2 / 2017 / vol. 6
Kosmetologia Estetyczna
132
N
artykuł naukowy
Biochemia
Większość glonów to rośliny fotoautotroficzne, o dużej aktyw-
ności fotosyntetycznej. Na globie ziemskim około 70% materii or-
ganicznej i tlenu wytwarzają glony w procesie fotosyntezy. Pod
względem taksonomicznym do glonów zaliczono następujące
grupy roślin: sinice, wiciowce, okrzemki, zielenice, brunatnice,
krasnorosty i ramienice [2]. Pochodzenie i systematyka alg jest
przedmiotembadań, podobnie jak ich pokrewieństwo z roślinami
telomowymi. Pod nazwą algi, a raczej glony (nazwa systematycz-
na) kryje się 11 gromad i ponad 20 tysięcy gatunków organizmów,
należących do kilku odrębnych królestw (roślin, protista i bak-
terii) o zróżnicowanej budowie i kształcie, usystematyzowanych
w 1993 roku przez A. i J. Szweykowskich. Wiele z tych organi-
zmów jest wyławianych zmórz i innych naturalnych zbiorników
wodnych lub dodatkowo hodowanych. Do najszerzej wykorzy-
stywanych spośród nich należą brunatnice, krasnorosty i zieleni-
ce [1]. Każdy gatunek posiada odmienną morfologię i właściwości.
Wielkość organizmów glonów zależy od gatunku i sięga od mi-
kroskopijnych organizmów, takich jak mikroalgi, aż po osiągające
nawet kilkadziesiąt metrów długości makroalgi [3].
|
|
SUBSTANCJE CZYNNE
Szeroka różnorodność biochemicznego składu glonów stano-
wi doskonałe źródło wielu biologicznie czynnych składników
o szerokim zastosowaniu terapeutycznym, z których wiele
jest rzadkich lub nieobecnych w innych grupach taksonomicz-
nych [4, 5]. Zwiększone wykorzystanie naturalnych produktów
w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym doprowadziło
do wzrostu popytu na badania przesiewowe dotyczące wy-
stępowania związków bioaktywnych w algach morskich [6].
Głównym składnikiem biomasy alg jest woda, która stanowi
około 75-90% ich świeżej masy. Duży udział wśród związków
występujących w algach mają sole mineralne. Obecne w glo-
nach mikroelementy to między innymi: brom, cynk, jod, ma-
gnez, mangan, miedź, żelazo. Występują one w szczególnie do-
brze przyswajalnej postaci, jako związki metaloorganiczne lub
kompleksowe [7]. Algi morskie są znanym źródłem pigmentów
[8]. Węglowodany – polisacharydy stanowią ok. 60% wszyst-
kich substancji czynnych występujących w glonach. W tej
grupie związków chemicznych należy wymienić: mukopoli-
sacharydy (glikozoaminoglukany GAG) – związki zbudowane
z aminocukrów i kwasów uronowych. Wśród najbardziej zna-
nych glikozaminoglikanów wyróżnia się: kwas hialuronowy
i siarczan chondroityny, kwas alginowy i jego sole, mannitol
i sorbitol, karageniany i agar [1, 9-13]. Z grupy białek i amino-
kwasów w glonach występują: glikoproteiny i metaloproteiny
oraz aminokwasy egzogenne: lizyna, izoleucyna, leucyna, me-
tionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan i walina [9, 13, 14].
Witaminy obecne w glonach: A, B, C i E mają szerokie zasto-
sowanie w produkcji kosmeceutyków [13-16]. Z innych związ-
ków chemicznych w glonach zidentyfikowano: polifenole oraz
naturalne barwniki roślinne: karotenoidy, fikoerytrynę, fi-
kocyjaninę i chlorofil [9, 12, 17, 18]. Wśród lipidów w glonach
występują: niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe NNKT
(EFA
–
Essential Fatty Acid
): arachidonowy, eikozapentenowy
i rzadko spotykany
γ
-linolenowy (GLA) [9, 13, 15, 17]. Więk-
szość badań nad metabolitami pochodzącymi z alg wykazały
ich właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne, immu-
nomodelujące, przeciwnowotworowe, antybakteryjne i anty-
alergiczne, antygrzybiczne [18-27]. Wykazano również ich rolę
w hamowaniu enzymu hialuronidazy, tyrozynazy, jak również
właściwości inhibicyjne w stosunku do metaloproteinaz macie-
rzy (MMP) [28]. Szerokie spektrum działania związków pocho-
dzących z alg morskich odegrało istotne znaczenie w rozwoju
produktów kosmetycznych i farmaceutycznych [29-31].
|
|
KWASY TŁUSZCZOWE
Mikroalgi wzrastające w niskich temperaturach, w tym gatunki
polarne i alpejskie, ewoluowały tak, by utrzymać płynność błony
wniskich temperaturach i niskie temperatury zwiększają obfitość
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych WNKT (PUFA –
Po-
lyunsaturated Fatty Acids
) [32, 33]. Stres i wysychanie wywołują
również promowanie akumulacji triacylogliceroli np. w
Chlorella
kesslerii
[34]. Biotechnologia, ze względu na zainteresowanie ko-
mercyjnym wykorzystaniem glonów jako obiecujących źródeł
biopaliw lub wysokiej wartości PUFA, wykorzystuje zjawisko
gromadzenia lipidów w warunkach narażenia na czynniki stre-
sowe, najczęściej poprzez pozbawienie źródła azotu [35]. Chociaż
U. armoricana
i
S. chordalis
zawierają duże ilości nasyconych kwa-
sów tłuszczowychNKT (SFA –
Saturated FattyAcids
), to zawartość
wielonienasyconych kwasów tłuszczowychWNKT kształtuje się
wzakresie od 14,8 do 29,2%. Potwierdza to fakt, że glony zawierają
znacznie wyższy poziom PUFA niż warzywa lądowe. Co ciekawe,
algi morskie są bogate w PUFA z
ω
3 i
ω
serii 6, które są uważane
za niezbędne kwasy tłuszczowe (FA –
Fatty Acid
) [36, 37].
Lipidy roślinne, w zależności od zawartości procentowej
poszczególnych kwasów w cząsteczce tłuszczu, wykazują róż-
norodne właściwości. Dzięki swemu dobroczynnemu wpływo-
wi, zwłaszcza na skórę, zawarte w olejach kwasy tłuszczowe
mają szerokie zastosowanie w kosmetologii, stając się coraz
powszechniej stosowanymi składnikami wielu formulacji ko-
smetycznych przeznaczonych do codziennej pielęgnacji twarzy
i ciała. Oleje roślinne, pełniąc funkcję bazy kosmetyku, zapo-
biegają utracie wody przez skórę, głównie budując warstwę
ochronną, która pokrywa naskórek. Dodatkowo zmiękczają
warstwę rogową naskórka, a w stanach zapalnych zmniejszają
napięcie skóry, osłabiając tym samym odczucie bólu. Ponadto
związki te pełnią bardzo ważną rolę w prawidłowym funkcjo-
nowaniu organizmu człowieka, dlatego również w medycy-
nie dostrzeżono korzystne oddziaływanie olejów roślinnych,
przede wszystkim w biologicznej syntezie składników błon
komórkowych czy ikozanoidów (eikozanoidów: prostaglan-
dyn, prostacyklin, tromboksanów, leukotrienów). Niedobory
kwasów tłuszczowych w diecie znacząco wpływają na kru-
chość naczyń, obniżają odporność układu immunologicznego,
zakłócają procesy krzepliwości krwi [32]. Z lipidów występu-
jących w glonach NNKT na szczególną uwagę zasługuje kwas
