjne pochodzenie
etniczne oraz długą historię stosowania, pozwoliło wykazać pełną kompatybilność skóry
www.chemiaibiznes.com.pl
1,5
1,0
T0
2,4
2,0
1,0
0,0
2,9
T0
T2 tydz.
T4tyg.
Rysunek 8. Liczba krost na twarzy
z zawartą w nim bioaktywną substancją. Badania wykazały również zdolność ekstraktu
z Quillaja do zmniejszania ilości sebum. Ponadto ekstrakt poprawił stan i koloryt skóry
twarzy dotkniętej zmianami trądzikowymi.
Ocena sensoryczna dokonana przez ochotników była zgodna z tymi wynikami. Obecnie
trwają dodatkowe badania, mające na celu
weryfikację działania saponin z Quillaja w
kuracjach przeciwłupieżowych i w redukcji
nieprzyjemnego zapachu.
■
Product Evaluation, Włochy
LUIGI RIGANO, Rigano Industrial
Consulting & Development, Włochy
Literatura:
1. Podolak I., Galanty A. & Sobolewska, D.: Saponins as cytotoxic agents a review. Phytochem.
Rev. (2010) 425-474.
2. Oleszek, W. and Marston, A. (Eds): Saponins
in Food, Feedstuff and Medicinal Plants. Proceed. Phytochem. Soc. Europe 45, (2000).
3. Sparg, S.G., Light, M.E., Staden, J.van: Biological
activities and distribution of plant saponins. J.
Ethnopharmacol 94, 2-3 (2004) 219-243.
4. Yoo B.H. & al.: Nano-emulsion comprising
metabolites of Ginseng saponin as an acti-
Autor do kontaktu
REGINA WALTHER, PERA GmbH, Niemcy
e-mail: [email protected]
ADRIANA BONFIGLI, Institute of Skin and
satysfakcja
93,1%
żadnych skutków ubocznych
17,2%
uczucie napięcia
17,2%
uczucie suchości
10,3%
zaczerwienienia
82,8%
usuwanie zanieczyszczeń
82,8%
delikatność
Rysunek 9. Ocena
sensoryczna ekstraktu
79,3%
skóra mniej błyszcząca
75,8%
mniej widoczne pory
62,1%
redukcja zmian trądzikowych
93,1%
skóra mniej tłusta
0
www.chemiaibiznes.com.pl
20
40
60
80
100%
ve component and a method for preparing
the same, and a skin care composition for
anti-aging containing the same. US Patent
0175315 A1, 2003.
5. Bonte, F., Dumas, M. & Archambauld, J.-C.: Cosmetic composition containing an Adenium
obesum extract, use thereof and method for
cosmetic care including the use thereof. US
Patent 8,377,486 B2, 2013.
6. Bombardelli E. & al.: Pharmaceutical and cosmetic formulations with antimicrobial activity. US Patent 0046525 A1, 2001
7. Rosales D.: Historia Jeneral de el Reyno de
Chile I, Flandes Indiano (1674) ed. B. Mackenna, Valparaiso (1877) 229.
8. Gusinde M. Plantas medicinales que los indios Araucanos recomiendan. Anthropos 31.
Mödling (1936) 567.
9. Klemperer, G. & Rost E. Handbuch der allgemeinen und speziellen Arzneiverordnungslehre, J. Springer, Berlin (1929) 591.
10.Hoffman, A. et al Plantas Medicinales del Uso
Comun in Chile. Fundacion Gay Santiago de
Chile, (1992) 192.
11.Bankefors, J.: Methods for Structural Characterisation of Quillaja Saponins by Electrospray Ionisation ion Trap Multiple-Stage Mass
Spectrometry. Acta Universitas agriculturae
Sueciae 44, Uppsala (2008).
12.Eastwood J., Vavasour E.: Safety evaluation
of certain Food additives and contaminants
Quillaja extracts JECFA, WHO Food additive
series 48, Geneva (2002).
13.San Martín R., Briones R.: Quality control of
commercial quillaja (Quillaja saponaria Molina) extracts by reverse phase HPLC. .J Sci.
Food Agric. 80 (online 2000) 2063-8.
14.Walther R. et al.: Quillaja saponaria wood
extract- Refined processing and forestry
management guarantee sustainability and
ecologiocal benefits. HPC Today, suppl. No. 2
(2011) 20-22.
15. Rigano L. et al.: Quillaja Triterpenic Saponins –The
Natural Foamers. SOFW Journal 135, 4 (2009) 3-10.
16.Rigano, L., Lionetti N., and Otero, R.: Quillaja
qualities. SPC 82, 11 (2009) 2-4.
17.Bioscreen Testing Services: HRIPT Study No.
08-16A and 08-194A. Torrence, CA (2008)
18.Bioscreen Testing Services: Evaluation of
Quillaja - Ultra Ocular Irritection Report No.
582072 Torrence, CA (2008).
19. Frosch PJ., Kligman A.M.: A Method for appraising
the Stinging Capacity of topically applied Substances, J. Soc. Cosm. Chem, 28 (1977) 197-209.
20. Beare J.M., Cheeseman E.A. Gailey A.A.H., Neill
DW. The pH of the Skin Surface of Children with
Seborrhoeic Dermatitis Compared with Unaffected Children. Br. J. Dermatol 70, 7 (1958) 233–41.
21.ISPE study n 390/10/00. Milano, (2010).
22.ISPE Study no 397/10/00, Milano (2011)
23.ISPE Study n 269/11_01. Milano (2011)
Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej 1/2014
33