*Małgorzata Kania-Dobrowolska, Justyna Baraniak, Radosław Kujawski, Marcin Ożarowski
Nutrikosmetyki – nowa podgrupa suplementów diety
Nutricosmetic – new subgroup of dietary supplements
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Naukowy Instytutu: prof. dr n. techn. Ryszard Kozłowski
Streszczenie
Starzenie się skóry jest naturalnym procesem, pogłębiającym się wraz z wiekiem człowieka. Typowymi oznakami starzenia się skóry są jej suchość i zmiana kolorytu oraz zmarszczki i utrata elastyczności. Wyróżniamy następujące przyczyny starzenia się skóry: przyczyny wewnątrzpochodne, związane z gospodarką hormonalną i niezależne od sposobu życia, a wynikające z uwarunkowań genetycznych organizmu, oraz mimiczne, wynikające z tików i indywidualnej mimiki twarzy. Kolejne zewnątrzpochodne przyczyny starzenia się skóry związane są z działaniem na nią takich czynników, jak nadmierna ekspozycja na słońce i zanieczyszczenia. Wielu badaczy dąży do znalezienia rozwiązań pomocnych w poprawie wyglądu i kondycji dojrzałej skóry oraz spowalniających procesy jej starzenia. W niniejszej pracy przedstawiono badania naukowe dotyczące wpływu diety i jej składników na funkcjonowanie skóry. Opisano kilka grup związków biologicznie czynnych mających korzystny wpływ na stan skóry: przeciwutleniacze, kwasy tłuszczowe i probiotyki. Badania wskazują, że witamina E, koenzym Q10, glutation, związki fenolowe oraz karotenoidy wygaszają reaktywne formy tlenu (RFT). Według wolnorodnikowej teorii starzenia się skóry poziom RFT może gwałtownie wzrastać, co prowadzi do uszkodzenia struktur komórkowych. Obecność w diecie kwasów tłuszczowych z rodziny omega-3 i omega-6 prowadzi do poprawy wyglądu oraz spowolnienia starzenia się skóry. Probiotyki wywierają z kolei duży wpływ na funkcjonowanie całego organizmu człowieka. Poprzez hamowanie rozwoju patogennych drobnoustrojów zapobiegają one między innymi zakażeniom jelitowym, regulują profil lipidowy i glikemiczny oraz działają immunomodulująco. Dzięki takiej aktywności pośrednio wpływają na kondycję skóry oraz hamują rozwój atopowego zapalenia skóry.
Summary
Skin aging is a natural process which increase with age. Typical signs of aging are dryness and change of color and also wrinkles or loss of elasticity. There are a few causes of skin aging: intrinsic – influenced by combination of hormone processes independent from style of life but dependent on genetic conditioning and mimic, related to convulsive spasm and individual face mimic. Next causes of skin aging, extrinsic factors are related with chronic light exposure, pollution. Many researchers are working on solutions, which improve the appearance and condition of mature skin and slow down the aging process. In our paper we present results of scientific researches concerning effects of diet and its components on skin conditioning. A few groups of biological active substances acting beneficial on skin condition were described: antioxidants, fatty acids and probiotics. It was observed that vitamin E, coenzyme Q10, glutathione, phenolic compounds and carotenoids reduce and neutralize reactive oxygen species (ROS). According to free radical theory of aging reactive oxygen species level can rapidly increase leading to cell structures damage. Fatty acids from omega-3 and omega-6 family present in diet resulting in improvement of skin condition and slow down skin aging. Last group of presented substances are probiotics, which have influence on whole human organism activity. They prevent gastrointestinal infections, regulate lipid and glycaemic profile and have immunomodulatory activity through decreasing of development of pathogenic microorganisms. Because this kind of activity they indirectly influence the skin condition and inhibit atopic dermatitis evolution.
Wstęp
Rynek kosmetyków to gałąź przemysłu, która w ostatnim czasie rozwija się bardzo dynamicznie. Współcześnie kosmetyk ma służyć nie tylko jako środek myjący, ale także pielęgnujący. O dynamice tego rynku świadczą nowe formy kosmetyków, takie jak plastry przezskórne, tkaniny kosmetyczne czy suplementy diety poprawiające urodę zwane nutrikosmetykami.
Nutrikosmetyki są środkami spożywczymi, zawierającymi takie składniki żywności, które wpływają na wygląd skóry, włosów czy paznokci. W tej grupie znajdują się zatem produkty poprawiające kondycję włosów, paznokci, zapobiegające procesom starzenia skóry, a także zmniejszające cellulit. Czasami producenci sugerują, że nutrikosmetyki leczą niektóre choroby skórne. Różnorodne działanie nutrikosmetyków wymaga zastosowania wielu składników o szerokim wachlarzu działania. Najczęściej w nutrikosmetykach znajdują się: przeciwutleniacze, witaminy, biopierwiastki, a także inne substancje biologicznie czynne. Najpopularniejszymi roślinami wykorzystywanymi w nutrikosmetykach są surowce roślinne działające prozdrowotnie na skórę, takie jak: kwiat rumianku, ziele wąkroty, ziele pokrzywy, kwiat fiołka trójbarwnego, wyciąg ze skrzypu polnego czy olej z nasion ogórecznika. Spośród witamin najczęściej stosuje się: witaminę E, karotenoidy (prowitamina A), witaminę C oraz witaminy z grupy B. Najpopularniejsze biopierwiastki to krzem, cynk i selen. Mnogość substancji zawartych w nutrikosmetykach nasuwa pytanie, czy tego typu preparaty w ogóle działają na skórę?
Przeciwutleniacze
Skóra jest podstawową barierą ciała i chroni je przed zewnętrznymi szkodliwymi czynnikami środowiska (1). Zwykle istnieje równowaga pomiędzy układem przeciwutleniaczy, takich jak katalaza, peroksydaza glutationowa, kwas moczowy, bilirubina, glutation, i przeciwutleniaczami dostarczonymi z zewnątrz z żywnością a ilością reaktywnych form tlenu (ROS) i azotu (RNS) wytwarzanych w procesach fizjologicznych, np. enzymatycznego utleniania czy oddychania komórkowego (2). Jednak czynniki zewnętrzne, takie jak ksenobiotyki, promieniowanie ultrafioletowe (UV) i podczerwone (IR), mogą powodować nadmierne wytwarzanie wolnych rodników, a tym samym doprowadzić do zaburzenia równowagi w wewnętrznym układzie przeciwutleniającym skóry. Brak równowagi prowadzi do stresu oksydacyjnego, który może powodować utlenianie białek, lipidów i mutację w DNA. Stres oksydacyjny prowadzi do przedwczesnego starzenia się komórek (wolnorodnikowa teoria starzenia) (3, 4), co w konsekwencji powoduje przedwczesne starzenie się skóry, uszkodzenia tkanek oraz fotokancerogenezę (5, 6).
Przewlekła ekspozycja na promieniowanie UV powoduje zmiany w skórze, m.in. zmarszczki i przebarwienia (7). Związki takie jak α-tokoferol, ubichinon-10, kwas askorbinowy i glutation są niezbędne w naskórku i skórze właściwej (8) dla ochrony komórek przed reaktywnymi formami tlenu (ROS) wytwarzanymi pod wpływem promieniowania UV.
Jedna z teorii starzenia się skóry – teoria mitochondrialnej śmierci komórek – stwierdza, że z wiekiem maleje liczba oraz aktywność mitochondriów. Wiąże się to ze zmniejszeniem wytwarzania adenozynotrifosforanu (ATP) i upośledzeniem zdolności odnawiającej komórek (9). Koenzym Q10 znajduje się w każdej żywej komórce organizmu i jest częścią mitochondrialnego łańcucha oddechowego. Działa jako czynnik przenoszący wolne elektrony kompleksu I i kompleksu II do kompleksu III w procesie oksydacyjnej fosforylacji i syntezy ATP. Ponadto w formie zredukowanej (CoQ10, koenzym Q10, ubichinol) wykazuje silny potencjał przeciwutleniający i hamuje utlenianie lipidów i białek, chroniąc wewnętrzną błonę mitochondrialną i DNA przed stresem oksydacyjnym, opóźniając w ten sposób procesy starzenia się organizmu (9).
W badaniu z podwójnie ślepą próbą i kontrolowanym placebo, 33 zdrowym ochotnikom (średnia wieku 52 lata) podawano koenzym Q10 przez 12 tygodni (10). Zaobserwowano poprawę gładkości i jędrności skóry oraz zmniejszenie głębokości zmarszczek w obu grupach spożywających koenzym Q10. Poprawa stanu skóry wokół oczodołów była porównywalna w obu grupach stosujących CoQ10. Jedynie w grupie zażywającej 150 mg tego związku zaobserwowano dodatkowo zmniejszenie zmarszczek w innych częściach twarzy (fałdy nosowo-wargowe, kąciki linii ustnej i skóry nad górną wargą). Nie zaobserwowano statystycznie istotnej zmiany tych zmarszczek w grupie zażywającej 50 mg CoQ10 i placebo (10).
Tokoferol chroni lipidy naskórka przed utlenieniem, łagodzi także poparzenia i podrażnienia skóry powstałe po ekspozycji na promienie słoneczne. Wykazuje ponadto działanie przeciwzapalne, przeciwobrzękowe oraz poprawia elastyczność, nawilżenie, wygładzenie i ujędrnienie skóry, wspomaga leczenie przebarwień i łagodzi objawy kontaktowego zapalenia skóry. Heinrich i wsp. (11) badali wpływ dwóch różnych zestawów przeciwutleniaczy składających się z karotenoidów, witaminy E i selenu na zdrowie i starzenie się skóry. Trzydziestu dziewięciu ochotników o normalnej zdrowej skórze typu 2 podzielono na 3 grupy po 13 osób każda. Grupa 1 otrzymywała mieszaninę likopenu (3 mg/dzień), luteiny (3 mg/dzień), β-karotenu (4,8 mg/dzień), α-tokoferolu (10 mg/dzień) i selenu (75 mg/dzień) przez okres 12 tygodni. Grupa 2 otrzymywała likopen (6 mg/dzień), β-karoten (4,8 mg/dzień), α-tokoferol (10 mg/dzień) i selen (75 mg/dzień) przez ten sam okres czasu. Grupa 3 była grupą kontrolną i otrzymywała placebo. Analiza surowicy w grupach otrzymujących mieszaninę przeciwutleniaczy wykazała wzrost ilości karotenoidów. Gęstość i grubość skóry, oznaczana ultradźwiękowo, była istotnie większa w obu grupach doświadczalnych w porównaniu do grupy placebo. Szorstkość, łuszczenie i marszczenie skóry, określane metodą mikrofotografii, były z kolei wyraźnie mniejsze w obu grupach spożywających przeciwutleniacze w porównaniu do grupy placebo, w której nie odnotowano żadnych korzystnych zmian.
W badaniu klinicznym, randomizowanym, kontrolowanym placebo, z podwójnie ślepą próbą, przeprowadzonym przez Greul i wsp. (12), na zdrowych młodych ochotnikach (typ skóry 2) sprawdzono działanie fotoochronne mieszaniny lipidów, karotenoidów (beta-karoten i likopen), witamin C i E, selenu oraz proantocyjanidyn. Spożywane przeciwutleniacze były dobrze tolerowane, a zawartość ich była w ilościach fizjologicznych i można było bezpiecznie stosować je przez długi okres czasu. Nie zauważono statystycznie istotnych różnic pomiędzy grupami stosującymi kompleks przeciwutleniaczy a placebo, w kontekście wystąpienia rumienia skóry, jednakże można było wykazać, że przeciwutleniacze spowolniały czas rozwoju i stopień wywoływania rumienia przez UVB. Oznaczono metaloproteazy macierzy pozakomórkowej (MMP-1, MMP-9), które odgrywają ważną rolę w degradacji błony podstawnej i macierzy zewnątrzkomórkowej w remodelowaniu tkanek. Po 2 tygodniach napromieniowywania UV stwierdzono statystycznie istotne różnice (p < 0,05) pomiędzy wzrostem MMP-1 w grupie placebo (p < 0,03) a nieznacznym spadkiem MMP-1 w grupie zażywającej przeciwutleniacze (p < 0,044). Ponadto poziom MMP-9 obniżył się w sposób statystycznie istotny w grupie spożywającej kompleks przeciwutleniaczy (p < 1,393), przy jednoczesnym wzroście tego enzymu (p < 0,048) w grupie placebo. Dane te dowodzą, że suplementacja przeciwutleniaczy zmniejsza ekspresję MMP-1 i MMP-9 wywoływaną przez UV, co może mieć korzystne znaczenie w procesach fotoochronnych.
W okresie jesienno-zimowym producenci suplementów diety sugerują konsumentom, że spożywanie nutrikosmetyków, zawierających duże ilości karotenu oraz jego pochodnych, pomoże zachować opaleniznę z lata. Preparaty takie zawierają główne β-karoten, likopen, luteinę i zeaksantynę (13). Liczne badania wskazują, że spożywanie pokarmów zawierających duże ilości karotenoidów, takich jak owoce kaki, surowa marchew i pomidory, może prowadzić do zmiany zabarwienia skóry na odcień pomarańczowy (14-16), który po zaprzestaniu spożycia tych produktów zanika, a skóra wraca do naturalnego zabarwienia (14-16). Karotenoidy także chronią skórę przed promieniowaniem UV (17). Zauważono, że spożycie pasty pomidorowej w ilości 40 g dziennie (zawierającej 16 mg likopenu) znacząco zmniejszało rumień wywołany promieniowaniem słonecznym (18).
Sprawdzono także efekt kosmetyczny luteiny i zeaksantyny na elastyczność i nawodnienie skóry. Preparaty karotenoidowe podawano doustnie i na skórę. We wszystkich przypadkach odnotowano poprawę nawilżenia skóry i jej elastyczności, jednakże znacząco statystycznie poprawiły się te parametry u osób stosujących suplementację i preparat na skórę. Poza tym stwierdzono synergistyczne działanie podawania doustnego i miejscowego wymienionych substancji (19).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Klaunig JE, Kamendulis LM, Hocevar BA. Oxidative stress and oxidative damage in carcinogenesis. Toxicol Pathol 2010; 38:96-109.
2. Kruk J, Duchnik E. Oxidative stress and skin diseases: possible role of physical activity. Asian Pac J Cancer Prev 2014; 15:561-8.
3. Bisht S, Sisodia S. Coffea arabica: A wonder gift to medical science. J Nat Pharm 2010; 1:58-65.
4. Fava F, Totaro G, Diels L i wsp. Biowaste biorefinery in Europe: Opportunities and research & development needs. New Biotechnol 2015; 32:100-8.
5. Vitale N, Kisslinger A, Paladino S i wsp. Resveratrol couples apoptosis with autophagy in UVB-irradiated HaCaT cells. Plos One 2013; 8:e80728.
6. Almeida IF, Pinto AS, Monteiro C i wsp. Protective effect of C. sativa leaf extract against UV mediated-DNA damage in a human keratinocyte cell line. J Photochem Photobiol B Biol 2015; 144:28-34.
7. Rabe JH, Mamelak AJ, McElgunn PJ i wsp. Photoaging: mechanisms and repair. J Am Acad Dermatol 2006; 55:1-19.
8. Podda M, Rallis M, Traber MG i wsp. Kinetic study of cutaneous and subcutaneous distribution following topical application of [7,8-14C] rac-alpha-lipoic acid onto hairless. Biochem Pharmacol 1996; 52:627-33.
9. Berneburg M, Gremmel T, Kurten V i wsp. Creatine supplementation normalizes mutagenesis of mitochondrial DNA as well functional consequences. J Invest Dermatol 2005; 125:220-5.
10. Žmitek K, Pogačnik T, Mervic L i wsp. The effect of dietary intake of coenzyme Q10 on skin parameters and condition: Results of a randomised, placebo-controlled, double-blind study. Int Union Biochem Molec Biol 2017; 43(1):132-40.
11. Heinrich U, Tronnier H, Stahl W i wsp. Antioxidant supplements improve parameters related to skin structure in humans. Skin Pharmacol Physiol 2006; 19(4):224-31.
12. Greul AK, Grundmann JU, Heinrich F i wsp. Photoprotection of UV-irradiated human skin: an antioxidative combination of vitamins E and C, carotenoids, selenium and proanthocyanidins. Skin Pharmacol Appl Skin Physiol 2002; 15(5):307-15.
13. Scarmo S, Cartmel B, Lin H i wsp. Significant correlations of dermal total carotenoids and dermal lycopene with their respective plasma levels in healthy adults. Arch Biochem Biophys 2010; 504(1):34-9.
14. Caroselli C, Bruno G, Manara F. A rare cutaneous case of carotenosis cutis: lycopenaemia. Ann Nutr Metab 2007; 51(6):571-3.
15. Nishimura Y, Ishii N, Sugita Y i wsp. A case of carotenodermia caused by a diet of the dried seaweed called Nori. J Dermatol 1998; 25(10):685-7.
16. Takita Y, Ichimiya M, Hamamoto Y i wsp. A case of carotenemia associated with ingestion of nutrient supplements. J Dermatol 2006; 2:132-4.
17. Gollnick HPM, Hopfenmuller W, Hemmes C i wsp. Systemic beta carotene plus topical UV-sunscreen are an optimal protection against harmful effects of natural UV-sunlight: results of the Berlin-Eilath study. Eur J Dermatol 1996; 6(3):219-38.
18. Stahl W, Heinrich U, Wiseman S i wsp. Dietary tomato paste protects against ultraviolet light-induced erytema in humans. J Nutr 2001; 131(5):1449-51.
19. Palombo P, Fabrizi G, Ruocco V i wsp. Beneficial long-term effects of combined oral/topical antioxidant treatment with the carotenoids lutein and zeaxanthin on human skin: a double-blind, placebo-controlled study. Skin Pharmacol Physiol 2007; 20(4):199-210.
20. Luqman S, Rizvi SI. Protection of lipid peroxidation and carbonyl formation in proteins by capsaicin in human erythrocytes subjected to oxidative stress. Phytother Res 2006; 20:303-6.
21. Pandey KB, Mishra N, Rizvi SI. Protective role of myricetin on markers of oxidative stress in human erythrocytes subjected to oxidative stress. Nat Prod Commun 2009; 4:221-6.
22. Bisht S, Sisodia S. Coffea arabica: A wonder gift to medical science. J Nat Pharm 2010; 1:58-65.
23. Chiang HM, Lin TJ, Chiu CY i wsp. Coffea arabica extract and its constituents prevent photoaging by suppressing MMPs expression and MAP kinase pathway. Food Chem Toxicol 2011; 49:309-18.
24. Herman A, Herman AP. Caffeine’s mechanisms of action and its cosmetic use. Skin Pharmacol Physiol 2012; 26:8-14.
25. Fukushima Y, Takahashi Y, Hori Y i wsp. Skin photoprotection and consumption of coffee and polyphenols in healthy middle-aged Japanese females. Int J Dermatol 2015; 54:410-18.
26. Iriondo-De Hond A, Martorell P, Genovès S i wsp. Coffee Silverskin Extract protects against accelerated aging caused by oxidative agents. Molecules 2016; 21(6):721-8.
27. Han D, Handelman G, Marcocci L i wsp. Lipoic acid increases de novo synthesis of cellular glutathione by improving cystine utilization. Biofactors 1997; 6:321-38.
28. Yamamoto Y. Role of active oxygen species and active oxygen species and antioxidants in photoaging. J Dermatol Sci 2001; 27(1):1-4.
29. Manda K, Ueno M, Moritake T i wsp. Radiation-induced cognitive dysfunction and cerebellar oxidative stress in mice: protective effect of alpha lipoic acid. Behav Brain Res 2007; 177:7-14.
30. Han D, Tritschler HJ, Packer L. Alpha-lipoic acid increases intracellular glutathione in a human T-lymphocyte Jurkat cel line. Biochem Biophys Res Commun 1995; 207:258-64.
31. Arjinpathana N, Asawanonda P. Glutathione as an oral lightening agent: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. J Dermatol Treat 2012; 23:97-102.
32. Handog EB, Datuin MS, Singzon IA. An open-label, single-arm trial of the safety and efficacy of a novel preparation of glutathione as a skin-lightening agent in Filipino women. Int J Dermatol 2016; 55:153-7.
33. Stępulak M, Leleń K, Malejczyk M i wsp. Biological activity of ceramides and other sphingolipids. Post Derm Alergol 2012; 29:169-75.
34. Szyszkowska B, Łepecka-Klusek C, Kozłowicz K i wsp. The influence of selected ingredients of dietary supplements on skin condition. Post Derm Alergol 2014; 3:174-81.
35. Pilkington SM, Watson RE, Nicolaou A i wsp. Omega-3 polyunsaturated fatty acids: photoprotective macronutrients. Exp Dermatol 2011; 20:537-43.
36. Sies H, Stahl W. Nutritional protection against skin damage from sunlight. Ann Rev Nutr 2004; 24:173-200.
37. Orengo IF, Black HS, Wolf JE Jr. Influence of fish oil supplementation on the minimal erythema dose in humans. Arch Dermatol Res 1992; 284:219-21.
38. Rhodes LE, O’Farrell S, Jackson MJ i wsp. Dietary fish-oil supplementation in humans reduces UVB-erythemal sensitivity but increases epidermal lipid peroxidation. J Invest Dermatol 1994; 103:151-4.
39. Rhodes LE, Shahbakhti H, Azurdia RM i wsp. Effect of eicosapentaenoic acid, an omega-3 polyunsaturated fatty acid, on UVR-related cancer risk in humans. An assessment of early genotoxic markers. Carcinogenesis 2003; 24:919-25.
40. Fuchs J, Milbradt R. Antioxidant inhibition of skin inflammation induced by reactive oxidants: evaluation of the redox couple dihydrolipoate/lipoate. Skin Pharmacol 1994; 7:278-84.
41. Venkatraman MS, Chittiboyina A, Meingassner J i wsp. Alpha-lipoic acid-based PPARgamma agonists for treating inflammatory skin diseases. Arch Dermatol Res 2004; 296:97-104.
42. De Spirt S, Stahl W, Tronnier H i wsp. Intervention with flaxseed and borage oil supplements modulates skin condition in women. Brit J Nutr 2009; 101:440-5.
43. Purba MB, Kouris-Blazos A, Wattanapenpaiboon N i wsp. Skin wrinkling: can food make a difference? J Am Coll Nutr 2001; 20(1):71-80.
44. Peguet-Navarro J, Dezutter-Dambuyant C, Buetler T i wsp. Supplementation with oral probiotic bacteria protects human cutaneous immune homeostasis after UV exposure – double blind, randomized, placebo controlled clinical trial. Eur J Dermatol 2008; 18:504-11.
45. Bouilly-Gauthier D, Jeannes C, Maubert Y i wsp. Clinical evidence of benefits of a dietary supplement containing probiotic and carotenoids on ultraviolet-induced skin damage. Br J Dermatol 2010; 163:536-43.
46. Lee D, Huh C, Ra J i wsp. Clinical evidence of effects of Lactobacillus plantarum HY7714 on skin aging: A randomized, double blind, placebo-controlled study. J Microbiol Biotechnol 2015; 25(12):2160-8.
47. Kamer B, Pasowska R, Dółka E i wsp. Prevalence of atopic dermatitis in infants during the first six months of life: authors’ observations. Post Derm Alergol 2013; 29:277-81.
48. Isolauri E, Arvola T, Sutas Y i wsp. Probiotics in the management of atopic eczema. Clin Exp Allergy 2000; 30:1604-10.
49. Kalliomäki M, Salminen S, Arvilommi H i wsp. Probiotics in primary prevention of atopic disease: a randomised controlled trial. Lancet 2001; 357:1076-9.
