Podstawowa jednostka. Taka malutka, a tak wiele znaczy. Trochę ich jest…tych podstawowych elementów, które, jak cegiełka do cegiełki, budują duże, skomplikowane budowle. I tak, atom – buduje cząsteczkę, komórka – organizm, rodzina – społeczeństwo, aminokwas, o którym dziś będzie mowa – buduje białka.
Aminokwasy to grupa organicznych związków chemicznych o masie cząsteczkowej między 75 a 200 Da. Organicznych, czyli zbudowanych z cząsteczek węgla, wodoru, azotu i tlenu oraz zmiennej grupy łańcucha bocznego. Zawierają one w swojej budowie zasadową grupę aminową (-NH2, – NHR, -NR2 lub -NH3+) oraz karboksylową ( -COOH) lub dowolną inną grupę kwasową. Aminokwasy możemy podzielić według różnych kryteriów, m.in. na: naturalne i syntetyczne, białkowe i niebiałkowe, lub w zależności od budowy chemicznej na: polarne i niepolarne. Dla nas najbardziej istotne będą aminokwasy naturalne, które dzielimy dalej na białkowe (jest ich 20) i niebiałkowe (ponad 300). Wśród aminokwasów białkowych, które budują nasz organizm wyróżnić można aminokwasy: endogenne i egzogenne. Tych drugich organizm nie jest w stanie sam wytwarzać, musimy je dostarczyć z pożywieniem, należą do nich: lizyna, fenyloalanina, tryptofan, metionina, izoleucyna, treonina i walina. Natomiast aminokwasy endogenne organizm może wytwarzać samodzielnie i zaliczamy do nich m.in: kwas glutaminowy, alaninę, kwas asparaginowy, glicynę, argininę, prolinę, hydroksyprolinę, serynę. Aminokwasy pełnią w organizmie nieprzecenioną rolę: stanowią materiał budulcowy dla białek, biorą udział w syntezie: neuroprzekaźników, płynów ustrojowych, enzymów i hormonów, umożliwiają powstawanie: energii, tłuszczów oraz węglowodanów. Wpływają na prawidłowe funkcjonowanie wątroby, ośrodkowego układu nerwowego, układu krwiotwórczego, mają też znaczenie do właściwego wzrostu organizmu.
A jakie znaczenie mają aminokwasy dla naszej skóry? Wraz z innymi substancjami (amoniakiem, kwasem moczowym, mocznikiem, mleczanami, kwasem piroglutaminowym (PCA)) aminokwasy wchodzą w skład NMF, Natural Moisturizing Factor, czyli Naturalnego Czynnika Nawilżającego. NMF chroni skórę przed odwodnieniem poprzez wiązanie wody w warstwie rogowej naskórka. Aminokwasy z powodu małych rozmiarów cząsteczkowych mają zdolność przenikania w głąb warstwy rogowej, gdzie działają nawilżająco. Ze względu na swoje działanie regenerujące biorą udział w procesach naprawczych, wzmacniają skórę, chroniąc ją przed przesuszeniem.
Peptydy to organiczne związki chemiczne powstające przez połączenie dwóch lub więcej cząsteczek aminokwasów za pomocą wiązania peptydowego. Krótkie peptydy, o długości do 10 aminokwasów nazywamy oligopeptydami, dłuższe to polipeptydy lub białka, decyduje tu masa cząsteczkowa lub funkcjonalność. Masa cząsteczkowa będąca granicą między peptydami a białkami to około 10 kDa (około 90 reszt aminokwasów). Zadaniem peptydów w naszym organizmie jest dostarczanie informacji biologicznej miedzy komórkami. Zaliczamy do nich m.in. wiele hormonów czy neuroprzekaźników.
Nie przez przypadek w kosmetyce peptydy od lat robią oszałamiającą karierę. Dawniej wykorzystywane były w tej funkcji białka, ale ich wadą jest duży rozmiar cząsteczki, z powodu którego nie mogą przeniknąć bariery naskórkowej i dotrzeć do głębszych warstw skóry. Peptydy natomiast mogą pełnić najróżniejsze funkcje: jako peptydy sygnałowe dla syntezy białek macierzy, inhibitory enzymów czy inhibitory neuroprzekaźników, po peptydy będące nośnikami.
Jednym z przykładów składników aktywnych o działaniu przeciwzmarszczkowym, opartych na peptydach, jest znany od lat w branży kosmetycznej Matrixyl ®, francuskiej firmy Sederma. Ponad 1000 produktów na rynku deklaruje obecność Matrixyl ® na opakowaniu. Na przestrzeni lat, doczekał się kilku odmian: Matrixyl 3000 ®, Matrixyl synthe`6 ® oraz Matrixyl Morphomics ® i każdy z nich ma imponujące wyniki badań in vitro i in vivo przedstawiające działanie przeciwstarzeniowe. W swoim działaniu surowce te wykorzystują koncepcję matrikin, czyli peptydów sygnałowych, uwalnianych w trakcie częściowej, enzymatycznej hydrolizy naszych białek tkankowych czyli np. kolagenu. Może to być spowodowane uszkodzeniem skóry, stanem zapalnym albo naturalnymi procesami odnowy. Matrixyle są dokładną repliką naturalnych matrykin występujących w naszej skórze, o specyficznej aktywności biologicznej polegającej na przekazywaniu impulsu do procesów regeneracji skóry, a w efekcie do aktywowania genów biorących udział w syntezie składników macierzy: kolagenu, elastyny, kwasu hialuronowego i GAGs co prowadzi do zagęszczenia skóry. Matrixyl®3000 oparty jest na molekule Palmitoyl Tripeptide-1 and Palmitoyl Tripeptide-7, Matrixyl synthe`6 – Palmitoyl Tripeptide-38 a Matrixyl Morphomics – Palmitoyl Tripeptide-56, i każda z tych molekuł oddziałuje na inny aspekt procesu starzenia.
Białka (proteiny) to wielkocząsteczkowe biopolimery o masie cząsteczkowej od około 10 tys. do kilku milionów Da, zbudowane z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi, które często do reszt aminokwasowych mają dołączone różne inne cząsteczki, jak np. cukry. Białka występują we wszystkich organizmach żywych oraz w wirusach. Aby mogły pełnić swoją biologiczną funkcję jako np. enzymy muszą po zsyntetyzowaniu utworzyć przestrzenną strukturę, zwaną konformacją białka. Na przykład kolagen w naturze występuje w postaci potrójnej, spiralnie zwiniętej helisy.
Białka w przemyśle kosmetycznym i produkcji kontraktowej pozyskiwane są zarówno od zwierząt jak i z roślin. Jednak obecne trendy kosmetyczne, jak wegańskość, cruelty free, zrównoważony rozwój, kosmetyki naturalne, przyjazne środowisku przeważają szalę na stronę składników roślinnych, a wiele białek typowo odzwierzęcych, takich jak: kolagen, keratyna, elastyna, mleko czy jedwab mają swoje funkcjonale odpowiedniki uzyskane z białek roślinnych. Ponadto białka, ze względu na duży rozmiar cząsteczki, nie mają możliwości penetrowania przez naskórek i nie mogą prowadzić do odbudowy naturalnego kolagenu. Mogą natomiast pełnić funkcje ochronne poprzez tworzenie filmu na skórze i ochronę przed utratą wody lub mogą pełnić funkcje liftingujące, czyli dawać efekt natychmiastowego, mechanicznego napięcia skóry, co poprawia jej wygląd, wygładza i zmniejsza widoczność zmarszczek.
Najbardziej znanym w kosmetyce białkiem jest kolagen, zwany też białkiem młodości. To również najważniejszy i najbardziej skomplikowany polimer naturalny budujący wszystkie tkanki (skórę, ścięgna, chrząstki, ściany naczyń krwionośnych) i stanowi ponad 30% białek organizmu człowieka oraz innych kręgowców. Pełni funkcje głównego białka strukturalnego o dużej wytrzymałości, która związana jest z powtarzającą się sekwencją tripeptydową, w trzech budujących je łańcuchach. Łańcuchy te owijają się wokół siebie tworząc długą, potrójną helisę – helisę kolagenową. Z ludzkich tkanek wyodrębniono ponad 28 typów kolagenu, zbudowanych z różnych łańcuchów i wykazujących różnorodność funkcjonalną. Łańcuchy polipeptydowe zbudowane są z powtarzających się sekwencji aminokwasów (Gly-X-Y)n, gdzie w pozycji X często jest prolina a w pozycji Y – hydroksyprolina. Ze względu na swoje właściwości, nietoksyczność i biozgodność kolagen jest często stosowany w kosmetyce. Jest głównym składnikiem naszej skóry, dlatego decyduje o jej jędrności. Z wiekiem ubywa kolagenu w naszej skórze, co powoduje jej starzenie się, pojawienie się zmarszczek, opadanie tkanek. Taka ciekawostka. Zmarszczkom i innym niedoskonałościom nadaliśmy bardzo zabawne, nie wegańskie nazwy. Na przykład zmarszczki mimiczne powstają tam, gdzie skóra w naturalny sposób się marszczy podczas robienia min i grymasów, pojawiają się w różnych częściach ciała i gdy marszczymy czoło i brwi podczas zastanawiania się czy złości powstaje „lwia zmarszczka”, a mrużąc oczy pracujemy na „kurze łapki”. Zmarszczki grawitacyjne pojawiające się na skutek ubytku kolagenu i elastyny, objawiają się obwisającymi policzkami to „chomiki”. Zmarszczki powstające wokół ust i bruzdy przynosowej to „małpi pyszczek”, a zmarszczki na szyi to „skóra indyka”.
Niestety wiele czynników, takich jak rozmiar białka albo jego słaba rozpuszczalność w wodzie sprawiają, że białka w naturalnej postaci trudno jest wykorzystać w kosmetykach bez uprzedniej hydrolizy. Hydroliza to proces cięcia cząsteczek peptydów lub białek na mniejsze fragmenty, peptydy i aminokwasy, i tym sposobem wracamy do podstawowej jednostki
Jesteśmy firmą zajmującą się produkcją kontraktową kosmetyków i wyrobów medycznych. Zapraszamy do kontaktu!