Yhteystiedot: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Sähköposti:audrey.hu@wecistanche.com

Abstrakti:Kosmetiikkateollisuus on yksi nopeimmin kasvavista toimialoista viimeisen vuosikymmenen aikana. Koska kauneuskäsitteet ovat mullistaneet, monet termit on luotu tämän teollisuuden innovaatioiden rinnalle, koska kauneustuotteet eivät rajoitu pelkästään niihin, joita käytetään suojaamaan ja parantamaan ihmiskehon ulkonäköä. Näin ollen termit, kutenkosmeettiset tuotteetandnutricosmetics on syntynyt antamaan käsityksen niiden tuotteiden terveyshyödyistä, jotka luovat kauneutta sisältä ja ulkopuolelle. Viime vuosina luonnontuotteisiin perustuvakosmeettiset tuotteetovat saaneet valtavasti huomiota paitsi tutkijoilta myös suurelta yleisöltä, koska ne ovat vaarattomia. Erityisesti viime vuosina kysyntä onkosmeettiset tuotteetmeren luonnonvaroista peräisin oleva käyttö on ollut eksponentiaalisessa kasvussa niiden ainutlaatuisten kemiallisten ja biologisten ominaisuuksien vuoksi, joita ei löydy maan luonnonvaroista. Siksi tässä katsauksessa käsitellään merestä peräisin olevien yhdisteiden merkitystä ja korostetaan uusia kemiallisia kokonaisuuksia, joilla on kosmeettista potentiaalia meren luonnonvaroista ja niiden vaikutusmekanismeja, joilla nämä yhdisteet vaikuttavat kehon toimintaan, sekä niihin liittyviä terveyshyötyjä. Meriympäristöt ovat tärkein biologisen monimuotoisuuden säiliö, joka tarjoaa biologisesti aktiivisia aineita, joiden potentiaalia ei ole vielä löydetty käytettäväksi lääkkeinä, ravintoaineina jakosmeettiset tuotteet. Meren eliöt eivät ole vain tärkeä uusiutuva lähde arvokkaille bulkkiyhdisteille, joita käytetään kosmetiikkateollisuudessa, kuten agar ja karrageeni, joita käytetään hyytelöimis- ja sakeuttamisaineina lisäämään kosmeettisten valmisteiden viskositeettia, vaan myös pienille molekyyleille, kuten ektoiinille (edistää ihon kosteutta). ), trikodiini A (estämään mikrobikontaminaation aiheuttamia tuotteen muutoksia) ja mytiloksantiini (väriaineena). Merestä peräisin olevat molekyylit voivat toimia myös aktiivisina ainesosina, koska ne ovat pääyhdisteitä, jotka määräävät kosmeettisten valmisteiden, kuten esim.anti-tyrosinaasi(kojihappo), aknen vastainen (sargafuraani), valkaisu (krysofanoli), UV-suoja (scytonemiin, mykosporiinin kaltaiset aminohapot (MAA)), antioksidantit ja ryppyjä ehkäisevät aineet (astaksantiini ja PUFA:t).

Avainsanat: kosmeettiset tuotteet; ravintokosmetiikka; merestä saadut yhdisteet;anti-tyrosinaasi; ikääntymistä vastaan;Rypistymisen esto; UV-suoja

cistanche, tyrosinaasin estäjä

1. Esittely

Euroopan komission (EY) asetuksessa N:o 1223/2009 kosmetiikka määritellään tuotteiksi, jotka on tarkoitettu levitettäväksi ihmiskehon ulkoosiin, kuten orvaskesi, hiukset, kynnet, huulet ja ulkoiset sukuelimet tai hampaat ja ihon limakalvot. suuontelo, jonka yksinomaisena tai pääasiallisena tavoitteena on puhdistaa, hajustaa, suojata tai muuttaa niiden ulkonäköä tai pitää ne hyvissä olosuhteissa." [1]. Vaikka kosmetiikkaa ei ole tarkoitettukaan vaikuttamaan kehon rakenteeseen ja toimintaan, kosmetiikalle asetetaan monia vaatimuksia, mukaan lukien turvallisuus, sivuvaikutusten puute ja niiden kyky osoittaa myönteisiä vaikutuksia hyvinvointiin [2]. Koska kosmetiikkamarkkinat ovat erittäin dynaamiset ja uusia tuotteita lanseerataan jatkuvasti erittäin nopeasti, myös uusia konsepteja on ilmaantunut jatkuvasti ja uusia termejä on keksitty. Joten termi "kosmeettiset tuotteet", joka on peräisin "kosmetiikan" ja "lääkkeiden" yhdistelmästä ja jonka Kilgman suositteli [3], viittaa kosmeettisiin tuotteisiin, joilla on lääkkeen kaltaisia ​​etuja. Vaikka liittovaltion elintarvike-, lääke- ja kosmetiikkalaki (FD&C Act) ei tunnistaa tämän termin, sitä käytetään laajalti kosmetiikkateollisuudessa [4]. Uusin käsite, joka edustaa kauneusteollisuuden viimeisintä suuntausta, on puolestaan ​​"nutrikosmetiikka", joka on syntynyt yhdistelmästäkosmeettiset tuotteet" ja "ravintoaineet", ja nämä on tarkoitettu nimenomaan kauneustarkoituksiin formuloitujen ja markkinoitujen ravintoaineiden oraaliseen täydennykseen [4]. Nutrikosmetiikka on luonnehdittu luonnollisiksi terveystuotteiksi, joilla on kyky parantaa ihon, hiusten ja kynsien toimintaa ja ulkonäköä. nieltynä. Näiden yhdisteiden uskotaan parantavan ja/tai parantavan kehon hygieniaa. Näin ollen ravintokosmetiikasta on tulossa vahva trendi, koska kuluttajat ovat nykyään hyvin tietoisia elintarvikkeista ja ravintolisistä ja pyrkivät hankkimaan ensisijaisesti luonnollista alkuperää olevia tuotteita. jotka voivat palauttaa ja parantaa terveyttä ja kauneutta aiheuttamatta haitallisia vaikutuksia [4].

Kosmeettiset tuotteetkäsittävät aktiivisia aineosia, kuten vitamiineja, kivennäisaineita, fytokemikaaleja, entsyymejä, joita on erityyppisissä formulaatioissa, kuten emulsiovoiteessa, voiteessa ja voiteessa [5]. Nämä luonnolliset bioaktiiviset aineet voivat olla peräisin erilaisista lähteistä, kuten maakasveista, mikro-organismeista ja meren organismeista. Näillä aineilla voi olla lukemattomia toiminnallisia tehtäviä, mukaan lukien ne, joilla on suotuisia vaikutuksia ihmisten terveyteen [5], mikä voi edistää ihon, hiusten ja kynsien terveyttä solutasolla [6]. Vaikka kasviperäiset ainesosat ovat edelleen erittäin suosittuja ja niitä käytetään laajalti kosmeettisina aineina, niillä on myös joitain rajoituksia, koska kasvit kasvavat yleensä liian hitaasti ja niiden kemiallinen koostumus vaihtelee vuodenajasta toiseen ja alueittain. Päinvastoin, meren kasvisto ja eläimistö eivät ainoastaan ​​tuota kemiallisesti ainutlaatuisia biomolekyylejä, joita ei löydy maavaroista, vaan niitä voidaan myös kasvattaa nopeasti suuria määriä ja kustannustehokkaasti nykyaikaisilla vesiviljelytekniikoilla [7].

2. Kosmekeuttisten valmisteiden biologiset kohteet ja toimintamekanismit

Tällä hetkellä sille on kova kysyntäkosmeettiset tuotteetjotka toimivat ihon depigmentaatioina, UV-suodattimina,tulehdusta ehkäisevä, Rypistymisen esto,ikääntymistä vastaan, ihoa kosteuttava, aknen esto sekäantioksidanttija sytoprotektiiviset aineet [8]. Siksi tässä osiossa käsitellään lyhyesti joidenkin tärkeimpien kosmeettisten valmisteiden biologisia aktiviteetteja ja taustalla olevia toimintamekanismeja sekä näihin prosesseihin osallistuvia biokemiallisia reittejä ja kohteita.

2.1. Antimelanogeeninen aktiivisuus

Ihonhoitotuotteiden kysyntää motivoi aikomus kirkastaa ja vaalentaa ihon sävyä sekä poistaa paikallista hyperpigmentaatiota [9]. Ihon valkaisussa käytetään luonnollisia tai synteettisiä aineita, jotka vähentävät pigmenttiä vähentämällä ihon melaniinipitoisuutta. Tämä käytäntö voi johtua dermatologisista tarpeista, kuten ihon hyperpigmentaatiosta, joka johtuu autoimmuunisairauksista, altistumisesta UV-säteilylle, geneettisistä tekijöistä ja hormonaalisista muutoksista, jotka voivat aiheuttaa melaniinin ylituotantoa ihossa [10]. Depigmentaatioprosessi voi sisältää yhden tai useamman vaiheen melanogeenisessa reitissä, kuten melanosomin siirron tai siirron jälkeisen pigmentin käsittelyn ja hajoamisen. Siksi melaniinin biosynteesi voidaan estää välttämällä UV-altistus, tyrosinaasientsyymin, melanosyyttien aineenvaihdunnan ja lisääntymisen estäminen tai poistamalla itse melaniini [11]. Ihon valkaisu voidaan saavuttaa useilla mekanismeilla, kuten estämällä mikroftalmiaan liittyvää transkriptiotekijää, vähentämällä melanokortiini 1 -reseptoriaktiivisuutta, häiritsemällä melanosomin kypsymistä ja siirtymistä, melanosyyttien häviämistä ja tyrosinaasientsyymin estämistä [12]. Useat pigmenttiä poistavat aineet säätelevät ihon pigmentaatiota vaikuttamalla tyrosinaaseihin liittyvien melanogeenisten entsyymien transkriptioon ja aktiivisuuteen, tyrosinaasiin liittyvään proteiiniin-1(TYRP-1), tyrosinaasiin liittyvään proteiiniin-2 (TYRP{13). }}), tai peroksidaasi [13]. Tyrosinaasin estämisestä on tullut yleisin ja yhä suositumpi ihoa valkaisevissa kosmeettisissa tuotteissa. Tähän asti synteettisten tyrosinaasin estäjien käyttö on ollut melko rajallista johtuen niiden toksisuudesta, heikosta stabiilisuudesta, heikosta ihon läpäisystä ja alhaisesta aktiivisuudesta [14]. Perinteisesti kasveista peräisin olevia yhdisteitä, kuten hydrokinoniglykosidia arbutiinia (1) ja atselaiinihappoa (2), sekä sienistä, kuten kojiinihappoa (3) (kuva 1) [10], on käytetty laajalti ihon valkaisuaineina kosmetiikassa. Viime vuosina tutkimus on kuitenkin keskittynyt meren eliöistä peräisin oleviin yhdisteisiin, erityisesti florotaniiniin, kuten ruskealevistä peräisin oleviin 7-phloroeckol (4) (kuva 1), koska yleisesti uskotaan, että nämä yhdisteet ovat turvallisempia kuin perinteinen iho. valkaisuaineet. Turvallisuuskysymys sai alkunsa ajatuksesta, että aktiiviset aineet eivät ole eristettyjä, vaan ne esiintyvät monimutkaisissa ja stabiileissa kemiallisissa klustereissa, jotka estävät niiden negatiiviset vaikutukset käyttökohdassa [15].

Ihon pigmentaatio on tärkein valolta suojaava tekijä, koska melaniini ei toimi vain laajakaistaisena UV-absorbentina, vaan sillä on myös antioksidanttisia ja radikaaleja sieppavia ominaisuuksia [16]. Lisäksi melaniinilla on myös tärkeä rooli naamioinnissa, lämmön säätelyssä ja kosmeettisessa vuorovaikutuksessa. Pigmentaatio on erittäin perinnöllistä, ja sitä säätelevät geneettiset, ympäristölliset ja endokriiniset tekijät, jotka säätelevät melaniinin määrää, tyyppiä ja jakautumista ihossa, hiuksissa ja silmissä. Koska iho on kehon suurin elin, joka on aina alttiina sisäisille ja ulkoisille olosuhteille, se reagoi usein näihin tekijöihin muuttamalla konstitutiivista pigmentaatiomallia [17]. Melaniinipigmentin ylituotanto tai puute ei johdonmukaisesti ole vain esteettinen ongelma, sillä pienet muutokset ihmiskehon fysiologisessa tilassa tai altistuminen haitallisille ulkoisille tekijöille voivat vaikuttaa pigmentaatiokuvioihin joko tilapäisesti (kuten raskauden aikana) tai pysyvästi (esim. ikäpisteet) käytöstapoja [17]. Tästä syystä valkaisukosmetiikan kysyntä on suuri myös lentigon, raskausnaamion tai jopa lääkemyrkytysten aiheuttaman hyperpigmentaation hoitoon.

Melaniinia tuotetaan peräkkäisillä entsymaattisilla prosesseilla melanosomeissa, melanosyyteissä sijaitsevassa organellissa, ja sitten se siirretään läheisiin keratinosyytteihin valosuojausta varten [18,19]. Tyrosinaasi on monitoiminen, kalvoglykosyloitunut ja kuparia sisältävä oksidaasientsyymi, joka puuttuu melanogeneesin alkuvaiheisiin hydroksyloimalla tyrosiinia 3,4-dihydroksifenyylialaniiniksi (DOPA) ja hapettaa sen jälkeen DOPA:n dopakinoniksi [20]. Koska tyrosinaasi on nopeutta rajoittava entsyymi, se on kriittinen melaniinin synteesille ja säätelee ihon pigmentaatiota. Siten tämän biologisen kohteen estäminen on tällä hetkellä yleisin lähestymistapa ihonvalkaisuaineiden kehittämiseen kosmetiikkaan [18].

Huolimatta suuresta määrästä yhdisteitä, joilla on in vitro tyrosinaasia estävää vaikutusta, vain harvat olivat tehokkaita kliinisissä kokeissa [21,22]. Siten erilaisten tekijöiden ja yhdisteiden melanogeneesin indusoivien mekanismien ymmärtäminen on olennaista suunniteltaessa ja kehitettäessä tuotteita tiettyihin tarkoituksiin, kuten pigmenttisairauksien hoitoon ja rusketustuotteita muun muassa ihosyövän riskin vähentämiseksi [17]. Lisäksi tyrosinaasin on raportoitu myös katalysoivan dopamiinikinonin muodostumista ihmisen mustakalvossa, joka on aine, joka voi olla osallisena dopamineneurotoksisuuteen ja erilaisiin hermostoa rappeuttaviin sairauksiin, kuten Parkinsonin tautiin. Johdonmukaisesti tyrosinaasi saattaa olla myös mahdollinen kohde Parkinsonin taudin hoitoon tarkoitettujen lääkkeiden kehittämisessä [23]. Uusien tyrosinaasi-inhibiittoreiden löytäminen, joilla on kyky säädellä melanogeneesiä, on erityisen kiinnostava, koska melaniinin liiallinen tuotanto johtaa ihon hyperpigmentaatioon pisamioiden, niin kutsuttujen "ikäpisteiden" ja melanooman muodossa. Vaikka meren luonnonvaroista on löydetty useita eri kemiallisiin luokkiin kuuluvia tyrosinaasin estäjiä ihon valkaisuaineina tai pigmenttihäiriöiden hoitoon, joillakin niistä on kielteisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen [24].

Toinen tärkeä näkökohta on, että vaikka tyrosinaasi-inhibiittoreiden estovoima ilmaistaan ​​normaalisti niiden puoliinhiboivan pitoisuuden (IC50) arvoina, ei ole mahdollista suoraan verrata eri yhdisteiden inhiboivaa aktiivisuutta niiden kirjallisuudessa raportoituihin IC50-arvoihin, koska koeolosuhteet ovat kuten substraattipitoisuudet, inkubointiaika ja käytetyt kaupallisten tyrosinaasientsyymien erät vaihtelivat eri määrityksissä. Eron välttämiseksi useimmat uusien tyrosinaasin estäjien arvioimiseksi tehdyt tutkimukset käyttävät positiivisena kontrollina tavanomaista tyrosinaasin estäjää, kuten kojiinihappoa (3) (kuva 1) [20]. Kojihappo (3), sieni-aineenvaihduntatuote, jota tällä hetkellä käytetään ihon valkaisuaineena kosmetiikassa ja myös elintarvikelisäaineena estämään entsymaattista ruskistumista, on intensiivisimmin tutkittu tyrosinaasin estäjä [25].

Koska tyrosinaasin estäjät eivät ole vain tärkeitä depigmentaatioaineita kosmetiikassa, vaan ne ovat myös kliinisesti käyttökelpoisia joidenkin melaniinin hyperpigmentaatioon liittyvien dermatologisten sairauksien hoidossa [26], on tärkeää määritellä oikein termi "tyrosinaasi-inhibiittori". Yleensä "tyrosinaasi-inhibiittorin" nimitys ei ole aina kovin selkeä, koska jotkut kirjoittajat käyttävät samaa terminologiaa viitatakseen melanogeneesin estäjiin, joiden toimintaan liittyy pääasiassa melaniinin interferenssin muodostumista, mutta ilman suoraa vaikutusta tyrosinaasientsyymiin. Siten vain spesifisiä inaktivaattoreita ja/tai spesifisiä tyrosinaasin estäjiä, jotka sitoutuvat suoraan entsyymiin ja inhiboivat sen aktiivisuutta, pidetään "todellisina estäjinä". Nämä tyrosinaasin "todelliset estäjät" jaetaan sitten kahteen luokkaan: (1) spesifiset tyrosinaasin estäjät, jotka sitoutuvat reversiibelisti entsyymiin vähentäen siten sen katalyyttistä kapasiteettia [20] ja (2) spesifiset tyrosinaasin inaktivaattorit, jotka tunnetaan myös irreversiibelinä estäjinä tai "itsemurhasubstraateina". ", jotka muodostavat kovalenttisen sidoksen tyrosinaasiin, muuttaen siten sen aktiivista kohtaa ja inaktivoivat entsyymin palautumattomasti katalyyttisen prosessin aikana (esim. L-DOPA ja katekoli). Mikä tärkeintä, nämä yhdisteet ovat yleensä spesifisiä tyrosinaasille eivätkä inaktivoi muita proteiineja [27,28]. Tyrosinaasi-inhibiittorit voidaan myös luokitella joko niiden kemiallisten rakenteiden tai estomekanismien perusteella viiteen pääluokkaan: (1) polyfenolit, (2) bentsaldehydi- ja bentsoaattijohdannaiset, (3) pitkäketjuiset lipidit ja steroidit, (4) muut luonnolliset tai synteettiset inhibiittorit ja (5) irreversiibelit inaktivaattorit. Polyfenolit edustavat monipuolisinta ja suurinta tyrosinaasin estäjien ryhmää, flavonoidit ovat tämän ryhmän pääedustaja [29]. Flavonoidien lisäksi useilla stilbeeneillä ja kumariinijohdannaisilla on havaittu olevan antityrosinaasiaktiivisuutta [30].

2.2. Antiaging-toiminta

Termi "ihon ikääntyminen" viittaa dermiksen heikkenemiseen, mukaan lukien oheneminen, kuivuus, löysyys, hauraus, laajentuneet huokoset, hienot juonteet ja ryppyjä, verisuonten kohoaminen, läpinäkyvyyden lisääntyminen ja kimmoisuuden menetys [31]. Ikääntymisprosessi vähentää ihon paksuutta, kimmoisuutta ja elastisten kuitujen käpristymistä ihossa, mikä aiheuttaa ryppyjä [32]. Sisäinen ikääntyminen määräytyy yleensä geneettisten tekijöiden perusteella; kuitenkin ulkoiset tekijät, kuten altistuminen auringonvalolle, saasteille tai nikotiinille, toistuvat lihasliikkeet, kuten silmät siristellen tai rypistäminen, ja elämäntavat, kuten ruokavalio, makuuasento ja yleinen terveys, vaikuttavat myös ikääntymisprosessiin [31]. Ikääntymiseen vaikuttavat myös kollageenin geeniekspression väheneminen, alhainen fibroblastiaktiivisuus ja fibroblastien uusiutuminen sekä lamelliesteen kutistuminen, mikä johtaa ihon kyvyttömyyteen säilyttää kosteutta. Vaikka ihon ikääntymisen taustalla olevia mekanismeja ei ole täysin selvitetty, kosmetiikkateollisuus tarjoaa edelleen valtavan valikoiman ikääntymistä estäviä tuotteita, joista useimpien väitetään stimuloivan epidermiksen fibroblastien kollageenin ja glykosaminoglykaanin (GAG) synteesiä, mikä lisää ihon kiinteyttä ja joustavuutta. ihon sarveiskalvokerros [33].

Ihmisen iho on anatominen este patogeeneille ja fyysisille vaurioille, ja se toimii jakajana sisäisen ja ulkoisen ympäristön välillä [34,35]. Iho suojaa kehoamme ulkoisilta hyökkäyksiltä, ​​erityisesti auringolta, mikä sisältää useita mekanismeja, jotka minimoivat UV-säteilylle altistumisen aiheuttamat vauriot. Näitä mekanismeja voidaan kontrolloida tietyillä orgaanisilla ja epäorgaanisilla yhdisteillä, esim. melaniinilla (5) (Kuva 2) [34,35]. Eri organismit tuottavat erilaisia ​​kemikaaleja suojautuakseen UV-säteilyn haitallisilta vaikutuksilta. Esimerkiksi vaikka eläimet (mukaan lukien ihmiset) käyttävät melaniinia (5) suojautuakseen UV-säteilyltä, korkeammat kasvit tuottavat toissijaisia ​​metaboliitteja, kuten flavonoideja, ja mikro-organismit, jotka elävät meriympäristössä, jossa on suuri määrä auringonvaloa, tuottavat yhdisteitä, kuten scytonemiinia (6). (Kuva 2), mykosporiinin kaltaiset aminohapot (MAA) ja useita muita UV-säteilyä absorboivia aineita, joiden kemiallinen rakenne on tuntematon, samaan tarkoitukseen [36,37]. Karotenoidit, toinen monien mikrolevälajien tuottama UV-suodattimien luokka, ovat myös tärkeimpiä aktiivisia yhdisteitä tärkeimpien ikääntymistä ehkäisevien ominaisuuksien joukossa [38], joista karoteeni (7) (kuva 2) on yksi tehokkaimmista yhdisteistä, jotka estävät reaktiivisen hapen muodostumisen. lajien (ROS) muodostumista, jolloin vältetään soluvauriot ja ikääntymisprosessi [39].

2.2.1. Vanhenemista estävä toiminta

Pitkäaikainen altistuminen UV-säteilylle voi aiheuttaa dermatohelioosia tai valovanhenemista [40]. Altistuminen UV-säteilylle, molemmat UVA (400 nm <>< 320="" nm)="" and="" uvb="" (320="" nm="" <="" λ="" <="" 290="" nm),="" can="" lead="" to="" alterations="" in="" the="" composition="" of="" the="" dermal="" extracellular="" matrix="" (ecm),="" resulting="" in="" wrinkles,="" laxity,="" coarseness,="" mottled="" pigmentation,="" and="" histological="" changes="" including="" epidermal="" thickness="" and="" connective="" tissue="" alteration="" or="" even="" skin="" cancer="" (melanoma),="" which="" are="" typically="" mediated="" by="" ros="" [41–43].="" continuous="" exposure="" to="" uv="" radiation="" leads="" to="" numerous="" complications="" that="" are="" correlated="" with="" various="" pathological="" consequences="" of="" skin="" damage.="" for="" example,="" sunburn="" occurs="" when="" exposure="" to="" uv="" radiation="" exceeds="" the="" protective="" capacity="" of="" an="" individual's="" melanin="" [43–46].="" although="" short-term="" solar="" exposure="" can="" be="" beneficial="" on="" mood="" and="" vitamin="" d="" synthesis,="" it="" can="" also="" cause="" an="" immediate="" skin="" burn,="" detrimental="" skin="" thickening,="" actinic="" erythema,="" and="" excessive="" tanning.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" long-term="" effects="" are="" all="" negative,="" including="" photo-induced="" skin="" aging="" and="" photo-carcinogenesis="" caused="" by="" uv="" radiation-induced="" immunosuppression.="" the="" severity="" of="" these="" long-term="" effects="" requires="" the="" use="" of="" appropriate="" protection="" during="" uv="" radiation="" exposure="" [47].="" although="" uvb="" affects="" mainly="" the="" epidermis="" and="" uva="" intervenes="" directly="" in="" the="" dermal="" compartment,="" both="" are="" the="" major="" factors="" responsible="" for="" the="" photoaging="" of="" human="" skin,="" damaging="" dermal="" fibroblasts,="" through="" the="" induction="" of="" cytokines,="" matrix="" metalloproteinases="" (mmps),="" and="" mitochondrial="" dna="" mutations="" [48,49].="" radiation-induced="" oxidation="" may="" cause="" photoaging="" by="" the="" reduction="" of="" antioxidant="" enzymes="" and="" the="" antioxidant="" defense="" mechanism,="" which="" may="" result="" in="" significant="" oxidative="" damage,="" immunomodulation,="" the="" activation="" of="" melanogenesis,="" and="" ultimately="" carcinogenesis="" [50].="" to="" avoid="" the="" deleterious="" effects="" caused="" by="" uv="" exposure,="" sunscreen="" products="" that="" commonly="" contain="" organic="" and/or="" inorganic="" filters="" are="" used="" [51–53].="" however,="" a="" number="" of="" naturally="" occurring="" photoprotective="" compounds="" such="" as="" scytonemin="" (6,="" from="" cyanobacteria),="" mycosporines="" (from="" fungi="" and="" cyanobacteria),="" maas="" (from="" cyanobacteria,="" microalgae,="" macroalgae,="" yeasts,="" fungi,="" sponges,="" corals,="" and="" animals),="" flavonoids="" (from="" higher="" plants),="" melanins="" (in="" humans="" and="" other="" animals="" and="" even="" some="" bacteria),="" and="" several="" other="" uv-absorbing="" substances="" of="" unknown="" chemical="" structures="" from="" different="" organisms="" have="" been="" explored="" to="" develop="" novel="" uv="" filters="" for="" sunscreen="" products="" to="" prevent="" photodamage="">

Useita fotosynteettisiä organismeja on tutkittu valolta suojaavien yhdisteiden lähteinä. Näitä ovat mykosporiinit, MAA:t ja useat muut UV-suodattimet [42,56,57]. MAA:t kuuluvat sekundääristen aineenvaihduntatuotteiden perheeseen, joita tuottavat erilaiset organismit, erityisesti ne, jotka elävät runsaasti auringonvaloa saavissa ekosysteemeissä, kuten meri- ja makean veden ympäristöissä, suojatakseen auringon säteilyä [58]. Nämä alhaiset molekyylipainot (yleensä<400 da)="" and="" colorless="" compounds="" are="" water-soluble="" and="" share="" the="" same="" chemical="" scaffold,="" but="" they="" differ="" in="" substituents="" and/or="" the="" presence="" and="" type="" of="" amino="" acids.="" their="" structures="" consist="" of="" cyclohexenone="" or="" cyclohexenimine="" chromophores="" linked="" to="" a="" nitrogen="" substituent="" of="" an="" amino="" acid="" or="" its="" iminoalcohol="" by="" conjugation="" [58,59].="" maas="" absorb="" uv="" radiation="" ranging="" from="" 310="" to="" 362="" nm="" and="" dissipate="" this="" energy="" in="" the="" form="" of="" heat="" radiation="" to="" the="" surrounding="" environment="" [60].="" the="" protection="" efficiency="" of="" maas="" against="" uv="" radiation="" depends="" also="" on="" their="" location="" in="" the="" cell,="" i.e.,="" maas="" located="" in="" the="" cytoplasm="" provide="" limited="" protection="" against="" uv="" radiation="" while="" extracellular="" maas="" are="" more="" effective="" protectors="" [61,62].="" on="" the="" other="" hand,="" scytonemin="" (6)="" (figure="" 2),="" a="" stable="" yellow-brown="" and="" lipid-soluble="" pigment,="" is="" located="" in="" the="" extracellular="" polysaccharide="" sheath="" of="" some="" cyanobacteria.="" scytonemin="" (6)="" has="" a="" maximum="" absorption="" at="" 386="" nm="" but="" also="" absorbs="" significantly="" at="" 252,="" 278,="" and="" 300="" nm.="" recent="" studies="" suggested="" that="" scytonemin="" (6)="" not="" only="" has="" the="" potential="" as="" a="" uv="" filter="" in="" cosmetics="" but="" also="" as="" an="" anticancer="" drug="">

2.2.2. Ryppyjä ehkäisevä toiminta

Useat tutkimukset paljastivat, että MMP:t, erittyvien tai transmembraanisten sinkendopeptidaasien perhe, ovat vastuussa kollageenisynteesin estämisestä valoikääntyneessä ihossa [64]. MMP:itä tuottavat monet erilaiset solut, mukaan lukien fibroblastit, keratinosyytit, syöttösolut, makrofagit ja neutrofiilit, ja niillä uskotaan olevan tärkeä rooli ryppyjen muodostumisessa [65,66]. MMP:t voidaan jakaa kolmeen suureen funktionaaliseen ryhmään, eli interstitiaalisiin kollagenaaseihin (jotka hajottavat tyypin I, II ja III kollageenia) [67], stromelysiineihin (jotka hajottavat laminiinia, fibronektiiniä ja proteoglykaaneja) [68] ja gelatinaaseihin (jotka hajottavat tyypin IV ja V kollageenit) [69]. MMP:iden ilmentymistä indusoivat yleensä erilaiset solunulkoiset ärsykkeet, kuten kasvutekijät, sytokiinit ja UV-säteily [70,71]. ROS voi myös vaikuttaa MMP-geeniekspressioon signaalinvälitysreitin kautta [72]. Lisäksi MMP:iden liiallinen ilmentyminen liittyy kudosten uusiutumis-, korjaus- ja tuhoutumisilmiöihin. Esimerkiksi MMP-2 ja MMP-9 voivat heikentää ECM:ää ja vaikuttaa ryppyjen muodostumiseen ja ihon paksuuteen [73]. Kollagenaasin tai MMP:n-1 induktio, joka johtaa kollageenin tyypin I hajoamiseen, voi edistää ryppyjen muodostumista, ja koska tyypin I kollageeni on sidekudoksen tärkein ainesosa, sitä ei voida kompensoida samanaikaisella kollageenisynteesin induktiolla [74] . Tätä epätasapainoa lisää yleensä UVA-säteilyn vaikutus, mikä johtaa kollageenin 1A1:n ja kollageenin 1A2:n vähentyneeseen ilmentymiseen, mikä indusoi sytokiiniinterleukiinin (IL)-6 [75] noususäätelyä. Toisaalta transkriptiotekijä, aktivoiva proteiini -1 (AP1), joka aktivoituu UVA-stimulaation jälkeen, indusoi MMP-1-synteesiä ja kollageeni 1A1:n ja kollageeni1A2:n tukahduttamista [76]. Näin ollen MMP:t ovat hyödyllisiä markkereita ihon ikääntymiselle, ja aineet, jotka stimuloivat kollageenisynteesiä ja/tai vähentävät valon aiheuttamaa MMP:iden lisääntymistä, voivat olla hyödyllisiä ihonhoitotuotteissa [33]. Mielenkiintoista on, että useat tutkimukset ovat paljastaneet, että ravintoperäiset yhdisteet, kuten askito-oligosakkaridit, flavonoidit, polyfenolit ja rasvahapot, pystyvät estämään MMP:iden aktivoitumista ja ilmentymistä [71,77,78]. Siksi näillä yhdisteillä voi olla vahva potentiaali ravintokosmeettisten tuotteiden kehittämiseen.

Kaikki ryppyjä/ikääntymistä estävät kosmeettiset formulaatiot sisältävät normaalisti kosteuttavia komponentteja, jotka ylläpitävät ihon kosteutta, mikä on välttämätöntä ihon toiminnalle. Vedenhukkaa rajoittavien lipidien tai yhdisteiden, jotka pystyvät muodostamaan sidoksia vesimolekyyleihin, ulkoista käyttöä käytetään jäljittelemään ihon luonnollisia kosteutusmekanismeja [10]. Perinteisesti linolihappoa ja linoleenihappoa käytetään yleisesti öljy/vesi-emulsiossa veden pidättämiseksi ihossa, jotta transepidermaalinen vesihäviö (TEWL) palautettaisiin normaalille tasolle [79]. Viime aikoina kuitenkin tutkitaan joidenkin merimikro-organismeista peräisin olevien biosurfaktanttien, kuten mannosyylierytritolin (8), ramnolipidien (9) ja soforolipidien (10a ja 10b) (kuva 2) käyttöä kosmetiikkateollisuudessa niiden emulgointi-, liukoisuus-, kostutus-, vaahtoamis- ja dispergointiominaisuudet, jotka eivät ainoastaan ​​lisää tuotteiden hydrofobisten ainesosien liukenemista, vaan myös helpottavat niiden kulkeutumista ihoesteen läpi [80]. Lisäksi näillä merestä peräisin olevilla biosurfaktantilla on etu synteettisiin kollegoihinsa nähden, koska ne ärsyttävät vähän ihoa, mikä on ihanteellinen ryppyjä ehkäiseviin formulaatioihin [81].

2.3. Antioksidanttiaktiivisuus

Antioksidanteilla on tärkeä rooli solujen suojauksessa ikääntymistä vastaan ​​estämällä UV-indusoituja ROS-aineita, kuten superoksidianioneja (O2−), hydroksyyliradikaalia HO.) ja H2O2:ta hyökkäämästä kalvon lipidejä, proteiineja ja DNA:ta vastaan ​​[82,83]. Koska kalvolipidien hapettuminen on yksi tärkeimmistä ihon nuorekasta ulkonäköä heikentävistä tekijöistä [84], ROS-muodostumisen estäminen on olennaista. Antioksidantit suojaavat hapettumista edistävältä ympäristöltä, jolle ihmisen iho on alttiina, erityisesti UV-säteilylle, savulle ja ilmansaasteille [82,83]. Siksi antioksidanttirikkaiden ravintolisien käyttö on tärkeä strategia, jota käytetään niin kutsutussa "antioksidanttiterapiassa" terveyden ylläpitämiseksi sekä monien sairauksien ehkäisyyn. Antioksidantit koostuvat entsymaattisista ja ei-entsymaattisista molekyyleistä. Entsymaattisia antioksidantteja ovat superoksididismutaasi (SOD), katalaasi (CAT), glutationiperoksidaasi (GSH), glutationireduktaasi (GR) ja glutationitransferaasi (GST), joita on ihmisen plasmassa ja erytrosyyteissä [85,86]. Ei-entsymaattiset antioksidantit koostuvat monista pienten molekyylien luokista, kuten -karoteeni (7) (kuva 2), R-tokoferoli (TOH) (11), askorbiinihappo (12) ja ubikinoli (13) (kuva 3) [87].

Tällä hetkellä monia synteettisiä antioksidantteja, kuten butyloitua hydroksianisolia (BHA) (14), butyloitua hydroksitolueenia (BHT) (15), tert-butyylihydrokinonia (TBHQ) (16) ja propyyligallaattia (17) (kuva 3), käytetään lisäaineina estämään. hapettuminen elintarvikkeissa, kosmetiikassa ja lääkkeissä. Näiden synteettisten antioksidanttien käyttöä elintarvikkeissa tai lääkkeissä on kuitenkin rajoitettu, koska ne voivat johtaa mahdollisiin ongelmiin ihmisten terveydelle myrkyllisyytensä ja turvallisuuden puutteen vuoksi [88,89]. Päinvastoin, koska luonnollisia antioksidantteja pidetään turvallisina vaihtoehtoina, monia tutkimuksia on tehty tehokkaiden luonnollisten antioksidanttien löytämiseksi kosmetiikkateollisuudelle [90–93]. Luonnollisten antioksidanttien, kuten asflorotaniinien, sulfatoitujen polysakkaridien, fukosterolin (18) ja fukoksantiinin (19) (kuva 3), jotka kaikki on johdettu makrolevistä, uskotaan olevan hyviä vaihtoehtoja kosmetiikkateollisuudelle [8,94].

Luonnolliset pigmentit, kuten klorofyllit, karotenoidit ja tokoferolijohdannaiset, kuten E-vitamiini ja isoprenoidit, ovat myös mielenkiintoisia luonnollisia antioksidantteja, joita voidaan saada meren luonnonvaroista [90–93]. Karotenoidien antioksidanttiset ja anti-inflammatoriset ominaisuudet, jotka edistävät niiden ihon valosuojaa UVA:n aiheuttamaa ROS-toksisuutta estämällä, tekevät niistä tärkeimpiä ainesosia monissa aurinkovoideissa [53]. Toisaalta MAA:t eivät voi vain suojata ihoa UV-säteilyltä, vaan ne myös osoittavat suurta antioksidanttiaktiivisuutta poistamalla superoksidianionia ja siten estävät lipidiperoksidaatiota [95–97]. MAA:iden ominaisuudet UV-suodattimina ja ROS-poistoaineina viittaavat siihen, että ne voisivat olla erittäin hyödyllisiä ainesosia aurinkosuojatuotteissa [98]. Toinen mielenkiintoinen luonnollisten antioksidanttien luokka ovat merestä peräisin olevat oligosakkaridit ja peptidit. Leväperäisten hiilihydraattien on väitetty sisältävän niiden lisäksi. paksuntavat ja kosteuttavat ominaisuudet, antioksidanttiset, melanogeeniset ja ikääntymistä estävät ominaisuudet, jotka ovat hyödyllisiä iholle ja edustavat siten lisäarvoakosmeettiset tuotteet [99,100].

2.4. Aknen vastainen toiminta

Acne vulgaris, joka tunnetaan yleisesti nimellä akne tai näppylät, joka on tyypillinen murrosiän tila, mutta voi esiintyä myös aikuisilla, on yleisin ihosairaus, jolle on tunnusomaista näiden tulehdusrauhasten tulehdus [101]. Aknen aiheuttavat monitekijäiset tapahtumat, mukaan lukien hormonaaliset, mikrobiologiset ja immunologiset mekanismit, kuten androgeenivälitteinen talirauhasten toiminnan stimulaatio, follikulaarinen hyperkeratinisaatio ja tulehdus. Propionibacterium acnes -bakteeri on tulehdusvaiheen aiheuttaja ja siten käynnistää tulehtuneen leesion [102–104]. Siksi P. aknes ja Staphylococcus epidermidis ovat tärkeimmät kohteet aknen ehkäisyssä ja lääkehoidossa [101,103]. Nämä anaerobiset bakteerit stimuloivat tulehdusta edistävien sytokiinien tuotantoa ja indusoivat ROS:n vapautumista, jonka liiallinen tuotanto johtaa tuhoavaan ilmiöön, joka johtaa arpeutumiseen [105]. Ne myös vapauttavat lipaaseja sulattamaan ihon ylimääräistä öljyä ja talia, mikä puolestaan ​​stimuloi voimakasta paikallista tulehdusta, joka rikkoo karvatupet. Siksi P. acnes -bakteerin kasvun estäminen on tunnustettu strategiseksi menetelmäksi aknen hoidossa kosmetiikkateollisuudessa. Kun etsittiin uusia antibakteerisia yhdisteitä P. acne -bakteeria vastaan ​​meren bioresursseista uusien luonnonkosmeettisten tuotteiden kehittämiseksi aknen ehkäisemiseksi, sargafuraanin (20) (kuva 4), joka on eristetty meren ruskealevän Sargassum macrocarpum -uutteesta, havaittiin olevan voimakas aknen vastainen vaikutus. P. acnes, jonka pienin estopitoisuus (MIC) on 15 µg/ml [106]. Pyrkiessään löytämään Marin (tai akne vulgariksen hoitoon johdettuja yhdisteitä, Choi et al. ovat arvioineet useiden Etelä-Korean rannikolla yleisesti esiintyvien makrolevälajien antibakteerisen aktiivisuuden; kuitenkin vain Ecklonia kurome, E. cava ja Ishige sinicolalla oli voimakasta kasvua estävää aktiivisuutta P. acnesia vastaan ​​sekä anti-inflammatorista aktiivisuutta [107]. Siksi näiden kolmen levälajin tuottamat yhdisteet voisivat olla lupaavia aineita kehitettäessä kosmeettisia tuotteita torjumaan vulgari-bakteeria.

2.5. Haavojen paranemista ja tulehdusta ehkäisevää toimintaa

Haavan paraneminen on monimutkainen ja tiukasti säädelty prosessi vaurioituneiden kudosten muotojen ja anatomisten toimintojen palauttamiseksi, ja se koostuu kolmesta päällekkäisestä vaiheesta [108,109]. Ensimmäistä tulehdusvaihetta, jolle on tunnusomaista verihiutaleiden aktivaatio sekä kasvutekijöiden ja sytokiinien vapautuminen, seuraa proliferatiivinen vaihe, jossa kasvutekijöitä erittyy ja solujen lisääntyminen tehostuu, ja lopuksi viimeinen vaihe koostuu uudelleenmuodostumisesta, jossa kollageenin tuotanto ja organisoituminen tapahtuu, mikä johtaa kypsään arpiin [110]. Akuutti tai normaali haavan paraneminen etenee järjestyksessä päällekkäisten prosessien kautta, mikä mahdollistaa ihon toiminnan ja eheyden korjaamisen koordinoidusti epäterveillä yksilöillä 7-10 päivässä [111]. Kaikkien näiden tapahtumien tasainen eteneminen johtaa haavan paranemisen normaaliin loppuunsaattamiseen ja palauttaa ihon häiriintyneet toiminnot [112,113]. Muutokset, jotka keskeyttävät paranemisprosessin, voivat kuitenkin pahentaa kudosvaurioita ja viivästyttää korjausprosessia, mikä edistää kroonista haavaa. paranemista. Useat tekijät, kuten infektiot, taustalla olevat sairaudet (esim. diabetes tai sydän- ja verisuonisairaudet), lääkkeet (esim. steroidit) ja vanhuus voivat heikentää haavan paranemisprosessia [109,111]. Toisaalta tulehdus on elintärkeä kehon immuunivasteen tapahtuma, johon liittyy monimutkaisten eri solujen, mukaan lukien leukosyytit, verisolut, fibroblastit ja epiteelisolut, vuorovaikutus [108]. Tulehdusprosessissa on kahdenlaisia ​​signaaleja: ne, jotka käynnistävät ja ylläpitävät tulehduksen, ja muut, jotka pysäyttävät prosessin, ja näiden signaalien epäsymmetria voi aiheuttaa solu- ja kudosvaurioita. Siten koko prosessin sääntelyn purkaminen voi johtaa krooniseen tulehdukseen ja joissakin tapauksissa jopa kuolemaan [114]. Tulehdukselliset ihosairaudet ovat hyvin yleisiä dermatologisia ongelmia, joita esiintyy eri muodoissa, toisin sanoen satunnaisista ihottumista, joihin liittyy ihon kutinaa ja punoitusta, kroonisempiin sairauksiin, kuten atooppiseen ihottumaan, ruusufinniin, seborrooiseen ihottumaan ja psoriaasiin [115]. Ihotulehdus on yhdistetty moniin sairauksiin, kuten syöpään ja diskoidiseen lupus erythematosukseen (DLE) sekä näkyvään odotettavissa olevaan ihon ikääntymiseen. Näkyvää ihottumaa voidaan kuitenkin vähentää ja ehkäistä päivittäisellä antioksidanttien tai tulehduskipulääkkeiden käytölläkosmeettiset tuotteetyhdistettynä ruokavalioon, jossa on runsaasti anti-inflammatorisia ja antioksidanttisia lisäravinteita [116]. Mikrobiologiset ja immunologiset tekijät ja myrkylliset aineet voivat käynnistää tulehdusvasteen aktivoimalla erilaisia ​​humoraalisia ja soluvälittäjiä, kuten prostaglandiineja (PG), leukotrieenejä (LT), NO:ta, tuumorinekroositekijä alfaa (TNF-) ja interleukiinin (IL) sytokiineja. perheet [117]. Dermaaliset ja epidermaaliset solut tuottavat konstitutiivisesti erilaisia ​​sytokiinejä ja eikosanoideja, joilla on ratkaiseva rooli homeostaasin ylläpitämisessä ja ihotulehduksen säätelyssä ja joiden tasoa säätelevät fysiologiset ja patofysiologiset tapahtumat [118, 119]. Arakidonihappo (AA), proinflammatoristen eikosanoidien esiaste, vapautuu kalvon fosfolipideistä tulehdusaktivaation aikana ja metaboloituu sitten PG:iksi ja LT:iksi [118, 119]. Erilaisia ​​strategioita on tutkittu lipidivälittäjien liiallisen tuotannon hallitsemiseksi biokemiallisten reittien eri tasoilla, kuten fosfolipaasi A2:n (PLA2) esto, AA:n vapautumisen entsyymin laukaiseminen, syklo-oksigenaasi- (COX) ja lipoksigenaasireittien (LOX) estäminen ja reseptoriantagonistien kehittäminen verihiutaleita aktivoivaa tekijää (PAF) ja LT:itä vastaan ​​[118, 119]. Useimmat tavanomaiset ihohaavojen hoidot, kuten ei-steroidiset tulehduskipulääkkeet (NSAID), immunomoduloivat lääkkeet ja paikalliset kortikosteroidit, pyrkivät vähentämään tulehdusta [120]. Tällä hoidolla voi kuitenkin olla negatiivinen vaikutus haavan paranemiseen, mukaan lukien haitalliset vaikutukset, kuten atrofia, osteoporoosi, liikalihavuus ja glaukooma [121]. Vaikka onkin keskeistä etsiä uusia tulehdusta ehkäiseviä aineita, joilla on vähemmän haittavaikutuksia, pyrkimys on melko haastava johtuen tulehdusprosessin monimutkaisuudesta ja sen roolista isännän puolustuksessa. Viimeaikainen edistyminen tulehdukseen liittyvien mekanismien selvittämisessä on kuitenkin mahdollistanut uusien kohteiden tunnistamisen [122].

Meren luonnonvarat huomioon ottaen mikään ei voi verrata merikurkkuja haavoja parantavien ominaisuuksien suhteen [123–125]. Merikurkut, erityisesti Stichopus Hermann, joka tunnetaan yleisesti nimellä "gamat emas", on pitkään tunnustettu kansanlääketieteessä lukemattomien sairauksien hoitoon, mukaan lukien haavan paraneminen [126]. In vivo -tutkimukset, joissa käytettiin erilaisia ​​eläinmalleja, osoittivat, että merikurkkuuutteilla hoidetut haavat paranivat paremmin ja nopeammin kuin ilman hoitoa. Erilaisten merikurkkulajien uutteiden paikallisen levittämisen eläimille aiheutettuihin haavoihin havaittiin kiihdyttävän haavan supistumisnopeutta, mikä on perusprosessi haavan paranemisvaiheessa [127]. Lisäksi palovamman hoitaminen S. Germany -pohjaisella hydrogeelihaavasidoksella johti merkittäviin haavan supistumisnopeuksiin 21. ja 28. palovamman jälkeisenä haavana. Päinvastoin, merkittäviä eroja ei havaittu päivinä 7 ja 14 [128]. Tämä vaikutus saattaa johtua silloitetusta "gamat-hydrogeelisidoksesta" (S. hermanii), joka antaa sille kyvyn säilyttää aktiiviset aineosat ja viivyttää niiden kulkeutumista haavoittuneelle iholle, mikä vaikuttaa haavan paranemisvaiheen myöhemmässä vaiheessa. Tämän hydrogeelisidoksen etuna on se, että biologisesti aktiiviset yhdisteet pysyvät immobilisoituina pidempään hydrogeelimatriiseissa, jolloin muodostuu pitkäkestoinen ja kontrolloitu vapautumisjärjestelmä, joka voi merkittävästi parantaa sisällytetyn merikurkkuuutteen aktiivisuutta kudosten korjauksen aikana ja olla tehokkaasti vuorovaikutuksessa haavojen kanssa ja helpottaa paranemisprosessi myöhemmässä vaiheessa [128]. Myös toisen merikurkkulajin, S. choronotuksen, havaittiin vaikuttavan haavan paranemisen alkuvaiheessa [125]. Mielenkiintoista on, että sen vesiuutteen antioksidanttiaktiivisuus oli noin 80 prosenttia korkeampi kuin sen orgaaninen vastine [129]. Koska liiallinen vapaiden radikaalien esiintyminen liittyy heikentyneeseen haavan paranemiseen, kurkkujen vesiuutteissa olevien antioksidanttien poistamat vapaat radikaalit edistäisivät haavan paranemista. Lisäksi rasvahappokoostumusanalyysi paljasti, että vesiuutte sisälsi enemmän dokosaheksaeenihappoa (DHA) (21) (Kuva 4) kuin orgaaninen uute [130]. Oletuksena oli, että DHA (21) voi stimuloida tulehdusta edistävien sytokiinien tuotantoa haavakohdissa, mikä auttaa hallitsemaan infektiota sekä valmistamaan kudosta lisäkorjausta varten tehostamalla fagosytoosia, stimuloimalla keratinosyyttien migraatiota haavan reunoilla, lisäämällä fibroblastien kemotaksista ja proliferaatiota, laukaisee ECM-proteiinien hajoamisen sekä säätelee muiden sytokiinien ja kasvutekijöiden vapautumista [131]. Lisäksi eikosapentaeenihappo (EPA) (22) ja DHA (21) (kuva 4), merikurkun tärkeimmät rasvahapot, vaikuttavat myös tulehdusprosessiin stimuloimalla resolviinien tuotantoa (jotka ensisijaisesti estävät IL-1-tuotantoa ) ja protekiinit (jotka estävät TNF- ja IL{30}}-tuotantoa) COX-2- ja 5-LOX-reittien kautta [132]. Muiden merikurkkulajien tutkimus myös vahvisti, että niiden vesipitoiset uutteet parantavat haavojen tehokkuutta kuin niiden orgaaniset uutteet. Lisäksi merikurkkujen anti-inflammatorista vaikutusta tutkittiin kliinisissä olosuhteissa sisällyttämällä merikurkkuuutteita Carbopol®-geelipohjaan ja levittämällä paikallisesti diabeettisille jalkahaavapotilaille 12 viikon ajan. Tulokset osoittivat, että TNF-tasot alussa ja viikoilla 8, 10 ja 12 olivat merkittävästi erilaisia ​​[133]. Esitettiin, että merikurkkuuutteiden saponiinipitoisuudella voi olla rooli estämään lipopolysakkaridien aiheuttamaa TNF-tuotantoa ydintekijä-KB:n (NF-κB) toimesta. TNF-tuotanto on transkriptiotekijä, joka säätelee monien geenien transkriptiota. tulehdusprosessi [134,135].

Toinen merestä peräisin oleva yhdiste, jolla on haavoja parantavaa kykyä, on fukoidaani (23) (kuva 4). Fukoidaani (23) on fukoosilla rikastettu ja sulfatoitu polysakkaridi, jota löytyy pääasiassa ruskealevien ECM:stä. Fukoidaani (23) koostuu l-fukoosista, sulfaattiryhmistä ja yhdestä tai useammasta pienestä osasta muita sokereita [136]. Rakenteellisesti fukoidaani (23) koostuu kahdesta homofukoosin tyypistä: niistä, jotka sisältävät toistuvaa (1→3)-l-fukopyranoosia, ja muut vuorottelevaa ja toistuvaa (1→3)- ja (1→4)-l-fukopyranoosia [ 137]. Tämän polysakkaridien luokan bioteknologista potentiaalia on tutkittu laajasti sen lukemattomien farmakologisten vaikutusten ja myrkyttömien syötävien resurssien vuoksi [138]. Tarkemmin sanottuna pienimolekyylisillä fukoidaaneilla (LMF), joilla on parempi biologinen hyötyosuus kudoksissa verrattuna suurimolekyylipainoisiin fukoidaaneihin (HMF), on havaittu olevan hyödyllisiä vaikutuksia, kuten anti-inflammatorisia ja angiogeneesiä, mikä viittaa niiden kliiniseen potentiaaliin fordermaalisen haavan paranemiseen [108]. ]. Tässä yhteydessä Park et ai. ovat tutkineet meriruskeasta Undaria pinnatifida -merilevästä uutetun LMF:n haavan parantavia ominaisuuksia täyspaksuisessa iholeikkausrottamallissa verrattuna kaupalliseen Madecassol Care™ -tuotteeseen, joka sisältää 1 % Centella Asiaticaa. He ovat havainneet, että LMF:n paikallinen käyttö osoitti paljon parempia vaikutuksia haavan supistumiseen annoksesta riippuvaisella tavalla ja nopeampi puolisulkeutumisaika (CT50) verrattuna Madecassol Care™ -tuotteeseen, mikä osoittaa, että LMF tehosti haavan paranemista tulehdusta ehkäisevän vaikutuksensa ansiosta. tai rakeistusvaiheen edistäminen. Näitä tuloksia tukee se tosiasia, että fukoidaanit välittävät anti-inflammatorisia vaikutuksia vähentämällä neutrofiilien adheesiota ja leukosyyttien kerääntymistä tai estämällä tulehdusta edistävien sytokiinien vapautumista, kuten aiemmin on raportoitu [139]. Lisäksi LMF kiihdytti myös angiogeneesiä ja kollageenin kertymistä lisääntyneeseen rakeiseen kudokseen, mikä tehosti uudelleen epitelisaatiota. Tämä ilmiö voidaan selittää sillä, että kollageenin kerääntyminen ja tiukkojen ristisidosten muodostuminen kollageenimolekyylien ja muiden proteiinien välillä sekä eri solujen lisääntyminen rakeisessa kudoksessa voivat tehostaa haavan supistumista [140]. Toisaalta MMP:iden, erityisesti MMP2:n ja MMP9:n, tiedetään olevan kollageenimatriisin välittäjiä uudelleenmuodostumisen ja haavan uudelleen epitelisoitumisen aikana [141]. Tässä yhteydessä havaittiin, että LMF-hoito aiheutti MMP9:n lisääntymisen 7. päivänä hoidon jälkeen annoksesta riippuvalla tavalla, mikä viittaa siihen, että LMF aiheutti MMP9:n ajallisen ilmentymisen muutoksen nopeuttaakseen kudosten uudelleenmuodostumista vasteena erilaisten erittymien lisääntyneelle erittymiselle. sytokiinit tai niiden suoja proteolyyttiseltä hajoamiselta. Lisäksi LMF-käsittely vähensi lipidiperoksidaatiota (malondialdehydi), kun taas antioksidanttientsyymien, kuten SOD-, CAT- ja GSH-tasot nousivat. Aiemmat tutkimukset ovat raportoineet, että fukoidaanin (23) sulfaattipitoisuudet (kuva 4) [142] olivat tärkeässä roolissa sen antioksidanttiaktiivisuudessa, joten LMF:n suuri määrä sulfaattiryhmiä saattaa edistää sen vahvaa antioksidanttiaktiivisuutta. Toisaalta on vahvaa näyttöä siitä, että transformoiva kasvutekijä-beeta (TGF-) ja verisuonten endoteelin kasvutekijä (VEGF) osallistuvat haavan paranemisen parantamiseen lisäämällä fibroblastien uudelleenpopulaatiota ja angiogeneesiä [143], ja koska LMF-hoito osoitti myös TGF- ja VEGF-reseptori-2 (VEGFR2) immunoreaktiivisten solujen huomattava lisääntyminen, tämä ilmiö voi myös edistää haavan paranemiskykyä.

CISTANKSIUUTE

3. Marine Origin -kosmeettiset tuotteet

Kuluttajien lisääntyvä tietoisuus luonnonkosmetiikasta on johtanut siihen, että luonnon rikkaus biologisesti aktiivisista yhdisteistä kosmeettisiin sovelluksiin on lisääntynyt [9]. Kosmetiikkateollisuus tuo markkinoille yhä enemmän kosmetiikkatuotteita, jotka sisältävät meripohjaisia ​​uutteita tai yhdisteitä, kun yhä useammat kuluttajat vaativat tuotteita luonnollisista lähteistä [6]. Terveellisinä, ympäristön kannalta kestävinä ja ympäristöystävällisinä pidettyjen tuotteiden maailmanlaajuinen suuntaus on saanut kosmetiikkateollisuuden investoimaan yhä enemmän luonnonvaroista peräisin olevia aineita tai uutteita sisältävien uusien tuotteiden tutkimukseen ja kehitykseen [144]. Siksi yhä useammat kuluttajat etsivät kosmeettisia tuotteita, joissa on uusia bioaktiivisia yhdisteitä ainesosina, jotka on saatu luonnonvaroista, koska niillä on lukuisia hyödyllisiä vaikutuksia verrattuna niiden ei-luonnollisiin vastaaviin. Vaikka kasviperäisiä luonnontuotteita on perinteisesti käytetty (ja käytetään edelleen) luonnonkosmetiikan aktiivisina ainesosina, meren luonnonvarat ovat viime aikoina tulleet runsaiksi lähteiksi rakenteellisesti monimuotoisille yhdisteille, joilla on lukemattomia biologisia ominaisuuksia, jotka odottavat tutkimista.kosmeettiset tuotteet/ravintokosmetiikka. Meriympäristö edustaa poikkeuksellista biologista monimuotoisuutta, joka on valtavan kemiallisen monimuotoisuuden lähde, jolla on suuri potentiaali lääkkeiden, kosmeettisten valmisteiden, ravintolisien, molekyylikoettimien, hienokemikaalien ja maatalouskemikaalien teolliseen kehittämiseen [145]. Lisäksi, koska niin monia uusia meren lajeja ei ole vielä löydetty, tarvitaan lisää tutkimusta meriympäristön tarjoamien valtavien mahdollisuuksien ymmärtämiseksi [9]. Merieliöt ovat kehittäneet biokemiallisia ja fysiologisia mekanismeja, jotka sisältävät lisääntymiselle, kommunikaatiolle ja saalistukselta, infektioilta ja kilpailulta suojautumisen edellyttämien bioaktiivisten yhdisteiden tuotannon [146]. Ei ole yllättävää, että monilla näistä yhdisteistä on suuri potentiaalikosmeettiset tuotteettai nutricosmetics niiden antioksidanttisten, tulehdusta, allergiaa, ikääntymistä, ryppyjä ehkäisevien,anti-tyrosinaasi, MMP:tä estäviä vaikutuksia sekä UV-suojaa [147].

Tällä hetkellä uusien merellisten luonnontuotteiden etsiminen riippuu yksilöiden sadosta, jonka haittana on niiden kestävyys ja toistettavuus. Kestävyysongelmat liittyvät suuriin määriin biomassaa, joita tavallisesti tarvitaan lääkkeiden löytämiseen, kun taas toistettavuusongelmat liittyvät ympäristön vaihteluun ja yhteisötason muutoksiin kohde-organismien kemiallisessa ekologiassa [148]. Saman lajin yksilöt, joista on otettu näytteitä eri maantieteellisiltä alueilta tai eri vuodenaikoina, eivät välttämättä sisällä samaa kemiallista koostumusta, eivätkä ne siksi voi taata kohdeaineenvaihduntatuotteen saantia [149]. Viimeaikaiset tekniikat meren selkärangattomien vesiviljelyssä voivat kuitenkin tarjota vaihtoehdon näiden kahden ongelman ratkaisemiseksi, koska eläinten biomassaa voidaan tuottaa jatkuvasti käyttämällä homogeenisia ympäristöolosuhteita [150].

3.1. Makroleväperäiset yhdisteet

Yleensä merenruskeita ja punaleviä käytetään yleisestikosmeettiset tuotteetkosmeettisissa tuotteissa [151]. Perinteisesti makroleviä tai merileviä on käytetty hydrokolloidien, kuten agarin, karrageenin ja alginaattien, valmistukseen. Lisäksi eräitä ruskeita ja punaisia ​​makroleviä käytetään kosmetiikassa niiden vitamiini-, kivennäis-, aminohappo-, sokeri- ja lipidipitoisuuden vuoksi muiden biologisesti aktiivisten yhdisteiden lisäksi [152,153]. Kosmetiikassa yleisesti käytettyjä makroleviä ovat Ulva Lactuca, Ascophyllum nodosum, Laminaria longicruris, L. saccharina, L. digitata, Alaria esculenta, Chondrus crispus, Mastocarpus stellatus ja erilaiset Porphyra-lajit. Normaalisti levät reagoivat moniin stressitekijöihin, joille ne altistuvat luonnollisessa ympäristössä, tuottamalla erilaisia ​​kemiallisia yhdisteitä puolustustaan ​​varten. Monia näistä yhdisteistä pidetään arvokkainakosmeettiset tuotteetihonhoitoon suojaamaan UV-säteilyä, oksidatiivista stressiä ja ikääntymistä vastaan, tasoittamaan, kosteuttamaan ja valkaisemaan sekä myös monien kosmeettisten tuotteiden pigmentteinä [144]. Kosmetiikkateollisuus on käyttänyt makrolevien funktionaalisia tuotteita jo vuosikymmeniä pehmitteinä, ihoa hoitavina aineina ja viskositeettia säätelevinä ainesosina pääasiassa niiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Niiden bulkkituotteita, kuten agaria ja karrageenia, on käytetty hyytelöimis-, sakeuttamis- ja stabilointiaineina kosmeettisissa tuotteissa sekä ravintoaineissa [154].

Ruskealevät muodostavat noin 59 prosenttia kaikesta maailmassa viljellystä makrolevästä, jota seuraavat punalevät 40 prosenttia ja vihreät alle 1 prosentti. Makroleviä voidaan viljellä rannoilla suuressa mittakaavassa suhteellisen nopealla kasvunopeudella, ja niiden bioaktiivisten yhdisteiden, kuten proteiinien, polyfenolien ja pigmenttien, tuotantoa voidaan hallita manipuloimalla viljelyolosuhteita [155]. Alaria esculentan ruskealevän lipofiilinen uute vähensi tehokkaasti ihon progeriinin määrää [156], jonka liikatuotanto johtuu solujen vanhenemisesta ja progressiivisista telomeerivaurioista, joita esiintyy luonnollisesti [157]. Käyttämällä uutta gelatiinin digestiomääritystä tutkiakseen Ecklonia cavasta peräisin olevan florataniinin in vitro estäviä vaikutuksia MMP-aktiivisuuteen, Kim et ai. ovat havainneet sen täydellisen bakteerien kollagenaasi-1-aktiivisuuden estymisen [158]. Herkkä fluorimetrinen määritys paljasti, että E. cavasta (kuva 5) peräisin oleva florotaniini 6,6'-dieckol (24) voi merkittävästi estää MMP2- ja MMP9-aktiivisuutta Lisäksi 7-phloroeckol (4) (kuva 1) osoitti myös erinomaisia ​​pigmentaatiota estäviä vaikutuksia, mikä johtuu luultavasti sen tyrosinaasia estävästä aktiivisuudesta, ja sitä ehdotettiin iho- valkaisuaine [154,159-161]. Eckol (25) ja dieckol (26) (kuvio 5), E. stolonifera -uutteen phlorotaniinit osoittivat myös vahvan MMP1-ilmentymisen eston [162]. Difloretohydroksikarmaloli (28) (Kuva 5), ​​florotaniini, joka on eristetty meren ruskealevä Ishige okamurae, osoitti voimakasta ihonvalkaisukykyä [163], minkä lisäksi sillä oli suojaavia ominaisuuksia UVB-säteilyn aiheuttamia DNA-vaurioita vastaan ​​vaurioituneen hännän kautta ja morfologisesti. muutokset fibroblasteissa. Nämä difloretohydroksikarmalolin (28) kaksinkertaiset biologiset ominaisuudet tekevät siitä mielenkiintoisen kosmeettisen ehdokkaan [159]. Ruskealevistä peräisin olevilla floroglusinolijohdannaisilla on myös tyrosinaasia estävää aktiivisuutta, koska ne kykenevät kelatoimaan kuparia tässä entsyymissä [164]. In vivo -tutkimukset ovat osoittaneet, että ruskealevistä peräisin olevien polyfenolien sekä ruokavalion että paikallisen levityksen avulla COX-2-ilmentymistä ja solujen lisääntymistä tukahdutetaan. Nämä tulokset viittaavat ruskealeväpolyfenolien rooliin mahdollisina syöpää ehkäisevinä aineina valokarsinogeneesiä ja muita UVB-säteilylle altistumisen haitallisia vaikutuksia vastaan. [165]. Toisaalta dolabelladienetriolin (27) (kuva 5), ​​ruskeasta merilevästä Dictyota pfaffiista eristetyn dolabellaaniditerpeenin, todettiin säätelevän TNF- ja typpioksidin (NO) tuotantoa estämällä NFkB:tä ja antaen siten sen anti-inflammatorisen vaikutuksen. [122]. Kaikki nämä todisteet viittaavat siihen, että merilevistä johdetut bioaktiiviset yhdisteet ovat lupaavia ihonhoidossa [165]. Toinen tärkeä merilevä on Laminaria japonica, joka tunnetaan myös nimellä "kombu" Japanissa, ja sitä käytetään erikoisleväpohjaisten aktiivisten ainesosien tuottamiseen UV-säteilyltä suojaaviin formulaatioihin, koska se sisältää erittäin tiivistettyä muotoa merellisiä mineraaleja ja hivenaineita. Koska tämä levä tuottaa myös erittäin tehokkaita kosteutta sitovia aineita, jotka estävät sitä kuivumasta laskuveden aikaan, sen uutetta voitaisiin tutkia mahdollisena ihon kosteusaineena sekä ihon kiinteyden ylläpitäjänä [166]. Tämä levä on myös runsas fukoksantiinin (19) lähde (kuva 3), jolla on useita hyödyllisiä ominaisuuksia ihonhoidossa, kuten antioksidanttina jaanti-tyrosinaasiantimelanogeneesi melanoomassa ja anti-UVB-indusoitu ihopigmentaatio. Lisäksi fukoksantiini (19) oraalinen hoito tukahdutti merkittävästi melanogeneesiin liittyvän tyrosinaasientsyymin mRNA:n ilmentymistä, mikä viittaa siihen, että tämä yhdiste sääteli negatiivisesti teemamelanogeneesitekijää transkription tasolla estämällä prostaglandiinisynteesiä ja melanogeenisiä stimulanttireseptoreita (neurotropiini, PGE:n ekspressio ja melanogeneesin ekspressio ) [167]. Toinen Laminaria-laji, jolla on kosmeettista potentiaalia, on L. saccharina, jonka uute sisältää runsaasti proteiineja, vitamiineja, kivennäisaineita ja hiilihydraatteja. Tämän levän uutteella on raportoitu olevan anti-inflammatorisia ja parantavia ominaisuuksia talirauhasten toimintaa säätelevän lisäksi [168]. Yleisimmän Sargassaceae-heimon syötävän ruskean makrolevän, Hizikia fusiformiksen, kerrottiin sisältävän antityrosinaasia flavonoidiglykosidia. [169]. Merilevän Corallina pilulifera (CPM) metanoliuutteen in vitro -tutkimukset paljastivat, että se voi estää UV-indusoitua oksidatiivista stressiä ja MMP2- ja MMP9-ilmentymiä ihmisen ihon fibroblastisoluissa (HDF). Meristotheca dakarensis- ja Jania Rubens -punalevistä saatujen leväuutteiden yhdistelmän, joka on saatavilla markkinoilla nimellä dermocea® (Gelyma), väitettiin stimuloivan keratiinin, GAG:ien ja kollageenien I ja III synteesiä [170]. Kaikki nämä tutkimukset osoittavat merellisten ruskeiden ja punaisten levien suuren potentiaalin uutteiden tai puhtaiden yhdisteiden muodossa arvokkaina merestä peräisin olevina aineina.kosmeettiset tuotteet.

Viherleväuutteita on myös sisällytetty erilaisiin kosmeettisiin tuotteisiin. Codium tomentosum -uutteen väitettiin olevan hyvä glukuronihapon lähde (38), ja sitä käytetään veden jakamiseen ihossa sekä ihon suojaamiseen kuivan ympäristön haitallisilta vaikutuksilta [5]. Viherlevän Chlamydocapsa sp., joka tunnetaan myös nimellä lumilevä, uutteita käytetään paikallisesti estämään valovanhenemista ihonhoito- ja hiustensuojatuotteissa. Lisäksi se voisi suojata ympäristöaltistuksen aiheuttamalta estetoiminnon menettämiseltä, vähentää TEWL:ää ja välttää ryppyjen muodostumista UV-säteilylle altistumisen, kylmyyden tai kuivuuden jälkeen [171].

3.2. Meren selkärangattomista peräisin olevat yhdisteet

3.2.1. Merisienestä johdetut yhdisteet

Kun käsitellään meren selkärangattomien, erityisesti merisienten, tuottamia sekundaarisia aineenvaihduntatuotteita, on tärkeää ottaa huomioon niiden suhde niihin liittyviin mikro-organismeihin ja kasviplanktoniin, koska joidenkin niiden eristettyjen bioaktiivisten sekundääristen aineenvaihduntatuotteiden oletetaan muodostuvan niihin liittyvistä mikro-organismeista peräisin olevien entsyymien funktionaalisten ryhmien toimesta. 172]. Nämä mikro-organismit voivat olla erittäin tärkeitä uusille lääkkeille,kosmeettiset tuotteet, ja ravintoaineet, koska ne ovat eri luonnontuotteiden uusiutuvia resursseja [173,174]. Meren sieniä pidetäänkin meren mikrobien monimuotoisuuden varastoina, mikä voi tarjota uuden tien meren bioteknologiaan [175]. Tämän todistaa se tosiasia, että monet sieniperäiset aineenvaihduntatuotteet muistuttavat bakteerien ja sienten luonnollisia tuotteita tai kuuluvat näiden mikro-organismien tyypillisesti tuottamien yhdisteiden luokkaan [176]. Jotkut raportit ovat vahvistaneet, että jotkin alun perin meren sieniuutteista eristettyjä yhdisteitä itse asiassa biosyntetisoivat sieniin liittyvät mikro-organismit, koska sieni-mesoyylissä on yleensä mikrobit ja monet meren sienistä eristettyjä luonnontuotteita, kuten antibiootteja, sienilääkkeitä ja saalistusaineita. antifouling-yhdisteet näyttävät olevan meren mikrobien tuottamia metaboliitteja [176]. Bakteerien tapauksessa ne tarjoavat isäntilleen aineenvaihduntatuotteita, jolloin sienet pääsevät bakteerispesifisiin ominaisuuksiin, kuten autotrofiaan, typen kiinnittymiseen ja nitrifikaatioon. Nämä bakteerit voivat myös käsitellä aineenvaihdunnan jäteyhdisteitä, jotka stabiloivat sienen luurankoa ja suojaavat UV-säteilyltä [177–179]. Merisienet puolestaan ​​vapauttavat myös entsyymejä kilpaillakseen maasta ja hidastaakseen bakteerien ja sienten kasvua, jotta ne voivat isännöidä kutsumattomilta. vieraille, ja näitä entsyymejä voidaan käyttää ihon valkaisuaineina useissa kosmeettisissa formulaatioissa [147]. Vaikka kosmetiikkateollisuus on toistaiseksi tutkinut vain muutamia merisienistä eristettyjä bioaktiivisia yhdisteitä, kosmeettisesti potentiaalisia sieni-aineenvaihduntatuotteita on yhä enemmän. Esimerkiksi halistanolitrisulfaatti (29) (kuva 6), C-29-steroidinen pesuaine, joka on eristetty Intian ja Tyynenmeren sienestä Haliclona sp. osoitettiin estävän tyrosinaasin kypsymistä muotoon, joka liittyy melaniinin synteesiin pigmentoidussa humaanimelanoomasolulinjassa MM418 [180]. Gaguniini D:llä (30) (kuva 6), 10,13-bis-epi-homoverrukosaanirungossa olevan erittäin happipitoisen diterpeenin, joka on eristetty Phorbas sp. ja tyrosinaasin hajoamisnopeuden lisääminen tyrosinaasin entsymaattisen aktiivisuuden estämisen lisäksi hiiren melaani-a-soluissa ja rekonstruoidussa ihmisen ihomallissa [18]. Lisäksi gaguniini D (30) tukahdutti myös melanosomin siirtoon liittyvien proteiinien ilmentymisen. Monikäyttöisten ominaisuuksiensa vuoksi gaguniini D(30) ja sen analogeja voidaan pitää mahdollisina ehdokkaina ihon valkaisuun.kosmeettiset tuotteet[18]. Merisienien tiedetään myös tuottavan yli 40 karotenoidia [181], joista suurin osa on aryylikarotenoideja, kuten isorenierateeni, renierateeni ja renierapurpuriini. Koska sienillä ei ole biosynteettisiä koneita karotenoidien syntetisoimiseksi, nämä pigmentit kerääntyvät suoraan ruoan nauttimisen tai aineenvaihdunnan kautta. Karotenoideilla on elintärkeä rooli merisienissä, mukaan lukien valonsuoja- ja antioksidanttitoiminnot valoenergian haihduttamisen ja vapaiden radikaalien myrkkyjen poistamisen kautta, koska se altistuu liialliselle auringonsäteilylle ja haitalliselle UV-säteilylle [182]. Aryylikarotenoidien lisäksi kirkkaan oranssin värisestä sienestä Phakellia stellidem [18] eristettiin punaisia ​​väripigmenttejä mytiloksantiinijohdannaisia, 19-butanoyylioksimytiloksantiinia (31) ja 19-heksanoyylioksimytiloksantiinia (32) (kuva 6). On mielenkiintoista huomata, että mytiloksantiinilla, fukoksantiinin (19) metaboliitilla (kuva 3), on lähes samat yksittäishappisammuttavat ja lipidien peroksidaatiota estävät vaikutukset kuin astaksantiinilla (33) (kuva 6), mutta sillä on korkeampi hydroksyyliradikaaleja poistava vaikutus. [184]. Näin ollen näillä yhdisteillä voi olla suuri arvokosmeettiset tuotteetihonhoitotuotteisiin.

Merisienestä peräisin olevaa kollageenia on myös arvioitu sen bioyhteensopivuuden ja regeneratiivisen potentiaalin suhteen [185–187]. Chondrosia reniformiksesta peräisin olevien trypsiinillä pilkottujen kollageeniuutteiden, joita kutsutaan myös meren kollageenihydrolysaatteiksi (MCH:iksi), in vitro -toksisuus, antioksidanttiaktiivisuus, paranemiskyky ja valosuojaus arvioitiin [188] sen erityisten fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien ja dynaamisen plastisuuden vuoksi [189,90]. . Tämä tutkimus perustui siihen tosiasiaan, että eri lähteistä peräisin olevat kollageenihydrolysaatit osoittivat hyvää bioyhteensopivuutta, tunkeutumiskykyä ja ihoa suojaavia ominaisuuksia eri kokeellisissa malleissa. Havaittiin, että neljällä MCH:lla ei ollut pelkästään myrkyllisyyttä ja merkittävää antioksidanttiaktiivisuutta edistämällä ROS:n eliminaatiota, vaan myös vammoja parantavaa kykyä edistämällä nopeutettua lisääntymisvaihetta. Nämä tiedot avaavat tien näiden MCH:iden soveltamisellekosmeettiset tuotteetvaurioituneen tai valoikääntyneen ihon korjaamiseen [188]. Tästä huolimatta tarvitaan lisätutkimuksia näiden lupaavien tuotteiden validoimiseksi ennen kuin ne voidaan tuoda markkinoille.

Merisienen Acanthella cavernosa heksaani-, metanoli- ja etanoliuutteet arvioitiin niiden antibakteeristen ja antibiofilmiaktiivisuuksien perusteella P. acnes -bakteeria vastaan ​​sekä niiden antioksidanttiaktiivisuudelta; kuitenkin vain etanoliuute osoitti in vitro antibakteerista ja antibiofilmiaktiivisuutta tätä bakteeria vastaan. Siksi tätä merisientä voidaan käyttää luonnonmarista johdettuna kosmeettisena aineena aknen ehkäisyyn [191].

3.2.2. Koralliperäiset yhdisteet

Korallijauhetta käytetään kestävänä materiaalina useissa kosmeettisissa valmisteissa sen fysikaalisten, kemiallisten ja rakenneominaisuuksien sekä mineraalipitoisuuden vuoksi [147]. Kemiallisesti se koostuu pääasiassa kalsiumkarbonaatista, mutta voi sisältää noin 74 muuta mineraalia, paitsi raskasmetalleja. Korallijauhetta käytetään paikalliseen käyttöön antamaan iholle mineraaleja, suojaamaan UV-säteilyltä sekä myös antioksidanttina, ikääntymisen estoaineena, aknen torjuntaan, ihon pehmentämiseen sekä huulipunajen ja deodoranttien valmistukseen [147]. Vaikka vain muutamat korallin sekundaariset metaboliitit ovat löytäneet niiden käytönkosmeettiset tuotteet, diterpeeniglykosidit pseudopterosiinit A–D (34–37) (kuva 6), jotka on eristetty Karibian Gorgonian korallista Pseudopterogorgia elisabethae, ovat kosmetiikkateollisuuden merkittävimpiä meren luonnontuotteita [192]. Näillä yhdisteillä on erilaisia ​​biologisia vaikutuksia, jotka vaihtelevat tulehdusta ja kipua lievittävästä [193–195], antibakteerisesta [196], aknenvastaisesta [197] haavojen paranemisesta [198, 199]. Nämä yhdisteet ovat ensimmäiset kaupallisesti lisensoidut luonnontuotteet käytettäväksi lisäaineena Estée Lauder -ihonhoito- ja ryppyjä ehkäistävissä kosmeettisissa tuotteissa tuotenimellä Resilience® [200]. Tämän yhdisteluokan tutkituin jäsen anti-inflammatorisesta vaikutuksestaan ​​oli kuitenkin pseudopterosiini A (34) (kuva 6), joka esti fagosomeformaatiota ja laukaisi solunsisäisen kalsiumin vapautumisen mekanismilla, joka sisälsi sen sitoutumisen G-proteiiniin kytkettyyn reseptoriin [201]. ]. Myös muita pseudopterosiinit, joilla on poikkeuksellinen anti-inflammatorinen vaikutus, on tunnistettu, ja niiden oletetaan estävän leukotrieenien synteesiä ja ihmisen neutrofiilien degranulaatiota [122].

3.2.3. Merikurkkuperäiset yhdisteet

Merikurkut sisältävät myös runsaasti bioaktiivisia yhdisteitä, kuten saponiineja, kondroitiinisulfaattia, kollageenia, vitamiineja, aminohappoja, fenoleja, triterpeeniglykosideja, karotenoideja, bioaktiivisia peptidejä, mineraaleja, rasvahappoja ja gelatiinia. Meren terveyshyötyjen joukossa kurkut ovat haavojen parantavia, hermostoa suojaavia, kasvaimia estäviä, antikoagulantteja, antimikrobisia ja antioksidanttisia ominaisuuksia [202]. Merikurkkuuutteet sisältävät runsaasti vitamiineja A, B1 (tiamiini), B2 (riboflaviini), B3 (niasiini) ja kivennäisaineita (kalsium, magnesium, rauta, sinkki, seleeni, germanium, strontium, kupari, mangaani), joita voidaan käyttääkosmeettiset tuotteettai ravintokosmetiikkaa. Merikurkkuuutteiden vitamiinit ja kivennäisaineet imeytyvät helposti ja kosteuttavat samalla kun ne stimuloivat vaurioituneiden ihosolujen uusiutumista [6]. Punaisenmeren kurkku- (Stichopus japonicus) -uutteella tehty tutkimus osoitti merkittävää melanogeneesi-inmelanooman estoa ja tyrosinaasin ja tyrosinaaseihin liittyvien proteiinien (TYRP-1 ja TYRP-2) ilmentymistä. Yoon et ai. osoitti, että S. japonicus -uutteen etyyliasetaattifraktio esti melanogeneesiä hiiren melanoomasoluissa ja alensi tyrosinaaseihin liittyvien geenien melanosyyttispesifisen isoformin proteiinitasoa [203]. Sanguisorba officinalis- ja Stichopus japonicus -uutteiden ihoa valkaisuvaikutusten arviointi osoitti, että S. japonicus -uutte esti 61,78 prosenttia tyrosinaasiaktiivisuutta, kun taas molempien uutteiden seos esti 59,14 prosenttia. Kiinnostavaa kyllä, molempien uutteiden seos. osoitti huomattavan melanogeneesin eston klooni M-3 -solujen melanosyytissä [204]. Keitetyn S. japonicuksen glykoproteiinifraktion on osoitettu tehostavan tyrosinaasia estävää aktiivisuutta 50 prosentilla [205]. Merikurkkulajien bioaktiivisten uutteiden osoittama tyrosinaasin esto tekee niistä lupaavia ihoa valkaisevia kosmeettisia aineita, joilla on lukuisia etuja, kuten alhainen sytotoksisuus, korkea turvallisuus ja laaja hyväksyntä.

Toinen tärkeä näkökohta merikurkuissa on niiden huomattava määrä uusia sulfatoituja polysakkarideja, joilla on suuri potentiaali kosmeettisten ja lääkkeiden kehittämiseen. Merikurkkujen kehon seinämästä eristetyt sulfatoidut polysakkaridit, nimeltään fukosyloidut kondroitiinisulfaatit (FuCS), ovat rakenteellisesti erilaisia ​​kuin sulfatoidut polysakkaridit. polysakkaridit, jotka on eristetty muista selkärangattomista, selkärankaisista ja levistä [206]. Näiden sulfatoitujen glykaanien suuri määrä voidaan jakaa kolmeen fraktioon: ensimmäisessä fraktiossa on suuri määrä fukoosia, toisessa pääasiassa fukoidaania (23) (kuva 4) ja kolmannessa suuri osuus glukuronihappoa (38) [206 ].FuCS eristettiin useista merikurkkulajeista, mukaan lukien Ludwigothurea grisea, Pearsonothuriagraeffei, Holothuria vagabunda, H. edulis, H. Nobilis, Stichopus tremulus, S. japonicus, Isostichopus badionotus, Thelenata ananas, Apostithychopusyudinais, Apostithychopus japonicas. . Rakenteellisesti FuCS:t koostuvat -d-glukuronihapon (38) ja N-asetyyli- -d-glukosamiinin (39) toistuvista yksiköistä (Kuva 7) [207,208]. On raportoitu, että merikurkun fukoidaanilla (kuva 4) on lukuisia biologisia aktiivisuuksia [209 210]. Esimerkiksi Thelenota ananasista peräisin olevalla fukoidaanilla (23) osoitettiin olevan merkittävää superoksidiradikaaleja poistavaa aktiivisuutta, mikä paranee sulfaattipitoisuuden kasvaessa. Lisäksi ylimääräinen 2-O-sulfatointi tietyssä jäännöksessä lisää radikaaleja sieppaavaa vaikutusta, mikä viittaa siihen, että T. ananasista peräisin olevan fukoidaanin (23) antioksidanttivaikutus riippuu sulfaatiokuviosta eikä pelkästään sulfaattipitoisuudesta [211]. ]. Lisäksi fukoidaanin (23) sulfaattipitoisuudella ja rakenteellisilla piirteillä (kuva 4) on syvä yhteys sen biologisiin ominaisuuksiin. S. japonicuksesta, I. badionotuksesta ja L. griseasta eristetty fucoidan (23) osoitti mielenkiintoisia biologisia aktiivisuuksia, joita voidaan hyödyntää. kutenkosmeettiset tuotteet[209]. Koska fukoidaani (23) voi lisätä MMP1-aktiivisuutta ihmisen ihossa, sitä voidaan käyttää ikääntymistä estävänä aineena estämään ryppyjen muodostumista ja ihon vanhenemista kosmeettisissa tuotteissa [209,210].

Merikurkkujen on raportoitu sisältävän suuria määriä kollageenia ja mukopolysakkarideja, jotka ovat suhteellisen turvallisia verrattuna eläinten kollageeniin [42,57]. Merikurkun kehon seinämän kokonaisproteiini sisältää noin 70 prosenttia liukenemattomia kollageenikuituja, jotka voivat muuttua gelatiiniksi hydrolyysin jälkeen. Kollageenikuidut ovat tuskin liukenevia vierekkäisten kollageenimolekyylien ei-kierteisten telopeptidien muodostamien molekyylien välisten ristisidosten vuoksi, kun taas gelatiini on liukoinen proteiini, joka saadaan kollageenin osittaisella hydrolyysillä [212, 213]. Merikurkun kollageenin tutkimukset ovat keskittyneet pääasiassa sen hydrolyyttisten bioaktiivisten peptidien toimintoihin, mukaan lukien vaurioituneiden kudosten korjaamiseen, kasvaintenvastaiseen, antioksidanttiseen ja angiotensiiniä konvertoivan entsyymin estämiseen. Antioksidanttiominaisuuksiensa vuoksi kollageenikuituja on käytetty ihonhoitotuotteissa [214]. Toinen merikurkkujen ainesosien ryhmä ovat saponiinit [215]. Näillä yhdisteillä on tärkeä rooli kemiallisessa puolustuksessa ja niillä on laaja kirjo farmakologisia vaikutuksia. Suurin osa merikurkkusaponiineista on yleensä holostaanityyppisiä triterpeeniglykosideja [215]. Jotkut saponiinit voivat vähentää hilsettä ja lievittää psoriasista, kun niitä käytetään paikallisesti, sen lisäksi, että ne vähentävät hyperpigmentaatiota, ruusufinniä, vahvistavat verisuonia ja parantavat veden tunkeutumista. Koska suurin osa farmakologista aktiivisuutta koskevista tutkimuksista on tehty kasvisaponiinien kanssa, merikurkkujen onsaponiinien syvällisempi tutkimus on tarpeen sen varmistamiseksi, onko niillä samat hyödylliset vaikutukset kuin niiden kasviperäisillä vastineilla.

Ekologisella käsitteellä on myös keskeinen rooli bioaktiivisten yhdisteiden etsinnässäkosmeettiset tuotteetja nutrikosmetiikka. Esimerkki tästä on havainto, että MAA:illa on suojaava rooli monissa meren eliöissä, kuten holothuroideissa, erityisesti mustameren kurkku Holothuriaatra [216], jossa niitä esiintyy pääasiassa sen epidermaalisissa kudoksissa. H. atra:n epidermaalinen kudos sisältää vaihtelevia määriä useita MAA:ita, kuten mykosporiini-glysiiniä (40), asterinaa-330 (41), shinoriinia (42), porfyraa-334 (43), palytiinia (44) , ja palytinoli (45) (kuva 7), kun taas Cucumaria Ferrarin kypsät munasarjat ja sikiöt sisältävät kohtalaisen määrän mykosporiini-glyä (40), shinoriinia (42), porphyraa-334 (43) ja palytiinia ( 44) [217]. Merikurkuista saatuja Porphyra-334 (43) liposomeja sisältävien aurinkosuojavalmisteiden havaittiin vähentävän ihon lipidien hapettumista ja ihon ikääntymisen parametreja, kuten alhaista joustavuutta, ryppyjen syvyyttä ja karheutta. Säteilytyksen aikana Porphyra-334 (43) ei tuottanut reaktiivisia välituotteita, mikä viittaa siihen, että tämä yhdiste muutti UV-säteilyn vaarattomaksi lämpöenergiaksi [218]. Uutteet joistakin merikurkkulajeista, erityisesti S. hermanni, H. fuscogilva, A. mauritiana, A. crassa, B. vitiensis, B. tenuissima, P. graeffei, B. cousteaui, H. atra, H. leucospilota ja H. Nobilis osoittivat voimakasta antibakteerista aktiivisuutta [219 220]. Raportti osoitti, että -cryptoxanthin (46), ksantofylli (47) (kuva 7) ja -karoteeni (7) (kuva 2) ), joka on eristetty egyptiläisestä merikurkusta H. scabra, osoitti voimakasta antibakteerista aktiivisuutta S. aureus (ATCC 6538) [219]. Tämä havainto voi olla tärkeä karotenoideja sisältävien merikurkkuuutteiden käytön kannalta kosmetiikan mikrobikontaminaation estämiseksi, joka voi aiheuttaa tuotteiden pilaantumista ja aiheuttaa vakavan riskin kuluttajille [221].

Kuten aiemmin mainittiin, jotkin merikurkkujen bioaktiiviset aineenvaihduntatuotteet voivat indusoida kudosten paranemista ja tehostaa haavan paranemisprosessia. On raportoitu, että S:n sisäkudoksen GAG:t. vastus ja S. hermanni vaikuttivat haavoja parantaviin ominaisuuksiin rotilla [123 222]. Masre et ai. raportoi, että osassa merikurkun kuorta oli korkein O-sulfatoituneen GAG:n kokonaispitoisuus, jota seurasivat sisäelimet ja coelominen neste [222].

3.3. Meren mikro-organismeista johdettu yhdiste

Meren mikro-organismit, mukaan lukien sienet, sienen kaltaiset protistit ja bakteerit, ovat herättäneet suurta huomiota mahdollisina lyijyyhdisteiden tuottajina [223,224]. Huolimatta suhteellisen pienestä määrästä tähän mennessä tutkittuja näiden organismien lajeja, tuhansia yhdisteitä on eristetty ja tunnistettu, joista vain pieni osa on tutkittu niiden mahdollisten kaupallisesti hyödyllisten tuotteiden osalta [225]. Joka tapauksessa merellisten ainesosien suosio on aiheuttanut huolta siitä, että laajamittaiset hankinnat tai kestämättömät tuotantomenetelmät voivat häiritä jo ennestään rasituksessa olevia meriekosysteemiä. Koska monet meren mikro-organismit ovat viljelykelpoisia ja niitä voidaan viljellä fermentoreissa, ne tarjoavat suuren edun kestävinä resursseina korkeaarvoisten yhdisteiden tuottamiseksi [226].

3.3.1. Mikroleväperäiset yhdisteet

Mikrolevien monimuotoisuus tekee niistä runsaan bioaktiivisten yhdisteiden lähteen, joita voidaan käyttää ravintoaineina jakosmeettiset tuotteet. Mikrolevät ovat myös merkittäviä elintarvikkeita, pääasiassa eläinten ruokinnassa niiden rasvahappojen, tokoferolien, sterolien, proteiinien, hiilihydraattien, vitamiinien, kivennäisaineiden, antioksidanttien ja pigmenttien (esim. klorofyllin ja karotenoidien) pitoisuuden vuoksi [227]. Mikroleviä, mukaan lukien Chlorella-, Spirulina-, Dunaliella- ja Odontella-lajit, on myös käytetty kosmetiikan ainesosina [33]. Mitä tuleekosmeettiset tuotteet, mikrolevät ovat erittäin kiinnostavia, koska jotkut niistä syntetisoivat aineita, jotka absorboivat UV-säteilyä, mikä voi estää ihon ECM:n heikkenemistä, ryppyjä, löysyyttä, karkeutta ja ihon täpläistä pigmentaatiota. Esimerkiksi syanobakteerinen aurinkosuojapigmentti sytonemiin (6) (kuva 2) absorboi UVA/UVB-säteilyä tehokkaammin kuin kaupallinen formulaatio [228]. Scytonemiiniä (6) tuottavat useat sinilevät, kuten Nostoc sp., Calothrix crustacean tai Chlorogloeopsis sp. [229]. Toinen UV-suojapigmentti on -karoteeni (7) (Kuva 2), tärkein karotenoidi, jota tuottaa halotolerantti mikrolevä Dunaliella salina, joka voi tuottaa yli 10 prosenttia -karoteenia (7) kuivapainostaan ​​[230]. Toinen hyvin tunnettu mikrolevien tuottama karotenoidi on astaksantiini (33) (kuva 6). Tämän yhdisteen hyödyllisiä vaikutuksia ihon terveyteen sekä sen valolta suojaavia vaikutuksia UV-säteilyä vastaan ​​on tutkittu laajasti [231]. Koska astaksantiini (33) voi parantaa ihon terveyttä vaikuttamalla hapettumisvauriokaskadin eri vaiheisiin, sen lisäksi että se estää erilaisia tulehdusvälittäjät [232], sen vuoksi sitä pidettiin vahvana antioksidanttina ja erinomaisena anti-inflammatorisena aineena. Lisäksi sillä on myös immunomoduloivia ja DNA:ta korjaavia ominaisuuksia, mikä edelleen tukee sen käyttöä ihon terveyden ylläpitämisessä ja ihovaurioiden estämisessä [231]. Haematococcus Pluvialis kerää suuria määriä astaksantiinia(33), ja sitä pidetään ihmisen pääasiallisena luonnollisena lähteenä. Koska astaksantiinille (33) on valtava kysyntä kosmeettisena/ravintokosmeettisena aineena, H. Pluvialis on jo saavuttanut teollisen mittakaavan [233].

Myös muut karotenoidit, kuten luteiini (48), kantaksantiini (49), lykopeeni (50) ja zeaksantiini (51) (kuva 8), ovat saaneet jonkin verran merkitystä terveydenhuollon ja kosmetiikka-aloilla [38]. Luteiinin (48) on osoitettu suojaavan ihon epidermaalista ja dermaalista kerrosta UV-säteilyn aiheuttamilta hapettumisvaurioilta, erityisesti yhdessä muiden antioksidanttien ja immunosuojaavien aineiden kanssa [234]. Mikrolevillä on myös kosteuttava ominaisuus, joka voi parantaa ja ylläpitää ihon suojatoimintoa. ihoa, hiuksia jne. pitäen ne terveinä. Esimerkiksi jotkut proteiinit ja niiden hydrolysaatit Spirulina sp. antavat hiustuotteille kosteuttavan ominaisuuden, joka sitoo vettä, ja niitä suositellaan atooppiseen ihottumaan tai muihin kuivan ihon sairauksiin [144,235]. Eräiden mikrolevien, erityisesti Chlorella-suvun, ehjien solujen kuivatusta materiaalista saaduilla öljyillä on pehmentäviä ja tasoittavia ominaisuuksia. iholle ja hiuksille [236 237]. Toinen nouseva merellinen kosmeettinen valmiste ihonhoitokosmetiikkaan paikallisesti käytettäväksi on alguronihappo. Alguronihappo ei ole puhdas yhdiste, vaan kauppanimi, joka on luotu "Solazymen" (tällä hetkellä TerraVia Holdings, Inc.) mikrolevien tuottamille määrittämättömälle polysakkaridien seokselle. Vuonna 2011 happo tuotiin markkinoille aktiivisena aineena kaupallisessa tuotteessa nimeltä Algenist anti-agingskincare formula [79].

Merilevän Nannochloropsis oculata puhdas uute sisältää zeaksantiinia (51) (kuva 8) ja PUFA:ta sisältäviä lipidejä, jotka sisältävät runsaasti EPA:ta (22) (kuva 4) [238 239]. Tämän mikrolevän uute, jota viljellään erityisissä fotobioreaktoreissa, joissa ne ovat optimaalisesti alttiina valolle ja CO2:lle, on lisensoitu luonnolliselle ihonhoitoaineelle PEPHA®-TIGHT [240] ikääntymistä estävälle formulaatiolle hyödyntäen yhdistelmääanti-tyrosinaasija zeaksantiinin antioksidanttiset ominaisuudet (51) ja EPA:n kosteuttava vaikutus (22).

Meren piilevän Phaeodactylum tricornutumin uute, joka sisältää runsaasti fukoksantiinia (19) (kuva 3) [241] ja ω-3 PUFA:ta, kuten EPA (22) ja DHA (21) (kuva 4) [242], olivat havaittiin edistävän proteasomiaktiivisuutta ihosoluissa, erityisesti keratinosyyteissä, fibroblasteissa tai melanosyyteissä. Tämä uute voi suojata ihoa UV-säteilyn haitallisilta vaikutuksilta sekä parantaa ihon joustavuutta ja kiinteyttä. Se voi viivyttää ryppyjen ilmaantumista ja/tai vähentää niiden syvyyttä [243]. P. tricornutumin uutetta käytetään ainesosana kahdessa ikääntymistä estävässä ja elvyttävässä ihonhoitovoiteessa, eli Depollutine® ja Megassane® [244].

Piilevien uutteet Thalassiosira sp. ja Chaetoceros sp. sekä mikrolevistä Chlorococcum sp. ja Monodus sp., jotka sisältävät fukoksantiinia (19) ja muita karotenoidipigmenttejä [245–247] ja ω-3PUFA:ita, kuten DHA:ta (21) ja EPA:a (22) [248 249], ehdotetaan formulaatioiksi hiustenlähtöä ehkäiseviksi, koska ne voivat moduloida melanogeneesiä hiuksissa ja ihossa parantaen ja stimuloimalla keratinosyyttien erilaistumista, melanosyyttien lisääntymistä sekä hiusten ja karvatuppien kasvua [250].

3.3.2. Meren bakteereista peräisin olevat yhdisteet

Meren pinnalla on runsaasti meribakteereja, mutta niiden määrä vähenee syvyyden kasvaessa ja useimmat niistä liittyvät orgaanisiin hiukkasiin tai eläinplanktoniin substraattinaan. Meren bakteerit ovat tuottoisia sekundääristen aineenvaihduntatuotteiden tuottajia puolustautuakseen muita mikro-organismeja vastaan, koska ne ne viihtyvät ankarissa valtameren ilmastoissa, ja nämä sekundaariset metaboliitit voivat toimia hyvänä bioaktiivisten yhdisteiden lähteenä [223]. Suuri määrä bakteerien bioaktiivisia sekundaarisia aineenvaihduntatuotteita on korkea kaupallinen arvo, ja ne ovat löytäneet paikkansa lääke- ja kosmetiikkateollisuudessa [5]. Itse asiassa monet meren bakteereista johdetut yhdisteet, kuten alkaloidit, peptidit, proteiinit, lipidit, mykosporiinit ja MAA:t, glykosidit ja isoprenoidit, osoittavat valolta suojaavaa, ikääntymistä estävää, antimikrobista, antioksidanttia ja kosteuttavaa vaikutusta [251].

Merestä peräisin olevien ikääntymistä estävän vaikutuksen omaavien bioaktiivisten yhdisteiden joukossa polysakkaridit (PS:t) ovat yksi eniten hyödynnetyistä kosmeettisista tuotteista [252], ja bakteerit ovat edullisimpia organismeja korkeampien PS:ien tuottamiseen [253]. Deepsane, eksopolysakkaridi, joka on peräisin meribakteerista Alteromonas macleodii, on kaupallisesti saatavilla nimellä Abyssine® [1], joka rauhoittaa ja vähentää herkän ihon ärsytystä kemiallista, mekaanista ja UVBaggressiota vastaan ​​[254,255]. Etelämantereen vesistä eristettyjen Pseudoalteromonas sp.:n PS:ien seos sisällytetään ikääntymistä ehkäisevien tuotteiden formulaatioon. Tämä fermentaation kautta saatu seos pystyy tehostamaan kollageeni I:n synteesiä ja myötävaikuttamaan ihon rakenteellisten ominaisuuksien paranemiseen [254]. Syvänmeren hydroterminen meribakteeri Vibrio diabolicus tuottaa aneksopolysakkaridia HE 800 (52) (kuva 9), joka on rakenteellisesti analoginen hyaluronihapon (53) (kuva 9) kanssa, ja jolla on ainutlaatuiset toiminnot, jotka stimuloivat kollageenin rakennetta [256].

Kaksi harvinaista karotenoidia, joilla on merkittävää antioksidanttiaktiivisuutta, saproksantiini (54) ja myksoli (55) (kuva 9) eristettiin uusista Flavobacteriaceae-heimoon kuuluvista meribakteerikannoista. Saproksantiinin (54) tai myksolin (55) lisääminen kosmetiikkaan saattaa auttaa vahvistamaan biologisia kalvoja, vähentämään hapen läpäisevyyttä ja tehostamaan suojaa hapettumista vastaan. Mielenkiintoista on, että saproksantiinin (54) ja myksolin (55) antioksidanttiaktiivisuus on jopa suurempi kuin zeaksantiinin (51) (kuva 8) ja karoteenin (7) (kuva 2) [257]. Astaksantiinia (33) (kuva 6) tuottavat myös jotkut merestä peräisin olevat bakteerit, kuten Paracoccus sp. [258] ja Agrobacterium sp. [259].

Uusien meribakteerilajien (Pseudomonas sp.) tuottama metyleenikloridi voi vähentää ihmisen melanosyyttien ja viljeltyjen ihosolujen pigmentaatiota estämällä tyrosinaasin ilmentymistä [260]. N-asyylidehydrotyrosiinianalogit, talassaalihapot A (56), B (57) ja C (58) (kuva 9), jotka on eristetty meribakteerista Thalassotalea sp., joka saatiin simpukoista, esiteltiin näyttelyssä.anti-tyrosinaasitoiminta. Mielenkiintoista kyllä,anti-tyrosinaasitalassaalihappo A (52) on verrattavissa kaupallisesti käytetyn kontrolliyhdisteen, arbutiinin (1) aktiivisuuteen (kuvio 1). Kirjoittajat ehdottivat, että karboksyylihapon ja lineaarisen alifaattisen ketjun läsnäolo lisää entsymaattista estoa tässä yhdisteiden rakenneluokassa [261]. Toinen bakteeriperäinen yhdiste on ektoiini tai 1,4,5,6-tetrahydro-2-metyyli-4-pyrimidiinikarboksyylihappo (59) (kuva 9), joka on useiden bakteerien tuottama osmosta suojaava aine. lajit vasteena osmoottiselle stressille [262]. Ectoine (59) eristettiin ensin Ectothiorhodospira halochloriksesta, mutta se on eristetty myös muista halofiilisistä bakteereista, kuten - ja -proteobakteereista ja joistakin Actinobacteridae-bakteerista korkeissa suolapitoisuuksissa [263]. Tämä yhdiste parantaa solun pinnan hydraatiota lisäämällä molekyylien välistä etäisyyttä ja tehostaa lipidipääryhmien liikkuvuus solukalvossa [262], ja ihmiset sietävät sitä hyvin [264–266]. Siten ektoiini (59) on tehokas pitkäaikainen kosteusvoide, joka ehkäisee orvaskeden kuivumista [262,267]. Se myös vähentää ihotulehdusta, ja sitä tutkitaan parhaillaan kohtalaisen atooppisen dermatiitin hoitoon [264].

Rasvahappoesterit ovat yleisiä ainesosia kosmeettisissa formulaatioissa luonnollisina pehmitteinä ja emulgointiaineina [79]. Vaikka monet nykyään kosmetiikassa käytetyt rasvahappoesterit saadaan korkeammista kasveista, jotkut bakteerit voivat tuottaa myös ainutlaatuisia rasvahappoestereitä. Siten etyylioleaattia (60) (kuva 9), jota käytetään laajalti monissa kosmeettisissa valmisteissa pehmittävänä aineena ja hajusteena, saatiin myös aktinomykeetistä Nocardiopsis dassonvillei, joka on Dendrilla nigra -sienen symbiontti. Tällä yhdisteellä oli myös tulehdusta ehkäisevää vaikutusta. aktiivisuus [268]. Siksi etyylioleaatti (60) voisi olla potentiaalinen monikäyttöinen kosmeettinen valmiste ihonhoitotuotteille, joita voidaan valmistaa kestävällä tavalla. Monet merisienistä peräisin olevat Actinomycetes sp. ja Streptomyces sp. on myös tutkittu uusiutuvina karotenoidien lähteinä bioteknisille tuotteille, kuten elintarvike- ja kosmetiikka-gradenatural pigmenteille [269,270].

3.3.3. Meren sienistä johdetut yhdisteet

Useat merestä peräisin olevat sienet tuottavat sekundaarisia metaboliitteja, joilla on kosmeettista potentiaalia. Esimerkiksi Phaeotheca triangularin, Trimmatostroma salinum, Hortaea werneckii, Aureobasidium pullulans ja Cryptococcus liquefaciens tiedetään tuottavan MAA:ita [271]. Bentsodiatsepiinialkaloidit CircumdatinsI (61), C (62) ja G (63) (kuvio 10) eristettiin merisieneen liittyvän Exophiala sp. (Perhe: Herpotrichiellaceae) osoitti tehokkaampaa UVA-suojavaikutusta kuin positiivinen kontrollioksibentsoni (64) (kuva 10), jota tällä hetkellä käytetään aurinkosuojavalmisteissa [272]. Myrothenoni A (65) ja 6-n-pentyyli{{ 13}}pyroni (66) (kuvio 10), eristetty algikoloosisienen Myrothecium sp. joka saatiin meren viherlevästä Enteromorpha compressa, joka oli vahvempianti-tyrosinaasiaktiivisuus (IC{0},6 ja 0,8 µM, vastaavasti) kuin kojiinihappo (3, IC50=7,7 µM) [273]. Sienen Botrytis sp. viljely, eristetty punaisen merilevän Hyalosiphonia caespitosan pinta, kalustettu 6-[(E)-hept-1-enyyli]- -pyroni (67) (kuva 10), joka myös osoitti tehokkaampaaanti-tyrosinaasiaktiivisuus kuin kojiinihappo (3) [274]. Meren sedimentistä peräisin olevan Trichoderma viridae H1-7-viljely tuotti homotalliini II:ta (68) (kuva 10), joka on sienen tyrosinaasin kilpaileva estäjä. Nämä yhdisteet näyttivät estävän entsyymiä sitoutumalla kuparin aktiiviseen kohtaan. entsyymin [275].Vaikka vain muutama meren sieni-aineenvaihduntatuote on päässyt kosmetiikkamaailmaan, patentti ihoa valkaisevalle aineelle, krysofanolille (69) (Kuva 10), uutettiin algikolisesta sienestä Microsporum sp.(MFS) -YL), jätettiin Yhdysvalloissa (US-patentti 20140056834A1) [10]. Lisäämällä abioottista stressitekijää CuCl2:ta merestä peräisin olevan sienen Pestalotiopsis sp. Z233, eristetty merilevästä Sargassumhorneri, kaksi aiemmin raportoimatonta seskviterpeeniä, 1 , 5 , 6 , 14-tetraasetoksi-9 -bentsoyylioksi- 7 H-eudesman-2, {{25} }dioli (70) ja 4, 5 -diasetoksi-9 -bentsoyylioksi-7 H-eudesman-1, 2, 11, 14-tetraoli(71) saatiin ( kuva 10). Yhdisteet 70 ja 71 osoittivat inhiboivaa aktiivisuutta sienityrosinaasia vastaan ​​IC50-arvoilla 14,8 µM ja 22,3 µM, jotka ovat verrattavissa kojiinihapon (3, IC50=21,2 µM) arvoihin [276]. Merisienen Alternaria sp.:n viljelyliemi, joka on eristetty amariiniviherlevän Ulva pertusa pinnasta, tuotti kaksi kojiinihappojohdannaista, eli kojiinihappodimetyylieetteriä (72) ja kojiinihappomonometyylieetteriä (73), yhdessä fomaligoli A:n kanssa. (74) (kuvio 10); kuitenkin vain kojicacid näytetäänanti-tyrosinaasiaktiivisuus [277].

Skvaleenia (75) (kuva 10), joka saatiin alun perin hainmaksaöljystä, voidaan saada myös mikro-organismeista, kuten Protista Thraustochytriales. Yleisenä talirauhasten tuottamana lipidinä skvaleenilla (75) on tärkeä rooli paikallisessa ihon voitelussa ja solujen rakenteessa ja suojassa. Siksi skvaleenia (75) käytetään kosmetiikassa pitämään ihon kosteutettuna. Skvaleenia (75) sisältävät kosteuttavat voiteet eivät ole myrkyllisiä, ärsyttämättömiä ja herkistymättömiä samalla kun ne tarjoavat antistaattisia ja pehmentäviä ominaisuuksia [278]. Toisaalta rasvahapot tunnetaan paitsi ravintolisänä myös niiden laaja-alaisesta käytöstä.kosmeettiset tuotteetjohtuen niiden roolista pehmytkudosten korjaamisessa ja ihon ravitsemuksessa kollageenin tuotantoa stimuloivien sekä tulehdusta ehkäisevien ja haavaa parantavien ominaisuuksien ansiosta [279]. Thraustochytridejä eli sienen kaltaisia ​​protisteja on tutkittu PUFA:iden, kuten DHA:n (21), EPA:n (22) (kuva 4) ja dokosapentaeenihapon (DPA) (76) (kuva 10) teolliseen tuotantoon niiden korkean tuotantomäärän vuoksi. biomassayksikkö [280 281]. Erityisesti Thraustochytriacea-heimoon kuuluvat Schizochytrium-, Aurantiochytrium- ja Ulkenia-lajit ovat tärkeimpiä DHA:n tuottajia (21) [282]. Thraustochytridsin DHA-rikkaat öljyt ovat tällä hetkellä markkinoilla ravintoaineina; niillä on kuitenkin suuri potentiaali myös kosmeettisina ja ravintokosmeettisina aineina [283]. Thraustochytridit, kuten Thraustochytriidae sp. ONC-T18, CHN-1, Ulkenia sp.AS4-A1 ja Aurantiochytrium sp. KH105) tuottavat myös karotenoideja, kuten -karoteenia (7) (kuva 2), astaksantiinia (33) (kuva 6), kantaksantiinia (49) ja zeaksantiinia (51) (kuva 8), fenikoksantiinia (77) ja ekinenonia (78). ) (Kuva 10), joita voidaan käyttää valolta suojaavina ja antioksidantteina ainesosina välinpitämättömissä kosmeettisissa formulaatioissa [283].

Erittäin N-metyloitunut lineaarinen oktapeptidi RHM1 (79) (kuva 10), joka oli eristetty merestä peräisin olevan Acremonium sp.:n viljelmästä, joka saatiin tunnistamattomasta merisienestä Papua-Uudesta-Guineasta, osoitti antibakteerista aktiivisuutta S. epidermidistä vastaan, joka on aknen aiheuttaja [105]. Toinen sieni-aineenvaihduntatuotteiden luokka, jolla on lukemattomia biologisia vaikutuksia, ovat meroterpenoidit. Hiljattain Zhang et al. [284] etsiessään bioaktiivisia sekundaarisia metaboliitteja meren sieneen liittyvän sienen Penicillium brasilianum WZXY-m122-9 viljelmästä ovat eristäneet sarjan meroterpenoideja, joille he ovat nimenneet brasilianoideja A–F (80–85). (Kuva 10). Mielenkiintoista on, että vain 80 osoitti merkittävää stimulaatiota filaggriinin, joka on olennainen luonnollinen kosteustekijä, joka ylläpitää kykyä säädellä ihon kosteussulkua [285], ja kaspaasin -14, joka on vastuussa TEWL:n säätelystä ja herkkyydestä. UVB-vaurio [286]. Näin ollen tämä yhdiste on ensimmäinen esimerkki luonnontuotteesta, jota voidaan käyttää suojaamaan UVB:n aiheuttamilta soluvaurioilta, mikä viittaa siihen, että sillä voi olla suuri potentiaali kosmeettisena aineena ihonhoitoon ja dermatologisten sairauksien hoitoon [284].

3.3.4. Hiivoista johdettu yhdiste

Useiden hiivasukujen, nimittäin Rhodotorula, Phaffia ja Xanthophyllomyces, tiedetään tuottavan astaksantiinia (33) (Kuva 6) [11]. Vaikka hiivat tuottavat pienempiä määriä astaksantiinia (33) verrattuna muihin organismeihin, kuten leviin, niillä on useita etuja muihin organismeihin verrattuna, koska niillä on korkeampi kasvunopeus, helpompi viljelyolosuhteet ja niitä voidaan muunnella geneettisesti tai geenikohteen avulla karotenoidituotannon lisäämiseksi. hinnat [287–289].

4. Tulevaisuuden näkymät ja päätelmät

Suuren ikäluokkien sukupolven lähestyessä pitkää ikää, halu näyttää nuoremmalta ja terveemmältä on tullut maailmanlaajuiseksi prioriteetiksi. Sosiaalisen median vaikutus väestön tiedottamiseen ja tieteellisen tutkimuksen tehokas levittäminen ovat lisänneet tietoisuutta monien kemikaalien käytön riskeistä lääkkeissä ja kosmetiikassa sekä luonnonvaroista saatujen yhdisteiden terveyshyödyistä. Näin ollen tätä vuosituhatta leimaa ympäristöystävälliset prosessit ja luonnonaineiden käyttö. Vaihtoehtona "vihreälle teknologialle" meri- tai "sininen bioteknologia" on saamassa valtaansa tarjoamalla lukemattomia luonnontuotteita, joita ei löydy maanpäällisistä ympäristöistä ja joilla on ennennäkemättömät biologiset ja farmakologiset ominaisuudet. Vaikka lääkeala on ollut edelläkävijä valtamerien aarteiden hyödyntämisessä, kosmetiikka- ja ravitsemusala on nyt kiinnittänyt enemmän huomiota meriympäristöön.

Huolimatta siitä, että joitain merellistä alkuperää olevia tuotteita on jo tullut markkinoille, on näiden tuotteiden määrä edelleen varsin vaatimaton verrattuna meren laajuuteen ja edessä oleviin löytöihin. Esimerkiksi vuoteen 2012 asti kaupallisesti hyödynnettiin vain kolmen tyyppisiä merilevistä peräisin olevia yhdisteitä, eli alginaatteja, agaria ja karrageenia. Tämä osoittaa, että meressä on edelleen monia yhdisteitä, erityisesti pieniä molekyylejä, joita voidaan hyödyntää esim.kosmeettiset tuotteetja ravintokosmetiikkaa. Tarvitaan kuitenkin enemmän ponnisteluja tuotteiden eristämiseksi ja karakterisoimiseksi farmakoforien, molekyylimuunnosten löytämiseksi, niiden farmakologisten ominaisuuksien ja turvallisuusnäkökohtien arvioimiseksi, tuotteiden laadun parantamiseksi ja ennen kaikkea lisää investointeja T&K-toimintaan. On myös mielenkiintoista mainita, että näitä meren luonnonvaroja hyödynnetään edelleen huonosti joidenkin luontaisten rajoitusten vuoksi. Ensinnäkin biologisista materiaaleista eristettyjen yhdisteiden määrä, jotka normaalisti kerätään meriympäristöstä, on hyvin pieni ja vaikeuttaa siten jatkossa suoritettavia biotestejä ja kehitystä. Toiseksi niiden tuotteiden vaihteluihin vaikuttavat ympäristön muutokset, joille meren eliöt ovat alttiina. Joten on löydettävä kestävä tapa, kuten optimaaliset olosuhteet meren eliöiden viljely, bioaktiivisten aineenvaihduntatuotteiden keräämiseksi käytettäväksi vaikuttavina aineina, apuaineina ja lisäaineina. Tässä mielessä mikrobibioteknologiaa voidaan pitää lupaavana keinona saada hyvä määrä arvokkaita yhdisteitä, kutenkosmeettiset tuotteetja nutrikosmetiikka.

cistanchella on ihoa valkaiseva toiminto