Применение СО2-экстрактов в косметике

СО2-экстракты используются в лечебной косметике в первую очередь благодаря натуральному составу без примесей растворителей. Спектр применяемых биологически активных компонентов (терпеноиды, насыщенные и ненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты, фенолсодержащие соединения, витамины, алкалоиды и фитостерины) позволяет не только получать разнообразные по своему воздействию эффекты, но и избежать применения синтетических красителей и отдушек.

Поэтому с помощью СО2-экстрактов возможно получение высококачественной косметической продукции. СО2-экстракты сочетаются с составом практически всех известных на сегодняшний день косметических продуктов - кремов, бальзамов, зубных паст, шампуней и т. д.

Подобная уникальная технология позволила создать кремы, стимулирующие кровоснабжение и обновление клеток, обеспечивающие их интенсивное обогащение витаминами и увлажнение кожи.

Как действует косметика на основе СО2-экстрактов?

Кожа человека состоит из трех слоев - эпидермиса, дермы и расположенной глубже подкожной клетчатки. Средний слой - дерма - важнейший из них. Он играет роль каркаса, обеспечивающего прочность и эластичность кожи. Кроме того, дерма питает клетки расположенного выше слоя и определяет гладкость, а, следовательно, и красоту кожи. Здоровая дерма напоминает упругий матрац, в котором роль пружин играют переплетения волокон коллагена и эластина, а ячейки заполнены гелем из межклеточного вещества и молекул воды. В дерме расположено большое количество крупных живых клеток - фибробластов.

Это своеобразные биофабрики, постоянно вырабатывающие новые молодые волокна и межклеточное вещество кожи и разрушающие те клетки, в которых уже начались процессы старения. Фибробласты по праву можно назвать «клетками обновления», так как именно они определяют здоровый вид кожи. Пока «клеток обновления» достаточно много и уровень их активности высок, они могут противостоять разрушающему действию - и изменений в коже не происходит. Однако с возрастом активность чудесных клеток снижается.

Информация об антиоксидантных свойствах некоторых из СО2-экстрактов:

Зарубежными исследователями в области сверхкритической экстракции отмечается тот факт, что сверхкритические флюидные экстракты являются более сильными антиоксидантами по сравнению с экстрактами, полученными на основе классических методов [1]. На основании проведенного исследования антиоксидантной активности методом микрокалориметрии было установлено, что все горофиты обладают антиокислительной активностью в различной степени. Для всех экстрактов наблюдается процесс замедления или полное ингибирование окисления, сила которого прямо пропорциональна активности компонентов и их концентрации. По антиокислительной активности все горофиты можно разделить на группы:

1. содержащие антиоксиданты с высокой константой скорости ингибирования и наличием периода индукции (соединения №1-10, см. табл.1). К этой группе относятся экстракты шалфея, розмарина, калины, моркови, боярышника, граната, грецкого ореха, шиповника, ромашки, петрушки;
2. содержащие антиоксиданты и тормозящие окисление по иному механизму, без периода индукции (соединения № 11-17, см. табл.1). К данной группе относятся: зеленый чай, тысячелистник, рябина, полынь горькая, фенхель, виноград, облепиха;
3. экстракты, содержащие два типа ингибиторов. К ним относятся экстракты боярышника, петрушки и моркови.

По литературным данным известно, что наивысшей антиоксидантной способностью обладают травы с высоким содержанием фенольных и полифенольных соединений, а также витаминов А, Е, К и С [2]. Кроме того, антиоксидантную активность проявляют такие биологически активные соединения, как терпеноиды фенольного ряда, такие как карнозол, хамазулен, кумарин, кверцитин и другие, которые обеспечивают эфирным маслам и комплексу жирных кислот, содержащихся в СК-СО2 экстрактах, в частности экстрактам розмарина, антиоксидантные свойства [3,4]. Так, в работе [5] авторы считают, что хамазулен обеспечивает эфирным маслам различного вида тысячелистника антиоксидантные свойства. По результатам исследований были выявлены горофиты с наибольшей степенью воздействия на перекисные радикалы. Максимальную концентрацию антиоксидантов содержат экстракты шалфея, розмарина, калины и моркови. Для десяти экстрактов константы скорости ингибирования имеют такие же высокие значения, как и для синтетических антиоксидантов, применяемых в пищевой промышленности. Так, например, экстракт розмарина превысил ионол по мощности взаимодействия с перекисными радикалами в 10 раз. По уровню антиокидантов в экстрактах шалфея, розмарина, калины и моркови можно отметить, что их содержится, соответственно, в 10; 5; 4,2 и в 4 раза больше, чем в масле рыжика ярового (Camelina Sativa (L.) Crantz.), полученного холодным прессованием. Масло рыжика, взятое в качестве сравнения, в ряду жирных масел отличается стабильностью вследствие высокой концентрации токоферолов и каротиноидов.

Можно утверждать, что антиокислительная активность горофита (СК-СО2 экстракта) винограда, а также всех экстрактов, полученных из косточек, АО активность объясняется присутствием токоферолов, как у горофита винограда, в составе которого определяются, в основном, токоферолы. Наши исследования по составу виноградного СК-СО2 экстракта подтверждаются и иностранными авторами [7]. Различная АО активность горофитов и, в том числе, всех масляных экстрактов объясняется присутствием различных форм токоферолов, а так же синергической поддержкой каротиноидов, фосфолипидов, витаминов А,С [8]. Физиологическое действие витамина Е обусловлено его участием в окислительно-восстановительных реакциях организма. Свободная ОН-группа обуславливает свойства витамина Е как антиоксиданта [9]. Квантовомеханическими расчетамми и экспериментальными даннымми установлено, что максимальной реакционной способностью обладает α-токоферол. Уменьшение АО активности происходит в сторону ε-токоферола [10]. В химическом составе исследованных горофитов, что характерно для такого типа экстрактов, сочетается присутствие токоферолов и широкого спектра моно-, ди-, три- и тетратерпенов. При этом отмечается следующая закономерность: большое содержание терпеноидов фенольного типа способствует увеличению антиокислительной способности. Так, содержание терпеноидов в горофитах шалфея, розмарина, ромашки, моркови, граната, грецкого ореха и петрушки в сочетании с токоферолами позволяет им полностью ингибировать процесс окисления. При этом наблюдается прямая зависимость от величины содержания этих веществ в экстрактах (см. табл.1). В то же время даже небольшое присутствие терпеноидов фенольного типа усиливает антиоксидантный эффект витамина Е, что можно наблюдать на примерах горофитов калины, ромашки, петрушки, полыни и фенхеля. Здесь так же наблюдается прямая зависимость от процентного содержания как терпеноидов, так и токоферола. Горофиты шиповника, рябины и облепихи, кроме терпеноидной фракции и витамина Е, имеют в своем составе каротиноиды. Хотя известно, что основным липидным антиоксидантом является витамин Е, но все большее количество данных свидетельствует о том, что он работает в комплексе с другими компонентами, которые синергически дополняют его действие. Так, по данным некоторых авторов каротиноиды, фосфолипиды являются синергистами токоферолов [8]. Горофиты калины и боярышника сочетают в себе терпены, токоферол и каротиноиды, что обеспечивает им положение сильных ингибиторов окисления, тогда как простое содержание каротиноидов в сочетании с низким процентным содержанием фенольных терпеноидов способствует всего лишь снижению скорости окислительного процесса. Таким образом, можно отметить, что содержание свыше 20% фенольных терпеноидов, относящихся к ингибиторам второго типа, позволяет классифицировать по своему действию ряд СК-СО2 экстрактов как ингибиторы окислительного процесса (розмарин, морковь, шиповник). А содержание токоферола и каротиноидов, относящихся к ингибиторам первого типа, еще более усиливает их антиокислительную способность (шалфей, калина, боярышник, гранат, грецкий орех, ромашка, петрушка). В то же время, отдельное присутствие в экстракте токоферола, каротиноидов или низкое содержание фенольных представителей терпеноидной фракции приводит к проявлению АО действия по типу снижения скорости окислительного процесса. Методически этот прием для оценки АО-активности природных экстрактов применен в работе [11]. Это можно наблюдать на примерах экстрактов зеленого чая, тысячелистника, фенхеля, облепихи, полыни горькой, рябины и винограда. Наблюдаемая нами взаимозависимость химического состава и антиоксидантной активности дает нам право предполагать, что введение в рецептуру БАДов, пищевой и косметологической продукции горофитов позволит обеспечить им антиоксидантый эффект как на стадии хранения, так и по воздействию на организм человека в целом. Ввод в косметические композиции и в БАДы СК-СО2 экстрактов шалфея и розмарина в концентрации 0,1-0,3%, а ромашки, калины и моркови в концентрации 0,3-0,5% обеспечит присутствие в продуктах мощных природных антиоксидантов и повысит их окислительную стабильность и биологическую эффективность.

Выводы.

1. На модельной реакции окисления кумола установлено, что все CО2-экстракты обладают антиоксидантным действием.
2. Ингибиторы, обладающие высокой константой скорости ингибирования, содержатся в экстрактах шалфея, розмарина, калины и граната.
3. Концентрация антиоксидантов наиболее высокая в экстрактах шалфея, розмарина, калины, моркови и ромашки.
4. Содержание свыше 20% терпеноидов фенольного типа позволяет классифицировать по своему действию СК-СО2экстракты как ингибиторы окислительного процесса второго типа (розмарин, морковь, шиповник).
5. В экстрактах, содержащих токоферол и каротиноиды, механизм АО реакции осуществляется по первому типу ингибирования, т.е. иначе, чем в присутствие большого количества фенольных терпеноидов и флавоноидов.
6. Скорость окислительной реакции наиболее эффективно снижают экстракты тысячелистника, зеленого чая и фенхеля.
7. Содержание токоферола и каротиноидов, относящихся к ингибиторам первого типа, еще более усиливает антиокислительную способность экстрактов, содержащих терпеноиды фенольного типа (шалфей, калина, боярышник, гранат, грецкий орех, ромашка, петрушка).
8. Присутствие в экстрактах по отдельности токоферолов или каротиноидов, а также низкое содержание фенольных представителей терпеноидной фракции способствует снижению скорости окисления, но не более того, что можно наблюдать на примерах зеленого чая, тысячелистника, фенхеля, облепихи, полыни горькой, рябины и винограда.
9. Целесообразно компоновать экстракты одного типа антиоксидантного действия с другим типом в целях сочетания различных механизмов, предотвращающих окисление липидов, а также в целях обогащения косметических композиций и БАДов фармакотерапевтическим воздействием на организм человека.