Нанобиотехнологии в косметике

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тульский государственный университет»

Естественнонаучный институт

Кафедра биотехнологии

«Экобиотехнология»

Дисциплина «Нанобиотехнология»

Тема работы:

Нанобиотехнологии в косметике

Выполнила студент:

Гр. Б460881

Суменкова М.В.

Проверила:

Зав. кафедрой биотехнологии - д. х. н.,

Понаморева О.Н.

Тула 2022

Оглавление

Введение        3

Как биотехнология может относиться к косметической продукции?        4

Липосомы и наносомы        5

Растительные стволовые клетки        7

Заключение        15

Список литературы        16

Введение

Косметика «умнеет» с каждым сезоном. То, что вчера казалось научной фантастикой, сегодня реальность. Заумное слово «нанотехнологии», которое звучит как термин из робототехники, все чаще становится оружием маркетологов в борьбе за покупателей. Уже более 1000 продуктов с этой технологией одобрены законодательно, выпущены на косметический рынок и успешно там пребывают с начала миллениума.

Что об этом чуде знает потребитель? Не очень много. Максимум покупательницы в курсе, что наносомы проникают глубоко и жутко полезны. Этой неосведомленностью и пользуются маркетологи. Достаточно написать на флаконе «наносомы», и цена взлетает до небес. Действительно ли они так необходимы и дает ли меньший размер большие преимущества?

Наносомы — это те же самые липосомы, только в 20 раз меньше: их размер не превышает 100 нм (обычно 20–50 нм). Для сравнения: пространство между клетками рогового слоя — от 20 до 75 нм, вирус гриппа может быть размером от 80 до 120 нм, а стафилококк, живущий на поверхности кожи, — 700 нм. Как видите, у наносом прекрасные возможности для проникновения.

К отбору сырья и производству наносомных сфер предъявляются повышенные требования, все вещества должны быть на молекулярном уровне схожи с человеческими биологическими мембранами и обладать высокой биоразлагаемостью.

Так же как и в производстве липосом, здесь используют фосфолипиды, а именно фосфатидилхолин — важнейший элемент мембран наших клеток. Вот только процесс производства наносом куда более сложный (используются так называемые сверхкритические технологии), поэтому на выходе они, естественно, получаются дороже обычных липосом.

Как биотехнология может относиться к косметической продукции?

Ферментированные пищевые продукты позиционируют как «здоровую пищу», что вполне оправдано, ведь они легче перерабатываются в ЖКТ, питательных веществ усваивается больше. Ферментация сохраняет омега-кислоты, витамины, пробиотики, в общем, всякие хорошие компоненты.
Сам процесс ферментации относится к химическим реакциям с использованием микроорганизмов. Проще говоря, это реакция классического брожения. Подселенные бактерии питаются сахаром и крахмалом, превращая их в другие вещества — аминокислоты, ферменты, газы или спирты. Этот процесс известен уже тысячу лет. Например, для получения вина или уксуса используют дрожжи, которые ферментируют сахара в винограде.
На сегодняшний день биотехнологическая ферментация «активных» компонентов для создания косметических препаратов является одной из направлений современных нанотехнологий. Биотехнологическая ферментация расщепляет крупные молекулы на более мелкие, поэтому те легче могут проникать в кожу.

Биотехнологической ферментации подвергают растительное сырье, водоросли, гиалуроновую кислоту, некоторые витамины, бактерии (микроорганизмы).
Ферментированные экстракты растений становятся еще полезнее. К примеру, возьмем экстракт сои. Он богат изофлавонами, которые по своему действию напоминают женские эстрогены и полезны для зрелой кожи. Исследования доказывают, что изофлавоны сои увеличивают синтез гиалуроновой кислоты и производство коллагена в коже.

Но чем здесь может помочь ферментация? 
Дело в том, что изофлавоны присутствуют в растениях в основном в виде гликозидов — соединений с сахарами.
Под действием бактерий гликозиды распадаются на сахаристую часть и несахаристый компонент, который наиболее эффективен. Именно поэтому ферментированный экстракт сои в косметическом средстве полезнее, чем обычный.
Или возьмем, например, экстракт пиона, который в косметических препаратах оказывает успокаивающее и тонизирующее действие. А если этот самый экстракт пиона ферментировать биотехнологических путем, то можно придать ему и другие свойства – ингибирование тирозиназы (!). Т.е. экстракт пиона приобретает осветляющие/отбеливающие свойства, регулируя синтез меланина на клеточном уровне. И, в сравнении арбутином (ингибирует активность тирозиназы на 53%),  ингибирующая активность его составляет 93%!

Всем известный витамин D и фолиевая кислота (витамин В9) раньше нельзя было встретить в косметических препаратах – в чистой, «аптечной» форме они не усваивались кожей.
А уже ферментированный витамин D (7-дегидрохолестерол, провиталь D3) и фолиевая кислота превосходно усваиваются кожей и оказывают определенное «терапевтическое» действие.
Или церамиды, которые на сегодняшний день так актуальны в косметических препаратах. Природные церамиды исключительно жирорастворимые компоненты. А после процесса биоферментации получают и водорастворимые формы церамидов.
Для ферментации косметического сырья используют лакто - и бифидобактерии. Разрушая оболочки клеток растений, бактерии высвобождают целый ряд полезных веществ: антиоксидантов, увлажняющих компонентов, аминокислот, минералов и микроэлементов.

Ферментированные компоненты практически не способны вызвать раздражение кожи. А значит, это хороший вариант для чувствительной кожи, которой сложно подобрать грамотный уход.
Во-первых, для ферментации не нужны растворители (такие как гликоли), этот процесс совершенно «зеленый» — в сырье подселяют бактерии, выстаивают и затем очищают.
Во-вторых, для продуктов с высоким содержанием ферментированных экстрактов требуется меньше консервантов, поскольку этот процесс тормозит окисление, а значит, риск раздражения кожи снижается.
В-третьих, биоферментированные сахара — это не только увлажняющий агент, но и успокаивающий, т. е. способный снизить реактивность кожи и замедлить воспалительный процесс.
Ну и, в-четвертых, ферментированные лакто - и бифидобактериями средства поддерживают микробиоту кожи в балансе.