Mikroorganisma Terestrial: Kilang Sel Molekul Bioaktif Dengan Aplikasi Melindungi Kulit Bahagian 3
May 04, 2023
5. Aditif dan Bahan Aktif Lain
Produk aditif memberikan kestabilan fizikal jangka panjang, menghalang percambahan, dan mempengaruhi persepsi deria. Baru-baru ini, industri kosmetik telah dikritik hebat kerana penambahan bahan kimia seperti formaldehid, dioksana, paraben dan phthalates. Kontroversi mengenai kesan kesihatan manusia daripada molekul sintetik tersebut dan analognya telah menggalakkan penyelidikan bahan tambahan baharu daripada sumber semula jadi.
Menurut kajian yang berkaitan, cistanche adalah herba biasa yang dikenali sebagai "herba ajaib yang memanjangkan hayat". Komponen utamanya ialahcistanoside, yang mempunyai pelbagai kesan sepertiantioksidan, anti-radang, danpromosi fungsi imun. Mekanisme antara cistanche dankulitpemutihanterletak pada kesan antioksidan glikosida cistanche. Melanin dalam kulit manusia dihasilkan oleh pengoksidaan tirosin yang dimangkin olehtyrosinase, dan tindak balas pengoksidaan memerlukan penyertaan oksigen, jadi radikal bebas oksigen dalam badan menjadi faktor penting yang mempengaruhi pengeluaran melanin. Cistanche mengandungi cistanoside, yang merupakan antioksidan dan boleh mengurangkan penjanaan radikal bebas dalam badan, dengan itumenghalang pengeluaran melanin.

Klik pada Di Mana Saya Boleh Beli Cistanche
Untuk maklumat lanjut:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
5.1. Agen Antimikrob
Salah satu agen antimikrobial yang paling banyak digunakan terhadap bakteria, virus, dan pencemaran kulat dalam kosmetik ialah kitosan (18) (Rajah 5). Polisakarida ini kebanyakannya terdiri daripada glukosamin dan bilangan pembolehubah sisa N-asetilglukosamin. Walaupun kitosan terdapat dalam jumlah yang banyak dalam eksoskeleton krustasea, serangga, ketam, dan udang, pengeluarannya terhad disebabkan oleh faktor seperti kemusim, kemampanan pengeluaran dan kos pemprosesan. Untuk menghadapi kesukaran ini, kitosan boleh dihasilkan dengan sumber alternatif dan lebih berkesan asal mikrob kerana 22-44 peratus dinding sel kulat terdiri daripada kitosan [2]. Pengeluaran optimum ditemui dalam Rhizopus oryzae (0.5 g/L), R. japonica (0.6 g/L) dan Mucor indicus (0.75 g/ L) (Jadual 1) [63], manakala A. niger, diasingkan daripada lichen Roccella Montagne, menunjukkan hasil yang lebih tinggi iaitu 1.3 g/L, yang seterusnya meningkat kepada 1.93 g/L apabila glukosa ditambah [65]. Sebagai tambahan kepada aktiviti antimikrobnya, kitosan terkenal dengan sifat pengemulsi dan penghantarannya. Sebatian ini mempunyai kapasiti mengikat air yang lebih baik daripada metil-selulosa, yang biasa digunakan dalam kosmetik [2]. Akibatnya, kitosan dan derivatifnya, seperti kopolimer kitin-glukan, boleh membentangkan calon berpotensi untuk formulasi kosmetik dan kosmeseutikal. Contoh lain aktiviti anti-penuaan yang juga bergabung dengan aktiviti antimikrob dibentangkan dalam Jadual 1.

5.2. Pelembap dan Biosurfaktan

Rhamnolipid biasanya digunakan dalam kosmetik sebagai pelembab dan biosurfaktan [108]. Rhamnolipid, terutamanya asid kristal, terdiri daripada asid lemak -hidroksi yang dilekatkan oleh hujung karboksil pada molekul gula rhamnose dan dikelaskan sebagai mono dan di-rhamnolipid [157]. Berbanding dengan surfaktan kimia, biosurfaktan mempunyai beberapa kelebihan, kerana keserasian yang lebih baik, ketoksikan yang lebih rendah, dan kebolehbiodegradan yang lebih tinggi [158]. Rhamnolipid dihasilkan terutamanya oleh Pseudomonas aeruginosa dan juga oleh Pseudomonas sp yang lain. Ia juga digunakan dalam industri farmaseutikal untuk sifat antivirus dan antimikrobnya [159,160] dan untuk sasaran lain yang berkaitan dengan pertumbuhan semula kulit seperti penyembuhan luka dengan pengurangan fibrosis, penyembuhan kejutan terbakar, dan rawatan kedutan [161].
5.3. Pigmen
Mikroorganisma menghasilkan beberapa sebatian yang boleh digunakan sebagai pigmen semula jadi. Banyak pewarna sintetik telah dikomersialkan, tetapi hanya sedikit daripada mereka yang layak untuk kosmetik. Pigmen semulajadi lebih stabil dan kurang alergenik berbanding sintetik [162]. Pigmen yang biasanya dibiosintesis oleh kulat termasuk poliketida aromatik seperti kuinon, antrakuinon, naftokuinon, melanin, flavin dan ankaflavin. Purpurogenone (20) dan mitorubrin (21) adalah dua contoh ciri, yang dihasilkan oleh kulat Penicillium purpurogenum [95] (Rajah 5) (Jadual 1). Baru-baru ini, potensi penggunaan kulat darat sebagai sumber pigmen semula jadi telah banyak disiasat [163-165].
Cyanobacteria ialah sumber pigmen yang menarik, yang boleh menghasilkan phycobiliprotein, iaitu protein pendarfluor berwarna cerah. Di antara phycobiliprotein, phycocyanin sudah digunakan dalam ujian diagnostik seperti fellow cytometry, penyisihan sel diaktifkan pendarfluor, histokimia, dll. Warna biru pekatnya membolehkan penggunaannya dalam kosmetik sebagai pewarna semula jadi [166]. Phycocyanin terutamanya dihasilkan oleh cyanobacterium Arthrospira platensis photoautotrophic (3.2 g/L) [167]. Walau bagaimanapun, rhodophyte uniselular Galdieria sulphuraria menunjukkan keputusan yang sangat baik; alga merah ini, biasanya tumbuh dalam mata air berasid, menghasilkan c-phycocyanin dengan hasil 2.9 g/L [168] (Jadual 1).
5.4. Perisa dan Pewangi
Banyak sebatian perisa dan pewangi di pasaran masih dihasilkan melalui sumber tumbuhan dan haiwan. Walau bagaimanapun, alternatif yang pantas dan mampan diberikan kerana sebatian bernilai tinggi itu juga boleh dihasilkan oleh mikroorganisma [169]. Banyak yis dan strain kulat dan bakteria terestrial boleh mensintesis sebatian pewangi yang berpotensi berharga, termasuk alkohol, aldehid, ester, asid lemak, keton, lakton, sebatian aromatik, dan pirazin [170]. Sebagai sokongan, beberapa artikel dan ulasan telah diterbitkan dan menawarkan maklumat yang mencukupi mengenai penggunaan kultur mikrob atau persediaan enzim untuk penghasilan sebatian perisa yang berharga untuk industri kosmetik [171-174]. Vanillin (22) adalah contoh wangian semulajadi yang sangat baik di mana peningkatan permintaan dan nilai telah membawa kepada pembangunan strategi alternatif untuk pengeluarannya [175] (Rajah 5). Strain termasuk Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis, dan Serratia marcescens berjaya diperkenalkan untuk pengeluarannya dengan menukarkan eugenol atau isoeugenol kepada vanillin [170].

Benzaldehid (23) adalah antara agen perasa yang paling biasa digunakan, dengan aroma ceri dan badam yang kuat. Strain E. coli berjaya direka bentuk untuk menghasilkan aromatik ini [100,176], manakala kulat Ashbya gossypii telah diuji untuk keupayaannya untuk mensintesis perisa mawar 2-fenil etanol (24) [104]. Antara terpenes, limonene (25) adalah salah satu terpene yang paling banyak digunakan kerana bau sitrusnya yang unik [169]. Pengoptimuman laluan ekspresi dalam E. coli membawa kepada hasil 435 mg/L dengan 1 peratus glukosa sebagai sumber karbon [177]. Apabila kesan sumber karbon yang berbeza telah diterokai, penapaian menggunakan gliserol membawa kepada titer sebanyak 2.7 g/L [106] (Rajah 5) (Jadual 1).
6. Sasaran Lain Kepentingan Melindungi Kulit
Perencat elastase dan kolagenase yang berasal dari mikrob merupakan agen kosmeseutikal yang menjanjikan yang patut diterokai dengan lebih lanjut. Elastase, ahli keluarga chymotrypsin serine protease, bertanggungjawab terutamanya untuk pecahan elastin, yang merupakan protein penting yang terdapat dalam matriks ekstraselular kulit, yang kerosakannya mempunyai kesan yang ketara terhadap penuaan kulit. Nostopeptins A dan B yang diasingkan daripada cyanobacterium air tawar Nostoc minutum ialah satu-satunya perencat elastase yang dilaporkan (IC50: 1.3 dan 11.0 µg/mL) [178]. Sebaliknya, kolagen, juzuk utama kulit (80 peratus berat kering kulit), bertanggungjawab untuk kekuatan tegangan. Metalloproteinase yang dinamakan kolagenase mampu membelah kolagen dan elastin. Sepanjang pengetahuan kami, mikroorganisma darat, selain daripada contoh nostopeptin A dan B yang disebutkan di atas, belum lagi disiasat secara menyeluruh untuk keupayaan mereka untuk menghasilkan metabolit dengan kesan perencatan elastase dan kolagenase walaupun program saringan besar pada mikroorganisma darat dan endofit telah baru-baru ini dibentangkan [179,180].
7. Sasaran untuk Perkembangan Masa Depan

Pada masa yang sama, sebatian semula jadi yang mengaktifkan PN juga telah dilaporkan mempunyai ciri-ciri anti-penuaan sama ada dalam model berasaskan sel atau in vivo [7,11,182]; begitu juga, produk semula jadi dengan ketara melambatkan penampilan ciri kulit yang sudah tua. Untuk pengetahuan terbaik kami, hanya beberapa molekul asal mikrob yang dilaporkan untuk mengaktifkan modul proteostatik. Asid Betulinik baru-baru ini diasingkan daripada kulat endofit Phomopsis sp. dan ia lebih suka mengaktifkan aktiviti proteasomal seperti chymotrypsin tanpa atau kesan minimum pada aktiviti seperti trypsin dan caspase [184,185]. Kes kedua produk semula jadi mikrob, yang terkenal dengan sifat anti-penuaannya ialah rapamycin. Molekul ini diasingkan daripada Streptomyces hygroscopicus, melambatkan penuaan selular melalui (antara lain) perencatan laluan TOR dan perubahan yang disebabkan oleh hiliran kepada kedua-dua autophagy dan kadar sintesis protein [7].
Untuk maklumat lanjut: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501






