Microorganismes terrestres: fàbriques cel·lulars de molècules bioactives amb aplicacions de protecció de la pell part 3
May 04, 2023
5. Additius i altres principis actius
Els productes additius proporcionen estabilitat física a llarg termini, inhibeixen la germinació i influeixen en la percepció sensorial. Recentment, la indústria cosmètica ha estat fortament criticada per l'addició de productes químics com formaldehid, dioxà, parabens i ftalats. Les controvèrsies sobre l'impacte en la salut humana d'aquestes molècules sintètiques i els seus anàlegs han fomentat la recerca de nous additius de fonts naturals.
Segons estudis rellevants, el cistanche és una herba comuna que es coneix com "l'herba miracle que allarga la vida". El seu component principal éscistanòsid, que té diversos efectes com araantioxidant, antiinflamatori, ipromoció de la funció immune. El mecanisme entre cistanche ipellblanqueigrau en l'efecte antioxidant dels glucòsids de cistanche. La melanina a la pell humana es produeix per l'oxidació de la tirosina catalitzada pertirosinasa, i la reacció d'oxidació requereix la participació d'oxigen, de manera que els radicals lliures d'oxigen del cos esdevenen un factor important que afecta la producció de melanina. Cistanche conté cistanòsid, que és un antioxidant i pot reduir la generació de radicals lliures al cos, per tantinhibint la producció de melanina.

Feu clic a On puc comprar Cistanche
Per a més informació:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
5.1. Agents antimicrobians
Un dels agents antimicrobians més utilitzats contra la contaminació de bacteris, virus i fongs en cosmètics és el quitosà (18) (Figura 5). Aquest polisacàrid es compon principalment de glucosamina i un nombre variable de residus de N-acetilglucosamina. Tot i que el quitosà està present en grans quantitats a l'exoesquelet de crustacis, insectes, crancs i gambes, la seva producció està limitada a causa de factors com l'estacionalitat, la sostenibilitat de la producció i el cost de processament. Per fer front a aquestes dificultats, el quitosà es pot produir per fonts alternatives i més efectives d'origen microbià, ja que el 22-44 per cent de la paret cel·lular dels fongs es compon de quitosà [2]. Es va trobar una producció òptima a Rhizopus oryzae (0,5 g/L), R. japonica (0,6 g/L) i Mucor indicus (0,75 g/L) L) (Taula 1) [63], mentre que A. niger, aïllat del líquen Roccella Montagne, va mostrar un rendiment més elevat d'1,3 g/L, que es va augmentar encara més fins a 1,93 g/L quan es va afegir glucosa [65]. A més de la seva activitat antimicrobiana, el quitosà és conegut per les seves propietats emulsionants i de lliurament. Aquest compost té una millor capacitat d'unió d'aigua que la metilcel·lulosa, que s'utilitza habitualment en cosmètics [2]. En conseqüència, el quitosà i els seus derivats, com el copolímer quitina-glucà, poden presentar candidats potencials per a formulacions cosmètiques i cosmecèutiques. Altres exemples d'activitat anti-envelliment que també es combinen amb activitat antimicrobiana es presenten a la taula 1.

5.2. Hidratants i biosurfactants

Els ramnolípids s'utilitzen habitualment en cosmètics com a hidratants i biosurfactants [108]. Els ramnolípids, principalment àcids cristal·lins, estan formats per un àcid gras hidroxi-hidroxi unit per l'extrem carboxil a una molècula de sucre de ramnosa i es classifiquen com a mono i di-ramnolípids [157]. En comparació amb els tensioactius químics, els biosurfactants tenen diversos avantatges, a causa de la seva millor compatibilitat, menor toxicitat i major biodegradabilitat [158]. Els ramnolípids són produïts principalment per Pseudomonas aeruginosa així com per altres Pseudomonas sp. També s'utilitzen a la indústria farmacèutica per les seves propietats antivirals i antimicrobianes [159,160] i per a altres objectius relacionats amb la regeneració de la pell, com ara la cicatrització de ferides amb fibrosi reduïda, la cura del xoc de cremades i el tractament de les arrugues [161].
5.3. Pigments
Els microorganismes produeixen diversos compostos que es poden utilitzar com a pigments naturals. S'han comercialitzat molts colorants sintètics, però pocs són aptes per a la cosmètica. Els pigments naturals són més estables i menys al·lergènics en comparació amb els sintètics [162]. Els pigments comunament biosintetitzats pels fongs inclouen policètids aromàtics com ara quinones, antraquinones, naftoquinones, melanines, flavines i ankaflavines. La purpurogenona (20) i la mitorubrina (21) són dos exemples característics, produïts pel fong Penicillium purpurogenum [95] (Figura 5) (Taula 1). Recentment, s'ha investigat considerablement l'ús potencial dels fongs terrestres com a font de pigments naturals [163–165].
Els cianobacteris són una font interessant de pigments, que poden produir ficobiliproteïnes, que són proteïnes fluorescents de colors brillants. Entre les ficobiliproteïnes, les ficocianines ja s'utilitzen en assajos diagnòstics com ara citometria col·laboradora, classificació cel·lular activada per fluorescència, histoquímica, etc. El seu color blau intens permet el seu ús en cosmètica com a colorants naturals [166]. Les ficocianines són produïdes principalment pel cianobacteri fotoautòtrof Arthrospira platensis (3,2 g/L) [167]. Tanmateix, el rodòfit unicel·lular Galdieria sulphuraria va mostrar excel·lents resultats; aquesta alga vermella, que creix normalment en fonts àcides, va produir c-ficocianina amb un rendiment de 2,9 g/L [168] (Taula 1).
5.4. Aromes i fragàncies
Molts compostos aromatitzants i aromàtics al mercat encara es produeixen a partir de fonts vegetals i animals. Tanmateix, es dóna una alternativa ràpida i sostenible, ja que aquests compostos d'alt valor també poden ser produïts per microorganismes [169]. Nombrosos llevats i soques de fongs i bacteris terrestres poden sintetitzar compostos aromàtics potencialment valuosos, com ara alcohols, aldehids, èsters, àcids grassos, cetones, lactones, compostos aromàtics i pirazines [170]. En suport, s'han publicat diversos articles i revisions que ofereixen informació suficient sobre l'ús de cultius microbians o preparats enzimàtics per a la producció de compostos aromàtics valuosos per a la indústria cosmètica [171-174]. La vainillina (22) és un molt bon exemple de fragància natural on l'augment de la demanda i el valor han portat al desenvolupament d'estratègies alternatives per a la seva producció [175] (Figura 5). Les soques com Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis i Serratia marcescens es van introduir amb èxit per a la seva producció convertint eugenol o isoeugenol en vainillina [170].

El benzaldehid (23) és un dels aromatitzants més utilitzats, amb una forta aroma de cirera i ametlla. Es va dissenyar amb èxit una soca d'E. coli per produir aquest aromàtic [100,176], mentre que el fong Ashbya gossypii s'ha provat per la seva capacitat per sintetitzar el sabor de rosa 2-feniletanol (24) [104]. Entre els terpens, el limonè (25) és un dels terpens més utilitzats a causa de la seva olor cítrica única [169]. L'optimització de la via d'expressió a E. coli va conduir a un rendiment de 435 mg/L amb un 1% de glucosa com a font de carboni [177]. Quan s'ha explorat l'impacte d'una font de carboni diferent, la fermentació amb glicerol va conduir a títols de 2, 7 g/L [106] (Figura 5) (Taula 1).
6. Altres objectius d'interès protector de la pell
Els inhibidors de l'elastasa i la col·lagenasa d'origen microbià són agents cosmecèutics prometedors que val la pena explorar-los. L'elastasa, membre de la família de les serina proteases de la quimotripsina, és responsable principalment de la descomposició de l'elastina, que és una proteïna important que es troba a la matriu extracel·lular de la pell, el dany de la qual té un impacte significatiu en l'envelliment de la pell. Les nostopeptines A i B aïllades del cianobacteri d'aigua dolça Nostoc minutum són els únics inhibidors de l'elastasa reportats (IC50: 1,3 i 11,0 µg/mL) [178]. D'altra banda, el col·lagen, el principal constituent de la pell (80 per cent del pes sec de la pell), és responsable de la resistència a la tracció. Les metaloproteinases anomenades col·lagenases són capaces de tallar el col·lagen i l'elastina. Segons el que sabem, els microorganismes terrestres, a part de l'exemple esmentat de nostopeptines A i B, encara no s'han investigat a fons per la seva capacitat de produir metabòlits amb efectes inhibidors de l'elastasa i la col·lagenasa, tot i que s'han realitzat grans programes de cribratge de microorganismes terrestres i endòfits. presentat recentment [179.180].
7. Objectius per a desenvolupaments futurs

Paral·lelament, també s'ha informat que els compostos naturals que activen el PN posseeixen propietats anti-envelliment en models basats en cèl·lules o in vivo [7,11,182]; així mateix, els productes naturals retarden significativament l'aparició dels distintius de la pell envellida. Segons el que sabem, només es va informar que algunes molècules d'origen microbià activaven mòduls proteostàtics. L'àcid betulínic es va aïllar recentment dels fongs endofítics Phomopsis sp. i va activar preferentment l'activitat proteasòmica semblant a la quimotripsina sense efectes o efectes mínims sobre les activitats semblants a la tripsina i a la caspasa [184,185]. El segon cas d'un producte natural microbià, conegut per les seves propietats anti-envelliment, és la rapamicina. Aquesta molècula aïllada de Streptomyces hygroscopicus, retarda la senescència cel·lular mitjançant (entre d'altres) la inhibició de la via TOR i les alteracions induïdes aigües avall tant a l'autofàgia com a la velocitat de síntesi de proteïnes [7].
Per a més informació: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501






