ترکیبات دریایی ضد پیری اثر بخش در صنعت جهانی کازمتیک

کلمات کلیدی: ترکیبات دریایی ضد پیری, صنعت جهانی کازمتیک, تغییرات پوست, ماتریکس متالوپروتئیناز, کاروتنوئیدها, بتاکاروتن, آستاگزانتین, نمک دریایی .

افزایش جمعیت افراد پیر به نوعی موفقیت جامعه بشری محسوب می گردد ،اما در عین حال این موفقیت خود موجب بروز معضلاتی نیز برای جوامع می گردد” در سراسر جهان, تعداد افراد بالای ۶۰ سال نسبت به سایر گروههای جمعیتی رشد سریعتری دارد. تعداد این گروه سنی در سال ۲۰۰۶ در حدود ۶۸۸ میلیون نفر بوده است, و تخمین زده می شود که در سال ۲۰۵۰ به حدود دو میلیارد نفر برسد.

لذا با توجه به واقعیات موجود انتظار می رود تا از یک سوی تقاضا ، تولید و عرضه محصولات کازمتیک برای پیشگیری از بروز زودرس علائم پیری و مراقبت از پوست در این میانسالی و پیری افزایش یابد و از سوی دیگر متخصصین صنعت کازمتیک نیز به دنبال ره یافتهای نوین در جهت ارائه مواد اولیه و محصولات جدید تلاش نمایند. پیری سندرمی از تغییرات زیان آور ، پیش رونده ، فراگیر و بنابراین بسیار غیر قابل برگشت است. آسیب ناشی از پیری در مولکولهای ( DNA ، پروتئینها ، لیپیدها) ، سلولها و ارگانها اتفاق می افتد.

تغییرات پوست در پیر پوستی

پوست ( بزرگترین و قابل مشاهده ترین ارگان بدن ) متحمل مراحلی از پیری می گردد که طی آن مشکلات و تظاهرات متعدد بالینی را آشکار می نماید. در پیر پوستی تغییرات پوست وارده در اجزاء سلولی و ماتریکس سلول درم از اهمیت فراوانی برخوردار است و درم نازک تر می شود.

تغییرات فیبروبلاستی پیری شامل افزایش در بیان ماتریکس متالوپروتئیناز و کاهش در مهار کننده های آن می باشد. تعداد فیبرو بلاست ها و ظرفیت عملکردی آنها نیز کاهش می یابد. تولید کلاژن جدید و ماتریکس در درم کاهش می یابد. درم به علت کاهش گلیکوزآمینوگلیکانها مخصوصا هیالورونیک اسید و درماتان سولفات قوام طبیعی و لازم خود را از دست می دهد.

بهم ریختگی و جهت گیری تصادفی فیبر کلاژن ، افزایش ضخامت ، و تکه تکه شدن کلاژن منجر به بهم ریختگی کلی درم می شود. فیبر های الاستیک به نحو غیر قابل برگشت متحمل تغییراتی در آرایش و ساختار می شوند که با افزایش سن پیشرفت می نماید ،در نتیجه منجر به جایگزینی فیبرها با الاستین بدون شکل و با فعالیت عملکردی ضعیف می شود.

هرچند فاکتورهای داخلی پیری تقریبا شناخته شده اند اما فاکتورهای محیطی نیز در این رابطه نقش مهمی را ایفا می نمایند . فاکتورهایی همانند اشعه ماوراء بنفش چه در محیط طبیعی و چه در کابین های برنزه کننده سولاریوم ، استعمال دخانیات ، و پدیده هوازدگی یا Weathering برای مثال باد و طوفان از فاکتور های مهم به شمار می روند.

کاروتنوئیدها آنتی اکسیدان و ضد پیری

کاروتنوئیدها مواد موثره مهم و اساسی با خواص ضد پیری هستند . نام کاروتنوئید از نام هویج daucus carotaگرفته شده است زیرا اولین بار در سال ۱۸۳۱ از این گیاه استخراج گردید. کاروتنوئیدها پیچیده ترین طبقه از رنگهای مواد غذایی طبیعی با حدود ۷۵۰ ساختار متفاوت در طبیعت هستند و کاروتنوئیدهای مشتق شده از یک زنجیره ۴۰ کربنه پلی ئن شناخته شده اند. این زنجیره ممکن است با یک حلقه پایان یافته و با گروههای واکنشگر با اکسیژن تکمیل شده باشند.

بتاکاروتن در راس این خانوده قرار دارد و دارای توانایی خاص و فوق العاده ایی در ممانعت از شکل گیری گونه های فعال اکسیژن یا همان (ROS) است. می دانیم که ،پوست زمانیکه در معرض تشعشعات یونیزه ، UV / گزنوبیوتیک ها/ داروها قرار می گیرد، به میزان زیادی ROS تولید می کند که به سرعت آنتی اکسیدانهای بافتی و سایر مسیرهای از بین بردن اکسیدان را در هم می شکند. آزاد شدن خارج از کنترل ROS در برخی از وضعیت های پاتوژنز و برخی از اختلالات پوستی انسان شامل نئوپلاسم پوستی دیده شده است.

کاروتنوئید های با منشاء دریایی

بتاکاروتن کاروتنوئید اصلی ساخته شده توسط ریز جلبک ،میکروآلگای هالوتولورنت halotolerant microalga ، ( تحمل کننده نمک ) با نام Dunaliella salina است که می تواند بیش از ۱۰ درصد وزن خشکش را بتاکاروتن تولید نماید . می دانیم بتاکاروتن به عنوان یک پیش ساز ویتامین آ نیز درمحصولات ضد پیری کازمتیک بکار می رود.

آستاگزانتین (Astaxanthin) نیز جزئی از خانواده کاروتنوئیدها میباشند. این ترکیب نارنجی پررنگ، دارای فعالیت غیر معمول و بسیار قوی آنتی اکسیدانی میباشد که تاثیر زیادی روی سلامتی انسان دارد که از آن جمله میتوان به پیشگیری ازبیماری های قلبی- عروقی ، تقویت سیستم ایمنی بدن ، جلوگیری و درمان انواع سرطانها، جلوگیری از روند پیر شدن سلولها اشاره کرد.

لذا آستاگزانتین میتواند به صورت گسترده در فرمولاسیون های غذایی و دارویی و حتی محصولات کازمتیک مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که سلولهای انسان قادر به سنتز این مواد نمی باشند، لذا باید آنها را از طریق زنجیره غذایی خود توسط گیاهان و خویشاوندان میکروسکوپی آنها یعنی ریز جلبک ها که عمده تولید کننده های طبیعی کاروتنوئیدها میباشند، تامین کنند.

به دلیل قابلیت رشد بالا و میزان زیاد آستاگزانتین تولید شده در هماتوکوکوس پلوویالیس (Haematococcus pluvialis)، ریز جلبکی از گونه های کلروفیتا از خانواده Haematococcaceae ، این ریز جلبک بعنوان اصلی ترین منبع تولید آستاگزانتین طبیعی در دنیا شناخته شده و در حال حاضر تلاشهای زیادی برای تولید تجاری آستاگزانتین از آن در سراسر دنیا در حال انجام است.

از هر کیلو گرم ماده خشک ریز جلبک Haematococcus pluvialis می توان بیش از ۳ گرم آستاگزانتین استخراج نمود ماده ای که در فرآورده های ضد پیری کازمتیک مورد استفاده قرار گرفته و در تحقیقات اثرات بهتری از آلفا توکوفرول برجای گذاشته است.

آستاگزانتین یک کتوکاروتنوئید است و به دسته بزرگتری از مواد شیمیایی که به عنوان ترپن ها ( تتراترپنوئید ها ) تعلق دارد که از ۵ اتم کربن پیش ساز ، ایزوپنتیل دی فسفات ،و دی متیل آلیل دی فسفات ساخته می شود.

آستاگزانتین به عنوان یک زانتوفیل ( که مشتقی از معنای برگ های زرد است ) طبقه بندی می گردد ، اما در حال حاضر در برگیرنده و بیانگر کاروتنوئید هایی است دارای ترکیبات حاوی اکسیژن ، گروه هیدروکسیل یا کتون همانند زآگزانتین و کانتاگزانتین می باشد.

در مجموع می توان گفت آستاگزانتین متابولیتی از زآگزانتین و یا کانتاگزانتین حاوی هر دو گروه عملکردی هیدروکسیل و کتون می باشد. علاوه بر آستاگزانتین دو نوع کاروتنوئید دیگر نیز با نام های ساپروگزانتین و میکسول نیز در کانون توجه قرار گرفته اند.

این دو نوع کاروتنوئید کمیاب از شاخه جدیدی از باکتری های دریایی وابسته به خانواده Flavobacteriaceae ایزوله و استخراج شده اند کاروتنوئید هایی که دارای اثرات آنتی اکسیدانی قابل توجهی می باشند. البته هنوز برای ورود آنها به فرمولاسیون محصولات کازمتیک شاید زود باشد و نیازمند تحقیقات بیشتری در این زمینه هستیم.

پلی ساکارید های باکتریایی

اگر بخواهیم با نگاه عمیق تری به مواد زیست فعال دریایی با خاصیت ضد پیری بنگریم مطمئنا به پلی ساکارید های باکتریال PSs, bacterial polysaccharides بر می خوریم که بیشترین مصرف را در این زمینه دارا می باشند. می دانیم که (bacterial polysaccharides (PSs از میکرو آلگاها یا همان ریز جلبک ها نیز بدست می آیند . تحقیقات نشان داده است PS دارای خواصی همانند اثرات امولسیون کننده ،قوام بخشی و قدرت جذب مناسب و ژل کنندگی می باشند.

دیپسین Deepsane یک باکتریال پلی ساکارید مشتق شده از باکتریوم دریایی به نام Alteromonas macleodii امروز در صنعت کازمتیک کاربرد دارد .و برای مصارفی همچون التیام بخشی ، کاهش التهاب پوستهای حساس در برابر مواد شیمیایی، فیزیکی و اشعه ماوراء بنفش بکار می رود. البته لازم به ذکر است ترکیبات ضدپیری دیگری نیز با مخلوط پلی ساکارید های باکتریال مشتق شده از Pseudoalteromonas sp., Pseudoalteromonas antarctica و Halomonas eurihalina نیز تولید می گردند.

تحقیقات نشان داده است که بکارگیری این مواد دریایی سبب بهبود خواص ساختمانی پوست از طریق افزایش سنتز کلاژن نوع ۱ می گردند. به علاوه کلاژن دریایی مشتق از انواع ماهی نیز در فرمولاسیون محصولات کازمتیک مصارف نسبتا گسترده ایی دارد که سبب ترمیم مناسب پوست و بازسازی آن می گردند.

البته لازم به ذکر است این نوع کلاژن ها بوی بسیار خفیفی دارند و می توانند سبب بهبود استحکام مکانیکی پوست گردند و به علاوه از قدرت جذب بهتری نیز نسبت به کلاژن های حیوانی دیگر برخوردار می باشند. یکی دیگر از مشتقات حاصل از مخلوط پلی ساکاریدی ریز جلبک ها ماده ایی است به نام تجاری آگورانیک اسید که قابلیت تحریک بازسازی سلولی و تحریک ساخت الاستین را دارد. یکی از این دست مواد پلی ساکاریدی موجود در مارکت از Porphyridium sp بدست آمده و دارای اثرات ضد چروکی می باشد. همچنین اختلاطی از عصاره های جلبکی Meristotheca dakarensis و J. rubens نیز در سطح مارکت موجود است که ادعای تحریک ساخت کراتین ، گلیکوزآمینوگلیکانز GAGsو کلاژن ۱و ۳ را دارد.

مهارکننده های ماتریکس متالوپروتئیناز با منشاء دریایی

همانگونه که می دانیم هیالورنیک اسید یکی از ترکیبات مهم و اساسی ماتریکس خارج سلولی پوست است . امروزه مواد موثره مختلفی برای تحریک ساخت هیالورونیک اسید در فراورده های مراقبت از پیری بکارمی رود . یک عصاره آبی جلبک قهوه ایی Macrocystis pyrifera که متعلق به خانواده Laminariaceae می باشد نیز در سطح مارکت وجود دارد بر اساس تحقیقات صورت گرفته این عصاره سبب تحریک ساخت Syndecan-4 یکی دیگر از پروتئین های مهم ماتریکس خارج سلولی می گردد.

ماتریکس متالوپروتئیناز ها بازیگران تاثیر گذاری در فیزیولوژی پوست انسان هستند ، آنها مجموعه ایی از آنزیم های پروتولیتیک یا پروتئازی هستند که کارشان شکستن پروتئین به مواد قابل باز جذب است. در حقیقت می توان گفت ماتریکس متالوپروتئینازها تمایل به هضم و تجزیه پروتئین های موجود در ماتریکس خارج سلولی دارند .آنزیم های ماتریکس متالوپروتئیناز بر اساس هدفشان به نوع ۱و۲و۸و۹و۱۲و۱۳ تقسیم بندی می شوند. امروزه بکار گیری مهارکننده های MMP یا سرکوب کننده های بیش تولید آنها یکی از استراتژی های قابل قبول در مراقبت از پیر پوستی و چروک است. پروسه پیری سبب کاهش قوام ، الاستیسته پوست می گردد و این امر سبب بروز چروک در پوست می شود.

مهار کننده های ماتریکس متالوپروتئیناز نیز توان و پتانسیل بکار گیری در فرآورده های ضد چروک کازمتیک را دارا می باشند . ماتریکس متالوپروتئیناز آنزیم های اندوپپتدایاز های وابسته به Zn2+ خارج سلولی ساخته شده توسط سلول های گوناگون از جمله فیبروبلاست ها ، کراتینوسیت ها ، ماست سل ها ، ماکروفاژها و نئوتریفیل ها هستند . سه گروه عملکردی اصلی از ماتریکس متالوپروتئینازها معرفی شده اند که شامل کلاژنازهای بینابینی ( که سبب تخریب کلاژن های نوع ۲ و ۳ می گردد)، استروملیزین ها stromelysins ( که سبب تخریب لامینین ، فیبرونکتین و پروتوگلیکانها می شوند ) و ژلاتینازها gelatinases ( که سبب تخریب کلاژن های نوع ۴ و ۵ می شوند) می باشند.

این متالوپروتئینازها نقشی کلیدی در شکل گیری چروک دارند. برخی مطالعات نشان داده است که در هر دو مسیر پیر پوستی داخلی و متاثر از تابش نور آفتاب photo aging در ارتباط با افزایش ساخت ماتریکس متالوپروتئینازها در سطح فیبروبلاست ها می باشند. در واقع به نوعی می توان گفت وقوع چروک در ارتباط مستقیم با تخریب وسیع بافت های کلاژنی توسط ماتریکس متالوپروتئینازها می باشد.

امروزه منابع نوآورانه متعددی از مهار کننده های MMPs مشتق شده از منابع دریایی معرفی شده است.

فعالیت پپتایدهای مهار کننده ی مشتق شده از ماهی های دریایی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . (SHP-1)پپتایدی جدا شده از Seahorses است که سبب افزایش تولید کلاژن با مهار کلاژنازهای نوع ۱و ۳ و ۱۳ می گردد. همچنین در عضلات ماهی آزاد اطلسی Atlantic cod نوعی مهار کننده ژلاتیناز مشابه مهار کننده (MMP-2 (TIMP-2 بافت انسانی تولید می گردد.

مهار فعالیت ماتریکس متالوپروتئینازها توسط فلوروتانین های حاصل از منابع دریایی نیز مورد مطالعه و اثبات قرار گرفته است . البته گونه های جلبکی فراوانی نیز از نظر مهار فعالیت ماتریس متالوپروتئینازها مورد بررسی قرار گرفته اند . ترکیباتی فنلیک ایکول و دی اکول مشتق شده از E. stolonifera نیز در تحقیقات نشان داده شده است که توان مهار قوی بیان MMP-1 را دارند. اما ۶,۶′- bieckol مشتق شده از Ecklonia cava نشان داده شده است که به نحو موثر و چشمگیری بیان MMP-2 و MMP-9 را از طریق فعال سازی NF-κB pathway متوقف می نماید.

آب ، نمک و گل دریایی

مواد معدنی آب دریا نیز همچنین دارای منافع متعددی است. آب دریا به میزان قابل توجهی حاوی سدیم ، پتاسیم ، منیزیم ، کلسیم ، سولفات و کلراید است که منافع متعددی را برای پوست دارند.

از طرف دیگر نمک دریایی نیز مصارف گوناگونی را در محصولات مراقبت از پوست دارد. آب دریاهای عمیق نیز منافع متعددی را برای سلامت عمومی و بخصوص سلامت پوست با اثرات مثبتی بر آتوپیک درماتایتیس به همراه دارد.

البته گزارشات متعددی نیز مبنی بر اثر بخشی مواد مغذی موجود در این فرآورده های دریایی بر مشکلات پوستی اعم از پسوریازیس و دیگر نارسایی های پوستی مشابه وجود دارد. گل دریایی Sea mud نیز به دلیل دارا بودن مواد مغذی و معدنی متفاوت و متعدد قابلیت بازگرداندن رطوبت به پوست تنظیم و بالانس اسیدیته پوست ، ترمیم ضایعات آکنه ای و بروز خواص ضد پیری را داراست.

اما علاوه بر این آب دریا و گل دریا می توانند حاوی مواد سمی ای باشند که به صورت طبیعی یا بواسطه ورود آلودگی های محیطی مصنوعی و صنعتی حاصل شده باشد. لذا بکارگیری این مواد بشدت نیازمند بررسی های جدی و نظارت عالیه است. بخاطر داشته باشیم گل دریایی Sea mud می تواند حاوی فلزات سنگین باشد و به دلیل ظرفیت تبادلات یونی قادر است تا این فلزات سنگین سمی را به بدن وارد نماید. از این رو ممکن است محصولات دریایی کازمتیک حاوی مواد اولیه طبیعی حاوی باقی مانده های فلزاتی سمی همانند نیکل و کروم باشند ( کما اینکه این فلزات سنگین در اکثر مواقع به مقادیر اندک در این محصولات یافت می گردد). لذا نیازمند انجام تست های متعدد و تکمیلی جهت اطمینان از سلامت محصول به عنوان یکی از ترکیبات دریایی ضد پیری می باشند.

دکتر محمد بقایی
دکتر داروساز و پژوهشگر صنعت کازمتیک
مشاور اداره کل فرآورده های آرایشی و بهداشتی سازمان غذا و دارو