Kosmetyczne zastosowanie flawonoidów

Dziś, pomimo ogromnych perspektyw, jakie daje nam współczesna chemia umożliwiając syntezę wielu zwiazków chętnie wracamy do ziół i substancji pochodzenia naturalnego. Mieszaniny naturalne, których działanie wykorzystywane jest w preparatach kosmetycznych składają się z bardzo wielu substancji o szerokim spektrum aktywności biochemicznej. Związkami, które ze względu na swe szczególne właściwości znalazły bardzo szerokie zastosowanie we współczesnej kosmetyce są flawonoidy.

Flawonoidy są substancjami pochodzenia naturalnego, szeroko rozpowszechnionymi w świecie roślinnym. Zazwyczaj rozpuszczone są one w soku komórkowym, w kwiatach i liściach, rzadziej w owocach, korze, drewnie i nasionach. Nazwa tej grupy zwiazków pochodzi od łac. flavus – żółty. Obecnie znane jest około 5000 struktur tych substancji, mających charakter barwników o budowie polifenolowej. Niektórzy autorzy podają liczbę 7000.

Rośliny szczególnie bogate we flawonoidy to arnika górska, rumianek, tarnina, lukrecja, miłorząb japoński, chmiel, zielona herbata, winorośl i wiele, wiele innych. Flawonoidy w nich zawarte wykazują wielokierunkowe działanie biochemiczne. Flawonoidy występują w przyrodzie zarówno w formie glikozydu jak i aglikonu. Jakość i skład poszczególnych ekstraktów różni się między sobą i zależna jest od pochodzenia rośliny, klimatu, metody ekstrakcji, sezonu w którym odbywały się zbiory i wielu innych czynników.

Szerokie spektrum właściwości biologicznych przypisywanych flawonoidom spowodowało, że substancje te są przedmiotem wielu badań naukowych, w których stosowane są najnowsze osiągnięcia zarówno biochemii jak i genetyki. Wykazano, że związkom flawonowym można przypisać wiele interesujących właściwości, ściśle powiązanych z ich zdolnościami przeciwutleniającymi, chelatującymi metale i neutralizującymi wolne rodniki. Obecnie wiadomo, ze działają one przeciwutleniajaco, przeciwzapalnie, promieniochronnie, przeciwalergicznie, ochronnie na ścianki naczyń krwionośnych, a także modyfikują aktywność wielu enzymów, co jest wynikiem ich zdolności do chelatowania metali. Udowodniono, że proces utleniania lipidów może być skutecznie przez te związki hamowany, zarówno w stadium początkowym jak i na etapie końcowym. Stwierdzono też, że mieszaniny flawonoidów zawarte w roślinach mogą wywierać silniejsze działanie na organizm człowieka niż pojedyncze związki.

Skóra jest jednym z ważniejszych organów ciała, stanowiącym pewnego rodzaju barierę pomiedzy organizmem, a otaczającym go środowiskiem. Badania naukowe potwierdziły wpływ substancji flawonowych na poszczególne warstwy skóry. Aby cząsteczka flawonoidu mogła spełniać swoje funkcje kosmetyczne musi jednak dotrzeć do odpowiedniej warstwy skóry. W warstwie rogowej naskórka (stratum corneum) flawonoidy działają przede wszystkim przeciwrodnikowo (neutralizują wolne rodniki), mogą też pełnić rolę substancji przeciwutleniających. W głębszych partiach naskórka mogą one wpływać na aktywność enzymów oraz chronić ją przed szkodliwymi właściwościami promieniowania UV, aż wreszcie najgłębiej, w skórze właściwej wpływają na stan naczyń krwionośnych i stymulują mikrokrążenie skórne (wykazują znaczący wpływ na przenikalność i kruchość systemu włosowatych naczyń krwionośnych). Zdolność tych związków do wnikania w naskórek zależy od wielu różnych czynników, a szybkość tego procesu może być zwiększana lub zmniejszana poprzez obecność innych substancji w układzie.
1. Aktywność przeciwrodnikowa flawonoidów jest typem działania o znaczeniu podstawowym, zarówno biorąc pod uwagę oddziaływanie tych związków na skórę jak i na inne organy. Reakcje wolnorodnikowe przebiegają łańcuchowo i wieloetapowo. Dzięki swoim własnościom flawonoidy mogą neutralizować wolne rodniki różnego typu, poczynając od rodników hydroksylowych i anionorodnika ponadtlenkowego, a na rodnikach lipidowych kończąc. Związki te mogą również współdziałać z innymi substancjami wykazującymi działanie przeciwrodnikowe. Neutralizując wolne rodniki flawonoidy chronią lipidy cementu miedzykomórkowego skóry przed utlenianiem. Proces wolnorodnikowego utleniania lipidów naskórka może być przerwany przez czasteczkę flawonoidu już na etapie inicjacji (etap poczatkowy) lub w późniejszych stadiach. Badania naukowe dowodzą, ze flawonoidy skutecznie hamują proces utleniania kwasu linolenowego. Dzięki swojej aktywności przeciwrodnikowej flawonoidy są bardzo skutecznym czynnikiem chroniącym witaminę C przed utlenianiem. Kosmetycznego znaczenia witaminy C (kwasu askorbinowego) przecenić nie można – oprócz udziału w utlenianiu komórkowym bierze ona także udział w syntezie kolagenu. Zdolność flawonoidów do kompleksowania metali przyczynia się także do ich działania przeciwutleniajacego. Metale często odgrywają rolę katalizatorów procesów wolnorodnikowych, flawonoidy natomiast, poprzez kompleksowanie metali przyczyniają się do spowolnienia tych reakcji.

2. Wpływ flawonoidów na aktywność enzymów. Badania naukowe dowodzą, że flawonoidy wykazują zdolność do kompleksowania niektórych atomów metali, które wchodzą w skład enzymu. Działanie takie prowadzić może do zahamowania czynności danego enzymu. Mechanizm ten leży u podstaw hamowania przez flawonoidy aktywności kolagenazy i hialuronidazy. Kolagenaza jest enzymem, który rozklada kolegen – substancję o wyjątkowym znaczeniu dla ogólnej kondycji skóry. Hialuronidaza natomiast jest enzymem, który powoduje rozkład cennego dla naszej skóry kwasu hialuronowego. Dzięki obecności flawonoidów aktywność tych enzymów zostaje zahamowana, co pozwala skutecznie chronić kolagen i kwas hialuronowy przed rozłożeniem. Wykazano też, że katechiny (zielona herbata) mogą blokować wiązanie się substancji kancerogennych z DNA.

3. Wpływ flawonoidów na mikrokrążenie skórne i stan naczyń. Stwierdzono, że flawonoidy wykazują pozytywny wpływ na mikrokrążenie skórne i przyczyniają się do poprawy stanu naczyń krwionośnych. U podstaw takiego działania leży wiele skomplikowanych mechanizmów, z których część nie została jeszcze w pełni poznana. Mikrokrążenie skórne jest jednym z czynników odgrywających kluczową rolę w ogólnej kondycji skóry. Obecność flawonoidów wpływa na ścianki naczyń wzmacniająco, a także zapobiega teleangiektazjom (rozszerzone naczynia tętnicze i żylne). Wzmocnienie naczyń następuje między innymi poprzez hamowanie utleniania adrenaliny. Adrenalina powoduje skurcze naczyń, a długość skurczu zależy od stężenia tej substancji. Gdy stężenie jest zbyt niskie to skurcze są krótkie lecz bardzo częste, co prowadzi do osłabienia naczyńka. Flawonoidy chroniąc adrenalinę przed utlenianiem wpływają pośrednio wzmacniająco na naczynia krwionośne. Inny kierunek działania flawonoidów polega na ochronie witaminy C przed utlenianiem (witamina C, oprócz innych funkcji które pełni w skórze, jest także substancją niezbędną do prawidłowej syntezy kolagenu, który znajduje się także w ściankach naczyń krwionośnych). Flawonoidy także, dzięki zapobieganiu agregacji płytek krwi (hamowanie syntezy fibryny) usprawniają jej przepływ. Znany jest również inny aspekt działania flawonoidów, polegający na hamowaniu powstawania mediatorów stanów zapalnych, takich jak np. tromboksany (obecność mediatorów stanów zapalnych może być przyczyną zaburzeń w mikrokrążeniu skórnym). Dodatkowo poprzez ochronę kwasu hialuronowego i hamowanie uwalniania histaminy flawonoidy przyczyniają się do uszczelniania naczyń krwionośnych.

4. Przeciwzapalna aktywność flawonoidów. Czestą przyczyną stanów zapalnych skóry jest obecność i oddziaływanie wolnych rodników. Ponieważ substancje flawonowe wykazują zdolność do neutralizowania wolnych rodników, pośrednio działają one także przeciwzapalnie. Innym kierunkiem działania jest hamowanie aktywności mediatorów stanów zapalnych – substancji takich jak tromboksany, prostaglandyny i leukotrieny, które odgrywają dużą rolę w procesie powstawania stanów zapalnych. Wiadomo również, że obecność flawonoidów wpływa hamująco na procesy utleniania lipidów cementu miedzykomórkowego, co również przyczynia się do zapobiegania powstawaniu stanów zapalnych.

1. Zielona herbata. Głównym składnikiem ekstraktu z zielonej herbaty są katechiny i ich pochodne o różnej konfiguracji. Faktem znanym jest zjawisko oligomeryzacji katechin, do którego dochodzi podczas procesu fermentacji zielonej herbaty. Polifenolem, który występuje w zielonej herbacie w największej ilości jest (-)galusan epigalokatechiny. Katechiny pochodzące z zielonej herbaty charakteryzują się wysoką aktywnością przeciwrodnikową, szczególnie w stosunku do rodników nadtlenkowych i wodoronadtlenkowych. Katechiny posiadające grupy hydroksylowe w położeniu orto mogą brać udział w procesie chelatowania jonów metali, co umożliwia im wpływanie na aktywność enzymów. Producenci kosmetyków, mając na względzie szczególne cechy tego ekstraktu szeroko stosują go w wielu produktach kosmetycznych, twierdząc, że obecność związków zawartych w ekstrakcie z zielonej herbaty znacznie poprawia stan skóry. Surowiec ten jest więc szeroko stosowany w kosmetykach przeciwtrądzikowych, lotionach i produktach przeznaczonych do skóry tłustej. W świetle przeciwutleniających zdolności katechin pochodzących z zielonej herbaty, ekstrakt ten znalazł szerokie zastosowanie w preparatach przeciwstarzeniowych przeznaczonych zarówno na dzień jak i na noc. Tak cenne z punktu widzenia kosmetycznego właściwości ekstraktu z zielonej herbaty spowodowały, że znalazł on również zastosowanie w kosmetykach przeznaczonych do pielęgnacji włosów. Producenci kosmetyków zalecają stosowanie tego składnika w stężeniach 0.1-1%.

2. Nasiona i pestki winogron. Polifenole obecne w tej roślinie są reprezentowane głównie przez antocjaniny i proantocjanidyny, które są oligomerami katechiny. Peonidyna, cjanidyna, delfinidyna i petunidyna są najczęściej spotykanymi aglikonami w strukturze antocjanin. Inne falwonoidy często spotykane w winogronach to kemferol, kwercetyna, rutyna i peonidyna, która jest charakterystycznym aglikonem dla tego ekstraktu. Wykazano, że proantocjanidyny odgrywają rolę naturalnych substancji przeciwutleniajacych. Wiadomo również, że substancje te zapobiegają procesowi utleniania lipidów, a także są w stanie chronić utworzone już nadtlenki przed dalszym rozpadem. Badania naukowe dowiodły, że proantocjanidyny są w stanie hamować aktywność pewnych enzymów (m. in. elastazy, kolagenazy i hialuronidazy. Wykazano także, że proantocjanidyny z winogron mogą współdziałać z chemicznymi filtrami UV, co sugeruje stosowanie tych związków obok filtrów UV w kosmetykach mających chronić przed promieniowaniem i tym samym uzyskania zwiększenia efektywności działania. W związku z dużą zawartością kwercetyny i rutyny, ekstrakt z liści winogron wykazuje również wpływ na system włosowatych naczyń krwionośnych znajdujący się w skórze właściwej. W ciągu ostatnich dwudziestu lat ekstrakt z winogron stał się bardzo często spotykanym składnikiem różnego rodzaju kosmetyków – toników, lotionów, a także produktów przeciwstarzeniowych i przeciwzmarszczkowych.