Τα εκχυλίσματα λουλουδιών ως πολυλειτουργικές βαφές στη βιομηχανία καλλυντικών

Παρακαλώ επικοινώνησεoscar.xiao@wecistanche.comΓια περισσότερες πληροφορίες

Αφηρημένη:Τα λουλούδια είναι μια φυσική πηγή βιοδραστικών ενώσεων που όχι μόνο έχουν αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και αντιγηραντικές ιδιότητες αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως φυσικές βαφές. Για το λόγο αυτό, στις μέρες μας τα φυτά χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή φυσικών καλλυντικών και τροφίμων. Σε αυτές τις μελέτες, διερευνήθηκαν οι ιδιότητες των υδατικών εκχυλισμάτων των Papaver rhoeas L., Punica granatum L., Clitoria ternatea L., Carthamus tinctorius L. και Gomphrena globosa L., ως βιοδραστικών, φυσικών χρωστικών. Τα εκχυλίσματα φυτικών λουλουδιών δοκιμάστηκαν για τις αντιοξειδωτικές (μέθοδοι ριζών ABTS και DPPH) και τα αντιφλεγμονώδη τους αποτελέσματα, προσδιορίζοντας την ικανότητα αναστολής της δραστηριότητας της λιποξυγενάσης και της πρωτεϊνάσης. Τα εκχυλίσματα δοκιμάστηκαν για την κυτταροτοξική τους δράση στα κύτταρα του δέρματος, χρησιμοποιώντας τα τεστ Alamar Blue και Neutral Red. Μελετήθηκε επίσης η ικανότητα αναστολής της δραστηριότητας των ενζύμων που είναι υπεύθυνα για την καταστροφή της ελαστίνης και του κολλαγόνου. Έρευνες έχουν δείξει ότι τα εκχυλίσματα δεν έχουν τοξική επίδραση στα κύτταρα του δέρματος, είναι πλούσια πηγή αντιοξειδωτικών και δείχνουν την ικανότητα να αναστέλλουν τη δραστηριότητα των ενζύμων ελαστάσης και κολλαγενάσης. Το εκχύλισμα P. rhoeas έδειξε τις ισχυρότερες αντιοξειδωτικές ιδιότητες με τιμές IC50 24,8± 0,42 ug/mL και 47,5±1,01 ug/mL στις δοκιμές ABTS και DPPH, αντίστοιχα. Τα φυτά που δοκιμάστηκαν χαρακτηρίζονται επίσης από μια αντιφλεγμονώδη ιδιότητα, για την οποία σημειώθηκε η ικανότητα αναστολής της λιποξυγενάσης σε επίπεδο πάνω από 80 τοις εκατό και της πρωτεϊνάσης σε επίπεδο περίπου 55 τοις εκατό. Τα εκχυλίσματα των P. Thomas, C. ternatea και C. tinctorius δείχνουν την ισχυρότερη χρωματική ικανότητα και μπορούν να βάφουν μόνιμα καλλυντικά προϊόντα, χωρίς σημαντικές αλλαγές χρώματος κατά την αποθήκευση του προϊόντος.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Λέξεις-κλειδιά:φυτικά εκχυλίσματα? φυσικές βαφές? καλλυντικά; Βιολογικά ενεργές βαφές. αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες? αντιοξειδωτικά

1. Εισαγωγή

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για φυσικά και οικολογικά προϊόντα. Είναι ιδιαίτερα αισθητή στις βιομηχανίες καλλυντικών, τροφίμων και άλλων ταχέως κινούμενων καταναλωτικών αγαθών (FMCG). Με βάση την παρατήρηση των σημερινών τάσεων της αγοράς, όλο και περισσότεροι καταναλωτές αναζητούν φυσικά προϊόντα, τα οποία, κατά τη γνώμη τους, είναι ασφαλέστερα στη χρήση και πιο αποτελεσματικά. Για το λόγο αυτό, οι παραγωγοί αναγκάζονται να αναζητήσουν φυσικά υποκατάστατα συνθετικών παραγόμενων ουσιών προκειμένου να παρασκευάσουν προϊόντα που ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των καταναλωτών 1].cistanche UKΠολλές ουσίες όπως γαλακτωματοποιητές, τροποποιητές ρεολογίας ή επιφανειοδραστικές ουσίες αντικαταστάθηκαν από τα φυσικά τους ισοδύναμα, αλλά πολλές πρώτες ύλες εξακολουθούν να αποτελούν μεγάλο πρόβλημα για τους παραγωγούς [1]. Ένα από τα πιο προβληματικά συστατικά είναι οι βαφές, για τις οποίες δεν υπάρχουν πάρα πολλές αποτελεσματικές λύσεις στη φύση. Οι περισσότερες από τις βαφές που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία τροφίμων ή καλλυντικών παράγονται συνεχώς με χημική σύνθεση λόγω του χαμηλότερου κόστους και της υψηλότερης σταθερότητάς τους σε σύγκριση με τους φυσικούς χρωστικούς παράγοντες.

Το Cistanche μπορεί να αντιγηρανθεί

Δυστυχώς, οι συνθετικές βαφές έχουν αρκετά μειονεκτήματα, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι η ερεθιστική και ευαισθητοποιητική τους ικανότητα καθώς και η αρνητική επίδρασή τους στο περιβάλλον [2-5]. Φυσικά, τα προϊόντα προέλευσης είναι ασφαλέστερα για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον, αλλά δεν είναι σταθερά και ενδέχεται να αλλάξουν χρώμα κατά την αποθήκευση του προϊόντος. Είναι επίσης ευαίσθητα σε αλλαγές στο pH, στην ακτινοβολία UV και στις αλλαγές στη θερμοκρασία [6-8]. Αναζητώντας νέες βαφές φυσικής προέλευσης, δόθηκε προσοχή στα εκχυλίσματα που προέρχονται από άνθη φυτών με έντονο χρώμα. Το φυτό με τη μορφή εκχυλισμάτων μπορεί να είναι πιο σταθερό και πιο ανθεκτικό στις χρωματικές αλλαγές λόγω της παρουσίας στη σύνθεσή τους, εκτός από χρωστικές ουσίες, συστατικών που μπορούν να αποτρέψουν την οξείδωσή τους υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, όπως π.χ. Η υπεριώδης ακτινοβολία ή η δράση των ελεύθερων ριζών. Πρόκειται για ουσίες που απαντώνται στη φύση, κυρίως από την ομάδα των αντιοξειδωτικών, οι οποίες μπορούν να αποτρέψουν αλλαγές στο χρώμα των φυτών και να διατηρήσουν ένα έντονο χρώμα ακόμη και όταν εκτίθενται σε ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία |5,7,9,10]. Στην περίπτωση απομόνωσης μεμονωμένων χρωματικών ουσιών από φυτά (όπως, για παράδειγμα, στην περίπτωση των βηταλαϊνών που εξάγονται από παντζάρια), η προκύπτουσα βαφή στερείται αυτών των συστατικών και σε πολλές περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να προστεθούν συνθετικά αντιοξειδωτικά σε το τελικό προϊόν για την αποφυγή αλλαγών χρώματος [11].

Τα αντιοξειδωτικά είναι μια ομάδα χημικών ενώσεων που παίζουν σημαντικό ρόλο στην άμυνα ενάντια στο οξειδωτικό στρες. Η κύρια λειτουργία τους είναι η εξουδετέρωση των ελεύθερων ριζών οξυγόνου, που ονομάζονται αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), τα οποία είναι εξαιρετικά αντιδραστικά παραπροϊόντα του μεταβολισμού.

Ένα μεγάλο ποσοστό των αντιοξειδωτικών είναι ουσίες φυτικής προέλευσης, οι οποίες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, φαινολικά οξέα ή φλαβονοειδή. Ορισμένες φυτικές βαφές παρουσιάζουν επίσης αντιοξειδωτική δράση, η οποία, λόγω των ιδιοτήτων τους, θα μπορούσε να αντικαταστήσει τις συνθετικές χρωστικές που χρησιμοποιούνται σήμερα στα καλλυντικά. Ένα παράδειγμα τέτοιων ενώσεων μπορεί να είναι οι ανθοκυανίνες, οι οποίες ανήκουν στα φλαβονοειδή. Υπάρχουν στα φύλλα, στους καρπούς και στα άνθη πολλών φυτών, για παράδειγμα, στα μούρα (choke-berries, φραγκοστάφυλα, βατόμουρα και άλλα), στα σταφύλια, στο κόκκινο κιχώριο κ.λπ., και τους δίνουν μπλε, κόκκινο και μοβ χρώματα [12-14]. Επιπλέον, οι ανθοκυανίνες εμφανίζουν αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και ηπατοπροστατευτικές ιδιότητες και υποστηρίζουν την καλή λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος [12-14]. Η παρουσία ανθοκυανινών έχει επίσης αποδειχθεί στα Punica granatum L., Clitoria ternatea L. και Papaver rhoeas L. [15-17]. Οι βητακυανίνες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για το κόκκινο-ιώδες χρώμα, βρίσκονται στα φύλλα, τα άνθη, τις ρίζες, τους καρπούς των φυτών και στα καπάκια των μανιταριών. Αυτές οι χρωστικές έχουν αντικαρκινικές, αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες. Οι βητακυανίνες περιλαμβάνουν το gomphrena I, το gomphrena II και το gomphrena III, που βρίσκονται στο Gomphrena globosa L. [18,19]. Μια άλλη χρωστική ένωση που έχει αντιοξειδωτική δράση είναι η καρθαμίνη.cistanche wirkungΔίνει στα φυτικά όργανα κόκκινο χρώμα και υπάρχει, μεταξύ άλλων, στο Carthamus tinctorius L. [20,21].

Στόχος αυτών των μελετών ήταν η διερεύνηση των ιδιοτήτων των υδάτινων εκχυλισμάτων από φυτά που είναι η πηγή φυτικών χρωστικών. Σε προκαταρκτικές μελέτες, ελήφθησαν εκχυλίσματα από πολύχρωμα άνθη 20 διαφορετικών φυτών, η χρήση των οποίων σε καλλυντικά προϊόντα δεν απαγορεύεται. Μεταξύ αυτών, επιλέχθηκαν πέντε εκχυλίσματα που χαρακτηρίζονται από το ισχυρότερο χρώμα και τη σταθερότητα κατά την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, τις αλλαγές στο pH του υδατικού διαλύματος και τη δράση των οξειδωτικών παραγόντων (υπεροξείδιο του υδρογόνου). Τα εκχυλίσματα με τις πιο προτιμώμενες ιδιότητες που επιλέχθηκαν για περαιτέρω έρευνα ήταν εκχυλίσματα Papaver rhoeas L.(PRE), Punica granatum L.(PGE) και Clitoria ternatea L.(KTE), Carthamus tinctorius L.(CTE) και Gomphrena globosa Λ.(ΓΓΕ). Προσδιορίστηκαν βιοδραστικές ενώσεις για τα αναγραφόμενα φυτικά εκχυλίσματα, καθώς και οι αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές τους. Τα εκχυλίσματα δοκιμάστηκαν για κυτταροτοξική δράση σε ινοβλάστες και κερατινοκύτταρα. Μελετήθηκε επίσης η ικανότητα μείωσης της διαεπιδερμικής απώλειας νερού (TEWL) και η ικανότητα αναστολής της δραστηριότητας των ενζύμων που είναι υπεύθυνα για την καταστροφή της ελαστίνης και του κολλαγόνου. Τα ληφθέντα εκχυλίσματα εφαρμόστηκαν στο μοντέλο ντεμακιγιάζ σε μικκυλιακή υγρή μορφή ως βιοδραστικές και πολυλειτουργικές βαφές.

2. Αποτελέσματα και Συζήτηση

2.1. Προσδιορισμός Βιοδραστικών Ενώσεων με HPLC-ESI-MS/MS

Αναπτύχθηκε μια χρωματογραφική μέθοδος για την εμβάθυνση των χημικών δομών των δραστικών ενώσεων. Οι κύριες φαινολικές ενώσεις προσδιορίστηκαν στη λειτουργία αρνητικών ιόντων με βάση την αναλογία μάζας προς φορτίο (m/z) των ανιχνευθέντων πρόδρομων ιόντων και επιβεβαιώθηκαν από τα προκύπτοντα ιόντα προϊόντος από τον κατακερματισμό του MS2 χρησιμοποιώντας HPLC-ESI-MS/ ΚΥΡΙΑ. Οι ενώσεις ταυτοποιήθηκαν με βάση τα προκύπτοντα ιόντα προϊόντος. Τα δεδομένα MS, τα προφίλ κατακερματισμού MS/MS και ο μοριακός τύπος συγκρίθηκαν με αυθεντικά πρότυπα ή δεδομένα βιβλιογραφίας [22,23.βιοφλαβονοειδή εσπεριδοειδώνΟ Πίνακας 1 παραθέτει τις δραστικές ενώσεις που ταυτοποιούνται στα υδατικά εκχυλίσματα χρησιμοποιώντας HPLC-ESI-MS/MS.

Τα χρωματογραφήματα εκχυλισμένων ιόντων που ελήφθησαν στη λειτουργία αρνητικών ιόντων για τα εξεταζόμενα εκχυλίσματα στο νερό παρουσιάζονται σε ένα συμπληρωματικό αρχείο. Τα ληφθέντα αποτελέσματα του HPLC-ESI MS/MS αποκάλυψαν την παρουσία πολυφαινολών, εκ των οποίων τα φαινολικά οξέα και τα φλαβονοειδή ήταν μια καλά αντιπροσωπευόμενη ομάδα. Τα χαρακτηρισμένα φλαβονοειδή ήταν τα παράγωγα της κερκετίνης και της καμπφερόλης, ενώ τα φαινολικά οξέα ήταν το καφεϊκό, το κινικό, το γαλλικό και το καφεοϋλοκινικό οξύ (CQA) με δύο ισομερή:3-και 5-CQA. Στα εκχυλίσματα του δείγματος εντοπίστηκαν επίσης αρκετοί άλλοι φλαβονοειδείς γλυκοσίδες, συμπεριλαμβανομένης της καμπφερόλης-3-Ο-ρουτινοσίδης και της καμπφερόλης-3-Ο-γλυκοσίδης.

Το κινικό οξύ, το γαλλικό οξύ, το καφεϊκό οξύ, το 3-CQA,5-CQA και η κερκετίνη ποσοτικοποιήθηκαν με βάση την καμπύλη βαθμονόμησης που δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας περιοχές αιχμής των αναλυτικών προτύπων σε λειτουργίες παρακολούθησης πολλαπλών αντιδράσεων (MRM). Τα ληφθέντα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Με βάση το άθροισμα των προσδιορισμένων ενώσεων (Πίνακας 2), βρέθηκε ότι το υδατικό εκχύλισμα PGE ήταν το πιο άφθονο σε καθορισμένες βιοδραστικές ενώσεις. Το κινικό οξύ προσδιορίστηκε στην υψηλότερη ποσότητα στο υδατικό εκχύλισμα CTE, ενώ το υδατικό εκχύλισμα PGE χαρακτηρίστηκε από την υψηλότερη περιεκτικότητα σε γαλλικό οξύ. Το καφεϊκό οξύ ήταν η πιο άφθονη ένωση που προσδιορίστηκε στο εκχύλισμα ΚΤΕ.

2.2. Προσδιορισμός Αντιοξειδωτικών Ιδιοτήτων

Η ανάλυση της σύνθεσης των εκχυλισμάτων έδειξε την παρουσία φλαβονοειδών και φαινολικών ενώσεων, όπως κινικό οξύ, γαλλικό οξύ, κερσετίνη, ρουτίνη, καφεϊκό οξύ και άλλα. Οι ουσίες αυτές είναι γνωστές για τις αντιοξειδωτικές τους ιδιότητες, οι οποίες έχουν αποδειχθεί σε πολλές μελέτες. Η αντιοξειδωτική δράση των εκχυλισμάτων εξετάστηκε στο επόμενο μέρος αυτής της έρευνας.

Η πρώτη μελέτη πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τη ρίζα ABTSe ​​plus.οφέλη cynomoriumΑπό τα ληφθέντα αποτελέσματα, το σημείο IC50 προσδιορίστηκε για καθένα από τα φυτικά εκχυλίσματα, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3. Η χαμηλότερη τιμή IC50 παρουσιάστηκε για το εκχύλισμα PGE (24,8 ug/mL) και ήταν περίπου 5,4 φορές πιο αργή από την τιμή που λήφθηκε για το GGE, το οποίο ήταν το υψηλότερο. Επομένως, η PGE έδειξε την καλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα. Επιπλέον, το PRE και το KTE πέτυχαν χαμηλές τιμές IC50 (65,5 και 63,3 ug/mL αντίστοιχα), γεγονός που συμβάλλει στην καλή αντιοξειδωτική τους δράση.

Στο επόμενο μέρος της έρευνας, εξετάστηκε η ικανότητα των εκχυλισμάτων να μειώνουν την παραγωγή δραστικών ειδών οξυγόνου στα κύτταρα. Όταν τα επίπεδα των ενεργών ειδών οξυγόνου στα κύτταρα υπερβαίνουν τον αριθμό των αντιοξειδωτικών, οδηγεί σε οξειδωτικό στρες. Τα ROS μπορούν να βλάψουν το DNA, τις πρωτεΐνες και τα λιπίδια, τα οποία μπορεί να συμβάλουν στην ανάπτυξη ασθενειών και να αυξήσουν τη διαδικασία γήρανσης. Σε αυτές τις μελέτες, οι επιδράσεις στην ενδοκυτταρική παραγωγή ROS διερευνήθηκαν σε ινοβλάστες και κερατινοκύτταρα, χρησιμοποιώντας φθορογόνο βαφή H2DCFDA. Αναλύοντας τα αποτελέσματα που φαίνονται στα γραφήματα (Σχήμα 1Α, Β), μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι όλα τα δοκιμασμένα εκχυλίσματα μειώνουν την ποσότητα των κυττάρων ROSin. Όλα τα εκχυλίσματα έδειξαν το υψηλότερο δυναμικό ελαχιστοποίησης του οξειδωτικού στρες σε συγκέντρωση 500 ug/mL. Στα κύτταρα BJ, η ισχυρότερη ικανότητα μείωσης του ROS φάνηκε για τα εκχυλίσματα PGE και PRE. Οι τιμές φθορισμού για αυτά τα φυτικά εκχυλίσματα, με συγκέντρωση 500 ug/mL, ήταν περίπου 60 τοις εκατό χαμηλότερες από ό,τι για τα κύτταρα που δεν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με εκχυλίσματα (μάρτυρας). Στα κύτταρα HaCaT, η ισχυρότερη ικανότητα μείωσης του ROS εμφανίστηκε επίσης για τα PGE και PRE και ο φθορισμός ήταν 25-30 τοις εκατό χαμηλότερος σε σύγκριση με τον έλεγχο (συγκέντρωση 500 ug/mL). Η ικανότητα μείωσης του ενδοκυτταρικού οξειδωτικού στρες στα κύτταρα HaCaT με KTE, CTE και GGE σε συγκέντρωση 100 ug/mL ήταν παρόμοια με του μάρτυρα.

Με βάση τα περιγραφόμενα αποτελέσματα, μπορεί να επιβεβαιωθεί ότι τα εξεταζόμενα φυτικά εκχυλίσματα έχουν αντιοξειδωτική ικανότητα. Αυτό οφείλεται στην παρουσία διαφόρων ουσιών που είναι ικανές να εξουδετερώνουν τις ελεύθερες ρίζες. Η καλύτερη αντιοξειδωτική δράση έδειξαν εκχυλίσματα PGE και PRE. Το υδατικό εκχύλισμα P. rhoeas περιείχε καφεϊκό οξύ, κινικό οξύ, γαλλικό οξύ, ρουτίνη και κερκετίνη, τα οποία είναι γνωστά για τις αντιοξειδωτικές τους ιδιότητες [24-29]. Επιπλέον, η βιταμίνη C έχει αποδειχθεί ότι υπάρχει στα πέταλα αυτού του φυτού [30]. Η βιταμίνη C είναι δότης ηλεκτρονίων και με αυτόν τον τρόπο αποτρέπει την οξείδωση άλλων ενώσεων. Ως αποτέλεσμα, οξειδώνεται, σχηματίζοντας μια σχετικά σταθερή ελεύθερη ρίζα. Λόγω αυτών των δράσεων, μειώνει την οξειδωτική βλάβη [31,32] Το PRE περιέχει επίσης χρωστικές από την ομάδα των ανθοκυανινών [33], οι οποίες έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν τις ελεύθερες ρίζες[34]. Η παρουσία των προαναφερθεισών ενώσεων στο PRE προσδίδει σε αυτό το φυτό καλές αντιοξειδωτικές ιδιότητες, οι οποίες αποδείχθηκαν σε αυτές τις μελέτες και από άλλους ερευνητές [35,36]. Η ανάλυση με HPLC-ESI-MS έδειξε ότι το υδατικό εκχύλισμα PGE περιείχε καφεϊκό οξύ, κινικό οξύ, κερκετίνη και καμπφερόλη-Ο-γλυκοσίδη. Επιπλέον, τα άνθη αυτών των φυτών είναι πλούσια σε ελλαγικό οξύ, ουρσολικό οξύ, μασλινικό οξύ και ασιατικό οξύ. Αυτές οι ουσίες είναι γνωστές για την αντιοξειδωτική τους ικανότητα καθώς και για τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες [24-2937,38]. Είναι η παρουσία τους που κάνει το εκχύλισμα αυτού του φυτού να δείχνει τη θετική του επίδραση στη μείωση του οξειδωτικού στρες. , επίσης ανθοκυανίνες που ευθύνονται για τις αντιοξειδωτικές του ιδιότητες. Οι Kamkaen και Wilkinson απέδειξαν επίσης την αντιοξειδωτική δράση του CTE χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DPPH, λαμβάνοντας το αποτέλεσμα για το εκχύλισμα νερού IC50=1 mg/mL[41]. Το GGE εκτός από τις φαινολικές ενώσεις και τα φλαβονοειδή που προσδιορίζονται με τη μέθοδο HPLC-ESI-MS, περιέχει επίσης βητακυανίνες, οι οποίες είναι χρωστικές με αντιοξειδωτικές ιδιότητες [18,42. Οι Susilaningrum και Wijayanti έχουν δείξει ότι το αιθανολικό εκχύλισμα GGE έχει πολύ ισχυρή αντιοξειδωτική δράση (IC50=49.9 μg/mL)[43]. Το CTE περιέχει καφεϊκό οξύ, κινικό οξύ, γαλλικό οξύ, καφεοϋλκινικά οξέα, ισοκερκετίνη, κερσετίνη και καεμπφερόλη-Ο-γλυκοσίδη, τα οποία κάνουν αυτό το φυτό να εμφανίζει αντιοξειδωτική ικανότητα.

2.3.Αξιολόγηση της αναστολής της μεταλλοπεπτιδάσης Matrix

Προκειμένου να αξιολογηθεί η δυνατότητα χρήσης φυτικών εκχυλισμάτων σε σκευάσματα που προορίζονται για την καταπολέμηση των σημαδιών γήρανσης του δέρματος, ένα σημαντικό στοιχείο είναι να αξιολογηθεί η ικανότητά τους να αναστέλλουν τη δραστηριότητα των ενζύμων που εμπλέκονται στενά στις διαδικασίες γήρανσης του δέρματος. Τα κύρια ένζυμα των οποίων η αυξημένη δραστηριότητα οδηγεί στην αποικοδόμηση των ινών κολλαγόνου και ελαστίνης, που επιταχύνουν τη γήρανση του δέρματος, είναι η κολλαγενάση και η ελαστάση [44]. Ως μέρος αυτής της εργασίας, διερευνήθηκε η επίδραση των αναλυθέντων εκχυλισμάτων από πέντε φυτά που μελετήθηκαν στη δυνατότητα στατιστικά σημαντικής αναστολής της δραστηριότητας αυτών των μεταλλοπρωτεϊνασών. Στο πλαίσιο των πειραμάτων που διεξήχθησαν, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις για δύο συγκεντρώσεις καθενός από τα εκχυλίσματα∶100 και 250 ug/mL και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στα σχήματα 2 και 3. Παρατηρήθηκε ότι όλα τα εκχυλίσματα που αναλύθηκαν είναι ικανά σε μεγαλύτερη ή μικρότερου βαθμού επηρεάζουν τη δραστηριότητα αυτών των ενζύμων υπό συνθήκες in vitro. Σημειώθηκε ότι στις υψηλότερες από τις δοκιμασμένες συγκεντρώσεις, η αντιγηραντική δράση ήταν μεγαλύτερη. Κατά τις μετρήσεις της δραστικότητας ελαστάσης, η μεγαλύτερη αναστολή παρατηρήθηκε για το εκχύλισμα PGE (44,97 τοις εκατό), ακολουθούμενο από το GGE (39,11 τοις εκατό), το PRE (30,99 τοις εκατό), το CTE (30,33 τοις εκατό) και το KTE (27,7 τοις εκατό), αντίστοιχα. Στην περίπτωση του δεύτερου ενζύμου, της κολλαγενάσης, το εκχύλισμα PGE (41,30 τοις εκατό) έδειξε επίσης τη μεγαλύτερη αναστολή, ακολουθούμενο από το GGE (40,61 τοις εκατό), το CTE (39,09 τοις εκατό), το KTE (26,68 τοις εκατό) και το PRE (21,83 τοις εκατό). Ως μέρος της ανάλυσης, πραγματοποιήθηκαν επίσης μετρήσεις για κοινώς γνωστούς αναστολείς αυτών των ενζύμων, SPCK για ελαστάση και 1,10-φαινανθρολίνη για κολλαγενάση, για τους οποίους παρατηρήθηκε αναστολή 57,88 τοις εκατό και 51,84 τοις εκατό, αντίστοιχα. Έτσι, η αναστολή που ελήφθη για τα εκχυλίσματα που αναλύθηκαν, ιδιαίτερα τα PGE και GGE, δείχνει ότι παρουσιάζουν ελαφρώς χαμηλότερη δραστικότητα από τους κοινώς γνωστούς αναστολείς αυτών των μεταλλοπρωτεϊνασών, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει τη χρήση τους σε καλλυντικά και φαρμακευτικά παρασκευάσματα που χρησιμοποιούνται κατά της γήρανσης του δέρματος.

Έχουμε ήδη αποδείξει τη δράση κατά της κολλαγενάσης και της ελαστάσης των φυτών που μελετήθηκαν σε προηγούμενες μελέτες για διαφορετικό τύπο εκχυλίσματος (νερό-αιθανόλη)[45]. Η δραστικότητα που επιβεβαιώθηκε σε αυτή τη μελέτη και για τα υδατικά εκχυλίσματα δείχνει ότι διάφοροι τύποι εκχυλισμάτων που λαμβάνονται από αυτά τα φυτά μπορούν να αποτελέσουν πηγή βιολογικά ενεργών ενώσεων με αντιγηραντική δράση. Οι χρωματογραφικές αναλύσεις των εκχυλισμάτων που δοκιμάστηκαν έδειξαν την παρουσία πολυάριθμων ενώσεων με αποδεδειγμένες αντιγηραντικές ιδιότητες, όπως καφεϊκό οξύ, κινικό οξύ, γαλλικό οξύ, κερσετίνη ή ρουτίνη. Η ικανότητα αναστολής της γήρανσης του δέρματος σχετίζεται με το ευρύ φάσμα δράσης αυτών των ενώσεων, το οποίο έχει αποδειχθεί σε πολυάριθμες επιστημονικές εργασίες. Οι Chiang et al. στη μελέτη τους έδειξαν ότι το καφεϊκό οξύ μπορεί να αναστείλει τη φωτογήρανση του δέρματος ως αποτέλεσμα της ακτινοβολίας UVB αναστέλλοντας τις μεταλλοπρωτεϊνάσες και αυξάνοντας την παραγωγή προκολλαγόνου τύπου Ι [46]. Επιπλέον, οι Staniforth et al. έδειξαν ότι αυτό το φαινολικό οξύ μπορεί να αναστείλει την επαγόμενη από την UVB έκφραση IL-10 mRNA και να μειώσει την ενεργοποίηση των πρωτεϊνικών κινασών που ενεργοποιούνται από μιτογόνο [47].υάκινθος της ερήμουΗ πιθανότητα μιας ελαφράς αναστολής της δράσης της ελαστάσης από το κινικό οξύ φάνηκε στις μελέτες των Shoko et al. [48]. Chaika et al. στην εργασία τους κατέδειξαν αντιγηραντικές ιδιότητες του γαλλικού οξέος που εκδηλώνεται με την αναστολή του σχηματισμού μελανίνης με την καταστολή της δραστηριότητας της τυροσινάσης και της πρωτεΐνης που σχετίζεται με την τυροσινάση-2, τις υψηλές αντιοξειδωτικές ιδιότητες και τη δυνατότητα αναστολής της μεταλλοπρωτεϊνάσης ουσίας-2 [49]. Επιπλέον, οι Hwang et al. διαπίστωσε ότι αυτό το οξύ μειώνει την ξηρότητα του δέρματος και περιορίζει το σχηματισμό ρυτίδων. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της αναστολής της έκκρισης της μεταλλοπρωτεϊνάσης ουσίας-1 και της αύξησης του επιπέδου της ελαστίνης, του προκολλαγόνου τύπου Ι και του αυξητικού παράγοντα μετασχηματισμού- 1 [50]Άλλοι συγγραφείς έχουν δείξει ότι η κερσετίνη αναστέλλει την δραστηριότητα της ελαστάσης και μειώνει την υπεροξείδωση των λιπιδίων[51,52]. Το βιοφλαβονοειδές ρουτίνη χαρακτηρίζεται επίσης από πολύ ισχυρή αντιγηραντική δράση. Όπως φαίνεται από τους Seong et al., μπορεί να αυξήσει την έκφραση του mRNA του κολλαγόνου τύπου Ι και να μειώσει την έκφραση του mRNA της μεταλλοπεπτιδάσης 1 θεμέλιας ουσίας σε ανθρώπινους δερματικούς ινοβλάστες. Επιπλέον, η ρουτίνη μπορεί να επηρεάσει θετικά την ελαστικότητα του δέρματος και να μειώσει σημαντικά τον αριθμό και το μήκος των ρυτίδων [53]. Έτσι, η πιθανότητα αλληλεπίδρασης των ενώσεων που υπάρχουν στα εκχυλίσματα που δοκιμάστηκαν σε αυτή τη μελέτη σε πολλές κυτταρικές διεργασίες έχει ως αποτέλεσμα τις αντιγηραντικές ιδιότητες αυτών των φυτών. Η ικανότητα των υπό δοκιμή φυτών να αναστέλλουν τη δραστηριότητα της κολλαγενάσης και της ελαστάσης μπορεί να περιλαμβάνει διάφορους μηχανισμούς. Αυτό μπορεί να σχετίζεται με την αλληλεπίδραση των πολυφαινολικών ενώσεων που υπάρχουν στα εκχυλίσματα, κυρίως τις υδροξυλομάδες τους, με τον σκελετό του ενζύμου ή τις πλευρικές αλυσίδες, ή αλλαγές διαμόρφωσης που οδηγούν στην αδρανοποίηση του ενζύμου [54,55] Η αναστολή μπορεί επίσης να είναι σχετίζεται με την ικανότητα πολυφαινολικών ενώσεων και φλαβονοειδών να χηλώνουν μεταλλικά ιόντα που βρίσκονται στο ενεργό κέντρο μεταλλοπρωτεϊνασών όπως η ελαστάση και η κολλαγενάση [56,57].

2.4. Προσδιορισμός Αντιφλεγμονωδών Ιδιοτήτων

Τις τελευταίες δεκαετίες, η φλεγμονή έχει αναγνωριστεί ως κύριος παράγοντας κινδύνου για διάφορες ανθρώπινες ασθένειες. Οι χρόνιες φλεγμονώδεις αποκρίσεις έχουν προδιάθεση για μια παθολογική εξέλιξη χρόνιων ασθενειών που χαρακτηρίζονται από διήθηση φλεγμονωδών κυττάρων, υπερβολική παραγωγή κυτοκινών, δυσρύθμιση της κυτταρικής σηματοδότησης και απώλεια λειτουργίας φραγμού. Η στόχευση στη μείωση της χρόνιας φλεγμονής είναι μια ευεργετική στρατηγική για την καταπολέμηση πολλών ανθρώπινων ασθενειών. Οι πρωτεϊνάσες και οι λιποξυγενάσες είναι τα ένζυμα που συμμετέχουν σε διάφορους τύπους φλεγμονών. Οι πρωτεϊνάσες έχουν συνδεθεί με αρθριτικές αντιδράσεις. Τα ουδετερόφιλα, στους λυσοσωμικούς τους κόκκους, φέρουν πολλές πρωτεϊνάσες σερίνης. Οι πρωτεϊνάσες λευκοκυττάρων παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη ιστικής βλάβης κατά τη διάρκεια φλεγμονωδών διεργασιών [58]. Οι λιποξυγενάσες είναι βασικά ένζυμα στη βιοσύνθεση των λευκοτριενίων, οι οποίες με τη σειρά τους είναι κρίσιμοι μεσολαβητές σε πολλές φλεγμονώδεις ασθένειες. Ο μηχανισμός της αντιφλεγμονώδους δράσης περιλαμβάνει μια σειρά ζητημάτων στα οποία ο μεταβολισμός των αραχιδονικών και λινολεϊκών οξέων παίζει σημαντικό ρόλο [59,60].

Εικόνα 2. Η επίδραση των φυτικών εκχυλισμάτων στη δραστηριότητα του ενζύμου ελαστάση. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος τριών ανεξάρτητων πειραμάτων στα οποία κάθε δείγμα δοκιμάστηκε εις τριπλούν. Διαφορετικά γράμματα στα γραφήματα υποδεικνύουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των επιμέρους αποτελεσμάτων (σελ<>

Αυτό το άρθρο εξάγεται από το Molecules 2022, 27, 922. https://doi.org/10.3390/molecules27030922 https://www.mdpi.com/journal/molecules