Главная
Поскольку жиры являются очень важной составляющей кремовых композиций. необходимо остановиться на них особо. Липиды - это органические молекулы, нерастворимые в воде, которые содержатся в живых клетках и могут быть экстрагированы из них неполярными растворителями, такими как хлороформ, эфир или бензол. Организм животных и растений запасает жир в основном в виде глицериновых эфиров жирных кислот, или нейтрального жира. Другие классы липидов (фосфолипиды, сфинголипиды) присутствуют в жировой ткани в следовых количествах. Поэтому жиры и масла, с которыми мы встречаемся в косметике, в основном состоят из нейтральных жиров. Свойства нейтрального жира определяется жирными кислотами, которые входят в его состав. В животных жирах преобладают насыщенные жирные кислоты. Растительные жиры содержат много ненасыщенных жирных кислот, весьма разнообразных по своему химическому строению веществ, характеризующихся различной растворимостью в органических растворителях и, как правило, нерастворимых в воде. Они играют важную роль в процессе жизнедеятельности любой биологической системы, будучи одним из основных компонентов биологических мембран и принимают участие в создании энергетического резерва.
В зависимости от химического состава липиды подразделяются на несколько классов.
Простые липиды включают вещества, молекулы которых состоят только из остатков жирных кислот (или альдегидов) и спиртов. К ним относятся жиры (триглицериды и другие нейтральные глицериды) и воски.
Сложные липиды включают в себя производные ортофосфорной кислоты (фосфолипиды) и липиды, содержащие остатки сахаров (гликолипиды). К ним также относятся стероиды - многочисленные вещества гормональной природы, холестерин, желчные кислоты и др. В организме человека первое место среди стероидов занимают стерты. Наиболее важным представителем стеринов является холестерин, который играет роль промежуточного продукта в синтезе других соединений. Холестерином богаты плазматические мембраны многих животных клеток, в меньшем количестве он содержится в мембранах митохондрий и в эндоплазматической сети.
В синтезе холестерина можно выделить три основные стадии: первая -превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту, вторая - образование сквалена из мевалоновой кислоты, третья - циклизация сквалена в холестерин (сквален под влиянием скваленоксидоциклазы циклируется с образованием ланостерина, который в результате ряда реакций превращается в холестерин).
Жирные кислоты (ЖЕ) - алифатические карбоновые кислоты в организме могут находиться в свободном состоянии (следовые количества в клетках и тканях), либо выполнять роль строительных блоков для большинства классов липидов.
Природные жирные кислоты можно условно разделить на три группы: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Почти все природные жирные кислоты содержат четное число углеродных атомов, чаще 16-18. Ненасыщенные Ж.К. обычно содержат двойную связь между 9-м и 10-м углеродами, между 10-м углеродом и метальным концом цепи. Ж.К. с длинной углеводородной цепью практически нерастворимы в воде. Полиненасыщенные Ж.К. - линолевая, линоленовая, арахидоновая относятся к категории незаменимых Ж.К., так как ткани человека не в состоянии их синтезировать и называются они вит. F. Мононенасыщенные Ж.К. - кротоновая, пальмитоолеиновая, олеиновая, эруковая, нервоновая. Всего жирных кислот в живых организмах около 70.
Нейтральные жиры или глицериды - это эфиры глицерина и жирных кислот. Если жирными кислотами эстерифицированы все три гидроксильные группы глицерина, то такое соединение называют триглицеридом, если две - диглицеридом, одна - моноглицеридом. Нейтральные жиры находятся в организме либо в форме протоплазматического жира, либо в виде запасного, резервного жира. Основную массу природных нейтральных жиров составляют триглицериды, Ж.К. в триглицеридах могут быть насыщенными и ненасыщенными. Чаще среди них встречаются олеиновая, пальмитиновая и стеариновая. Чем выше содержание ненасыщенных Ж.К. или кислот с короткой цепью, тем ниже точка плавления.
Животные жиры обычно содержат значительное количество насыщенных жирных кислот (мыла - натриевые и калиевые соли высших жирных кислот).
Воски - сложные эфиры высших Ж.К. и высших одноатомных или двухатомных спиртов с числом углеродных атомов от 20 до 70.
Фосфолипиды. Являются прекрасными эмульгаторами и ценными питательными компонентами кожи.
Много фосфолипидов в нервных клетках серого вещества. Их интенсивный распад и синтез происходит в печени. При недостаточном содержании холина синтез фосфолипидов из нейтрального жира нарушается, и нейтральный жир отлагается в печени, вызывая жировое перерождение. Иными словами синтез фосфолипидов лимитируется количеством азотистых оснований, то есть для синтеза фосфатидов необходимы либо холин, либо соединения, которые могут быть донорами метильных групп и участвовать в образовании холина, например белок творога казеин, в составе которого имеется большое количество остатков метионина.
К классу сложных липидов относятся глицерофосфолипиды, гликолипиды и сфинголипиды.
Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты, в их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и азотсодержащие соединения. Одна часть молекулы у них гидрофильная, другая - гидрофобная. При помещении фосфолипидов в воду, в истинный раствор переходит лишь незначительная часть, основная же масса «растворенного» липида находится в форме мицелл.
Сфинголипиды. Сфингомиелины являются наиболее распространенными сфинголипидами. В основном они находятся в мембранах животных и растительных клеток, и в миэлиновых оболочках нервных стволов.
Гликолипиды - сложные липиды, содержащие в составе молекулы углеводные группы. Играют существенную роль в функционировании биологических мембран.
Принято жиры растительного происхождения называть маслами, а животного - жирами.
Масла, жиры, воски - вторая после воды составляющая часть косметических эмульсий, из их сочетания и составляется основа любой косметической кремовой композиции.
Косметические масла - это жидкие липофильные смягчители кожи. Выбор их при составлении рецептуры проводится с учетом предназначения косметических средств. Масляные компоненты выполняют множество разных функций;
- способствуют восстановлению липидного баланса в коже,
- обеспечивают уход и защиту кожи благодаря таким свойствам, как растекаемость и оклюзивность.
- повышают мягкость и эластичность кожи,
- изменяют внешний вид кожи, придают ей гладкость и блеск,
- обеспечивают смазку коже,
- выполняют роль стабилизатора и растворителя активных компонентов -помогают диспергировать нерастворимые продукты,
- вместе с другими компонентами жиры способствуют удержанию влаги в кожных покровах,
- во многом определяют консистенцию и внешний вид готовых продуктов.
Жиры и масла могут взаимодействовать с кожей двумя различными способами. Они могут растекаться по поверхности кожи или пропитывать роговой слой, а могут проникать глубже и смешиваться с липидами эпидермиса, изменяя направленность физиологических процессов в коже. Такие жиры, проникающие в эпидермис должны рассматриваться как биологически активные вещества (БАВ). Биологическая активность натуральных масел и жиров определяется их составом - соотношением и степенью насыщенных жирных кислот, наличием и характером неомыляемой фракции, содержанием жирорастворимых витаминов, фитостеринов. Неомыляемая фракция масел отвечает за антиоксидантные. ранозаживляющие, противоопухолевые свойства масел. Свойства масел зависят от процесса их получения. Наиболее ценными считаются растительные масла, полученные традиционной холодной выжимкой.
Косметические средства, в которых содержатся масляные компоненты, называются эмульсией.
Эмульсия - это система, состоящая из двух и более несмешивающихся жидкостей, в которой присутствуют внутренняя фаза, представляющая собой мелкодисперстные капли и внешняя, или непрерывная, фаза. Системы, в которых непрерывная фаза образована водой или водным раствором, а внутренняя -маслами или восками, называется эмульсией типа «масло-в-воде» (м\в). Если, напротив, непрерывная фаза состоит из маслянистых веществ, эмульсия будет называться «вода-в-масле» (в\м).
Чаще всего в косметике используется м\в эмульсия. Обычный размер капель в таких эмульсиях достигает 10-100 нм. В последнее время большое распространение получили микроэмульсионные системы, внутренняя фаза которых образована каплями 0,15 микрон в диаметре. Такие кремы хорошо впитываются и способны облегчать трансдермальный перенос многих биологически активных веществ. Поскольку эти вещества обладают смягчающим действием на кожу, их стали называть эмодентами (от англ. emolient — смягчающий).
FDA (Food and Drug Administration) определяет эмоленты, как «мягкие, жирные или маслянистые вещества, которые при нанесении их на кожу делают ее мягкой и нежной». По химическому строению эмоленты делятся на несколько классов:
- жирные спирты,
- углеводородные соединения.
- воска.
- триглицериды,
- силиконы,
- эфиры,
- ланолин и его производные.
При разработке косметического средства, в зависимости от его назначения используется тот или другой эмолент. Если это увлажняющий и питательный ночной крем, то в качестве масляных компонентов лучше выбрать более жирные вещества. Для дневных кремов используются более легкие масляные фазы. Выяснено, что чем ниже молекулярный вес масла, тем оно менее жирное и обладает более высокой растекающей способностью (распространением вещества на коже). Таким образом, для дневных кремов выбираются масла с хорошей растекаемостью. Их еще называют «легкими» или «сухими». Масла с низкой растекаемостью «тяжелые» масла используются преимущественно в кремах против морщин, ночных кремах и для декоративной косметики, в кремовых масках. Оптимальный результат дает смесь эмолентов. которая позволяет добиться ощущения гладкости, смягченности и увлажненности кожи.
В косметических композициях используют следующие жиры:
1. Пчелиный воск содержит жирные кислоты, цирален, витамины А. Е. Введенный в косметические кремы повышает их термостабильность. Обладает смягчающим, противовоспалительным действием. Образуя полупроницаемую пленку на поверхности кожи, предотвращает ее обезвоживание. При введении в средства для волос способствует сохранению прически, защищает волосы от химических и термических повреждений. Может давать аллергическую реакцию.
2. Спермацет и спермацетовое масло. Относятся к воскам и воскоподобным соединениям. Получают из головы кашалота и акул. Наиболее близок по составу к компонентам естественной липидной защиты кожи. Активными веществами являются эфиры ненасыщенных жирных кислот, витамины А, Е.
3. Сквален. Получают из жира печени глубоководных акул. Легко проникает через трансэпидермальный барьер и может применяться как проводник БАВ через роговой слой. Обладает ранозаживляющими, смягчающими и даже противораковыми свойствами.
4. Глицерин. Натуральный глицерин получают в результате побочного продукта при переработке рапсового масла. Молекула глицерина имеет небольшие размеры и легко проникает в глубокие слои кожи. При этом, обладая высоким сродством к молекулам воды, способствует насыщению водой всех слоев кожи, то есть способствует ее увлажнению. Однако в отечественном и зарубежном глицерине обнаружили микропримесь, инактивирующую фермент коллагеназу, что провоцирует старение кожи. ТОО «Биокосметическая фабрика» выпускает глицерин марки «Экстра», лишенный этой вредной микропримеси.
5. Оливковое масло. Получают из оливок - незрелых маслин. Содержит триглицериды, воск, стеарины, жирорастворимые витамины. Содержит олеиновую (3-81 %), линолевую (5-15%), пальмитиновую (7-14%), арахидоновую (1-3%) кислоты, бетта-ситостерол и сквален - (0,5-1 %). Обладает укрепляющим, антиоксидантным, смягчающим, витаминизирующим, восстанавливающим и увлажняющим кожу действием.
6. Масло из зародышей пшеницы. Содержит линолевую (55-60%), олеиновую (13-21%), пальмитиновую (13-20%). альфа-линоленовую (4-10%), стеартиновую (2%) жирные кислоты, стиролы (3-4%). Обладает антиоксидантным действием. Увлажняет, восстанавливает, тонизирует, регенерирует кожу.
7. Ланолин - воск, полученный из овечьей шерсти. Занимает особое место среди восков по своей специфической активности, содержит в большом количестве холестерин, являющийся для косметики БАВ. По эффективности действия на кожу он превосходит все другие воски и большинство жиров. Он легко впитывается, не оставляет жирного блеска, прекрасно смягчает кожу, вызывает активизацию в ней кровообращения, повышает ее упругость, усиливает обменные процессы. Может давать аллергическую реакцию.
8. Масло Жожоба благодаря своему жирнокислотному составу, исключительно устойчиво к окислению. Обладает пленкообразующими свойствами, оказывает на волосы кондиционирующий и стимулирующий эффект, обладает солнцезащитным действием.
9. Церезин - продукт переработки нефти, смесь парафиновых углеводородов. Обладает вязкостью благодаря микрокристаллической структуре. Добавляется в косметические композиции для улучшения структурообразующих свойств.
10. Нефтепродукты - минеральные масла (парафиновое, вазелиновое, озокерит). Масло вазелиновое. Получается синтетическим путем из нефти. Бесцветная маслянистая жидкость без запаха и вкуса. Практически нерастворима в воде и спиртах. He проникает сквозь кожный барьер. Используется в массажных маслах для жирной и аллергичной кожи.
Присутствующие во всех кремах водная и масляная фазы стремятся разделиться. Чтобы этого не происходило в такие нестабильные эмульсии, добавляют эмульгаторы - необходимые компоненты в любом косметическом средстве.
Как мы выяснили, для ухода за кожей в косметических композициях используется большое количество липидов, значение которых трудно переоценить. В в числе других липидов содержатся ненасыщенные жирные кислоты. Они являются неустойчивым соединениями и легко окисляются с образованием липидных пероксидов, активных форм кислорода которые запускают каскад свободнорадикальных реакций, таким образом, могут оказывать мают активное участие в процессе старения кожи. Поэтому одной из необходимых групп ингредиентов современной косметики являются антиоксиданты, относящиеся к биологическиактивным веществам.
Антиоксиданты, наиболее часто применяемые в косметических композициях.
- Резверетрол - вещество, обнаруженное в кожице красного винограда, проявляющее сильное антиоксидантное действие;
- витамин С, стимулирует иммунные реакции, синтез коллагена, предотвращает перекисное окисление липидов:
- витамин А. нормализует дифференцировку клеток, уменьшает толщину рогового слоя, уменьшает количество меланина, стимулирует образование коллагеновых волокон, новых сосудов, осуществляет противоопухолевое действие;
- витамин Е. стабилизирует клеточные мембраны, блокируя перекисное окисление липидов, предотвращает окисление ненасыщенных жиров в косметических средствах;
- супероксиддесмутаза — один из главных антиоксидантов нашего организма, препятствует образованию свободных радикалов. Оптимально работает при достаточном количестве меди.
- фитоэстрогены.
Кожа человека, особенно женщины - гормонозависимый орган. На клетках кожи имеются рецепторы для эстрогенных гормонов. Уменьшение количества эстрогенных гормонов ведет к старению кожи. Гистологически определяются дистрофические изменения в клеточных и волокнистых субстанциях кожи, уменьшение количества кислых мукополисахаридов.
Ученые пришли к выводу, что накожное использование гормоноподобных веществ растительного происхождения помогает в борьбе с преждевременным старением у женщин в климактерическом периоде и при нарушении функции половых желез в более раннем возрасте.
В настоящее время известно более 20 растительных соединений, действующих подобно женским половым гормонам, которые назвали фитоэстрогенами. К ним относятся флавоны, флавоноиды, изофлавоны, лигнаны и др.
Флавоноиды содержатся в зверобое, вербене, пастушьей сумке, шалфее и многих других травах.
Лигнаны найдены в цельных зернах злаковых культу р, цитрусовых, моркови. капусте, льняном масле.
Изофлавоиами богаты растения семейства бобовых, особенно соя. красный клевер, люцерна, солодка голая.
Флавоны в большом количестве содержатся в красном вине, винограде.
Растительные масла, такие как оливковое, соевое, льняное, кукурузное также богаты различными фитоэстрогенами.
Фитоэстрогены возбуждают специальные рецепторы на мембранах клеток, заставляя клетку активизировать свою деятельность, ускорять митоз, репродуктивную способность. Таким образом, наружное использование экстрактов трав и других растений, содержащих фитоэстрогены, является заместительной терапией при недостатке собственных эстрогенных гормонов и входит в систему анти - AGE-терапии, являющейся системой профилактики старения кожи.
Advanced Glycosyltttion End-products (AGE) - продукты жизнедеятельности клеток, образующиеся в результате повреждающего действия моносахаридов, по теории гликации (теории старения кожи). К анти- AGE системе стали относить не только вещества, нейтрализующие повреждающее действие моносахаров, но и все БАВ, способствующие сохранению молодости и предотвращающие появление морщин. Это аминокислоты, экстракты водорослей, мочевина, протеины шелка, гиалуроновая кислота, коллаген, эластин, антиоксиданты и др.
- Несколько лет назад было открыто новое биологически активное вещество стероидной природы, которому придается огромное значение для нормального функционирования организма в целом и кожи в частности. Его называют «гормоном молодости» - это DHEA (дегидроэпиандростерон) - прогормон, продуцируемый надпочечниками и являющийся предшественником эстрогенов. прогестерона, тестостерона, кортикостероидов. В лаборатории DHEA получают путем химической модификации гликозида диосгенина, добываемого из мексиканского дикого ямса (Dioscorea villosa). Французской компании Penophase удалось получить практически чистый гликозид диосгенина (99.9%). Продукция DHEA в организме начинается с 7 лет и возрастает до пубертатного периода. Затем идет неуклонное снижение его синтеза. В 60 лет его уровень соответствует 5-20% от уровня в 20 лет. В зависимости от общего состояния организма и его гормонального статуса, метаболизм DHEA может пойти потому или иному пути. Он может превращается либо в эстрогены, либо в тестостерон, либо в кортизол, либо в альдостерон. Вслед за снижением уровня этих гомонов уменьшается способность органов и систем адекватно реагировать на внешние воздействия. Поэтому DHEA называют еще и антистрессовым гормоном. Учитывая спектр превращений DHEA в организме, достоверно доказано, что DHEA:
- является мощным антиоксидантом,
- нормализует функции иммунной системы,
- восстанавливает клеточную активность,
- омолаживает организм,
- улучшает память, быстроту реакции,
- нормализует сексуальную функцию,
- способствует снижению веса.
Использование DHEA в косметических средствах помогает увеличить секрецию кожного сала, продукцию коллагена, гликозаминогликанов. увеличить толщину всех слоев кожи, укрепить поверхностную мышечную апоневротическую систему (SMAS). значительно уменьшить глубину морщин.
- В настоящее время создатели косметики большой интерес проявляют к конзиму Q10 и 1,3-бетта-глюкану, как к идеальным компонентам косметики с геронтологической направленностью.
Коэнзим Q10 или убихинон представляет собой жирорастворимое соединение из класса бензохинонов с длинной гидрофобной боковой цепью. Число при букве О означает длину боковой цепи. Основным источником коэнзима Q10 в организме считается его биосинтез, дополнительным - поступление с пищей. Коэнзим Q10 синтезируется в организме из аминокислоты тирозин, синтез представляет собой 17-стадийный, регулируемый несколькими ферментными системами процесс, который требует участия по крайней мере семи витаминов (В2, В3, B6, B12, С, фолиевой кислоты и пантотеновой кислоты) и ряда микроэлементов. В нормальной ситуации это вещество постоянно синтезируется в клетках, восстанавливается из окисленной формы с помощью ферментных систем. Ho с возрастом - обычно после 30 лет - содержание Q10, в организме начинает снижаться. Поэтому так важно его восполнение для всего организма и кожи с пищей, пищевыми добавками и косметическими средствами. Отечественные ученые внесли свой вклад в изучение убихинона и создали его водорастворимую форму.
Основная биологическая роль коэнзима Q, к настоящему времени установлена достаточно точно. Он является структурно-функциональным компонентом митохондрий, участвующим в электронном транспорте и синтезе АТФ. При его достаточном содержании в тканях обеспечивается нормальное течение иммунологических реакций. Он усиливает фагоцитарную активность макрофагов, повышает число гранулоцитов в костном мозгу и плазме крови, поддерживает функцию вилочковой железы, стимулирует процесс кроветворения, укрепляет иммунную систему, нормализует обмен веществ. С избытком свободных радикалов в организме человека борется антиоксидантная система и Q10 - один из важнейших ее элементов.
- 1,3-бетта-глюкан. По химическому строению он родственен целлюлозе и представляет собой природный полисахарид, построенный из остатков глюкозы. Глюканы различаются по способу соединения сахарных остатков. Наибольшей биологической активностью обладают глюканы-бетга конфигурации. Синтезируют их из клеточных стенок дрожжей, панцирей морских членистоногих (хитозан). В настоящее время известно, что на поверхности макрофагов существуют специфические рецепторы, связывание которых с бета-люканами усиливает их активность. Известно несколько видов бетта-глюканов. Наиболее активной природной формой неспецифического активатора макрофагов является 1.3-бетта-глюкан. В результате взаимодействия молекулы 1,3-бетта-глюкана с рецепторами макрофагов активируется их фагоцитарная активность, происходит усиленная выработка и выделение цитокинов (интерлейкинов, интерферонов), факторов роста эпидермальных клеток, сосудов.
1,3-бетта-глюкан может использовать как накожно, так и перорально за счет устойчивости к кислоте желудка. Кроме того, в тонком кишечнике отсутствуют специфические ферменты, разлагающие хитозан, но в кишечной стенке имеются макрофаги, которые и являются точкой приложения препарата.
В 1895 г. в институте радиобиологии Американской Армии были получены данные о том, что при пероральном использовании 1,3-бетта-глюкан способен защищать макрофаги от атаки свободных радикалов, появившихся в крови в результате радиационного облучения, таким образом он проявляет сильное антирадиационное свойство, что может быть использовано при лечении больных после радио и химиотерапии.
Как уже было сказано выше, липиды применяются не только в кремах, но и в кремовых масках.
