StoryEditor
Surowce
23.08.2023 15:26

Chitozan w kosmetykach – czy czeka go sukces na miarę kwasu hialuronowego?

Chitozan to surowiec naturalny uzyskiwany z pancerzy skorupiaków lub z grzybów. Po raz pierwszy został użyty do aplikacji skórnych i leczenia ran w latach 80. XX wieku, a obecnie jest jednym z najintensywniej badanych biopolimerów, wykorzystywanym m.in. w medycynie i kosmetyce. / Shutterstock
Ze względu na swoje naturalne pochodzenie, biodergradowalność a przede wszystkim wiele korzystnych dla skóry właściwości, chitozan jest ciekawą propozycją dla przemysłu kosmetycznego. Dotychczas był uznawany za substancję niekompatybilną z wieloma powszechnie wykorzystywanymi w kosmetologii grupami surowców. Zajęli się tym polscy naukowcy z Politechniki Gdańskiej, którzy na bazie chitozanu stworzyli hydrożel i opracowali szereg metod umożliwiających wprowadzenie do niego surowców kosmetycznych. To otwiera przed składnikiem nowy rozdział zastosowań.

​Chitozan to naturalny polimer (tak jak kolagen czy kwas hialuronowy) o wielu interesujących właściwościach. Pozyskiwany jest z chityny, która jest głównym składnikiem pancerzy skorupiaków (gównie krewetek i kryla). Wpisuje się więc w trend upcyklingu, a tym samym poszanowania zasobów naturalnych. Istnieje też technologia pozyskiwania chitozanu z grzybów, dzięki czemu może on być także stosowany w produktach wegańskich.

Podobnie jak wspomniany już kwas hialuronowy, chitozan ma liczne właściowści przydatne w pielegnacji skóry i włosów. Podobnie do niego mógłby być szeroko wykorzytywany w kosmetykach nawilżających. Ma też właściwości przeciwbakteryjne, przeciwutleniające, ochronne, wygładzające czy łagodzące. Jednak dotąd nie zrobił kariery w kosmetyce, choć ma potencjał? 

Od opatrunków na rany do szerokiego zastosowania w kosmetykach 

W tej chwili jedną z najbardziej znanych właściwości chitozanu jest jego zdolność do przyspieszania procesów regeneracyjnych skóry. Dlatego znalazł zastosowanie w produkcji materiałów opatrunkowych trzeciej generacji. Na rynku dostępnych jest szereg produktów przeznaczonych do leczenia trudno gojących się ran na jego bazie. Sprzyjające warunki do regeneracji tkanek zapewnia zespół czynników, w tym tworzenie bariery przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych oraz stymulacja biochemicznych procesów regeneracyjnych, dzięki aktywności chitozanu (m.in. pobudzanie syntezy kolagenu).

W kosmetykach, jako cząsteczka obdarzona ładunkiem dodatnim, główne zastosowanie chitozan znalazł dotychczas w produktach do  pielęgnacji włosów (odżywkach, szamponach i produktach do stylizacji) uszkodzonych i zniszczonych. Cząsteczki chitozanu oddziałują z keratyną, tworząc bezbarwny, ochronny film na powierzchni włosów.

W kosmetykach przeznaczonych do utrzymywania higieny jamy ustnej (płyny do płukania, pasty do zębów), wykorzystuje się głównie właściwości przeciwbakteryjne chitozanu. Pomaga on także zwalczać płytkę nazębną, hamuje powstawanie biofilmu oraz przeciwdziała ścieraniu się zębów (jest kompatybilny z najczęściej stosowanymi w tym celu fluorkami czy jonami cyny). Hydrożele chitozanowe sprawdzają się także jako nośniki ekstraktów ziołowych, często wykorzystywanych w pastach i płukankach.

W pozostałych kosmetykach korzysta się z działania przeciwbakteryjnego chitozanu, jego właściwości nawilżających, ochronnych, przeciwutleniających i kondycjonujących. Ma on zdolności filmotwórcze, tworzy na powierzchni skóry ochronny film zapobiegający nadmiernej utracie wody, wykazuje także działanie jako humektant. Hydrożele chitozanowe mogą wspierać działanie filtrów UV, pomagać w ochronie przed efektami fotostarzenia. W produktach anty-aging można wykorzystać jego właściwości przeciwzapalne.

Od strony funkcjonalnej, chitozan może być czynnikiem kontrolującym lepkość produktów, szczególnie receptur wodnych i działać jako stabilizator emulsji.

Dlaczego chitozan nie stał się hitem?

Do niedawna wykorzystanie chitozanu w produktach kosmetycznych było mocno ograniczone, przez co sam składnik jest  większości konsumentów nieznany, a także rzadko wykorzystywany w formułach produktów. Wśród czynników ograniczających jego wykorzystanie, bądź wykorzystanie jego pełnego potencjału, były przede wszystkim trudności w formułowaniu gotowych produktów, gdyż chitozan bez odpowiedniego know-how uznawany jest za substancję niekompatybilną z wieloma powszechnie wykorzystywanymi grupami surowców kosmetycznych.

Pewne ograniczenie stanowiła także konieczność jego rozpuszczania w środowisku kwaśnym, a także znaczna różnorodność surowca dostarczanego przez jego producentów (chitozan wykazuje różne właściwości, nawet zdecydowanie odmienne, w zależności od jego masy cząsteczkowej i stopnia deacetylacji). Wszystko to sprawiło, że producenci skupili się wokół surowców łatwiejszych w przetwarzaniu, pomimo potencjału drzemiącego w chitozanie.

Hydrożel - nowa forma chitozanu

Przełomem w tym zakresie były prace zapoczątkowane przez naukowców Politechniki Gdańskiej. Opracowali oni nowy sposób rozpuszczania chitozanu, umożliwiający wytwarzanie hydrożeli, dzięki którym po aplikacji skóra nie ma kontaktu z cząsteczkami kwasu. Dodatkowo stworzyli szereg metod umożliwiających wprowadzenie do hydrożeli wielu surowców kosmetycznych, uzupełniających jego działanie.  

Dowodzą, że chitozan w postaci hydrożelu może stanowić samodzielny składnik szerokiej gamy produktów kosmetycznych, takich jak serum, żele czy esencje. W wielu przypadkach przeciwdrobnoustrojowe działanie składnika umożliwia wytwarzanie produktów bez zawartości klasycznych konserwantów. Dzięki temu możliwe jest oferowanie kosmetyków z wykorzystaniem mniejszej liczby składników na rynku, w porównaniu do dostępnych produktów tożsamego przeznaczenia. Zmniejsza to również prawdopodobieństwo pojawiania się negatywnych reakcji skóry, szczególnie u osób ze skórą wrażliwą i skłonną do alergii.

Hyrożel chitozanu może stanowić bazę kosmetyczną, składnik konserwujący i substancję aktywną w jednym. Czy spotka go kariera podobna do tej, która przypadła w udziale innym „cudownym" składnikom, takim jak choćby kwas hialuronowy? 

Chitozan to surowiec naturalny

Jest to polimer naturalny uzyskiwany z pancerzy skorupiaków oraz z grzybów. Zbudowany jest z N-acetyl-D-glukozaminy i D-glukozaminy, co czyni go tożsamym ze strukturą takich molekuł budujących skórę jak kwas hialuronowy i heparyna. Po raz pierwszy został użyty do aplikacji skórnych i leczenia ran w latach 80. XX wieku, a obecnie jest jednym z najintensywniej badanych biopolimerów, wykorzystywanym w medycynie i kosmetyce, ale i w ogrodnictwie i przemyśle chemicznym. Światowa produkcja tego surowca sięga 21 tys. ton. Jest on drugim naturalnym polimerem na świecie pod wzgledem wielkości produkcji (zaraz po celulozie).

Chitozan tworzy ochronną błonę na powierzchni skóry dając „efekt drugiej skóry”

Cząsteczki chitozanu są dodatnio naładowane (chitozan rozpuszczony w roztworze wodnym jest polikationem). Na zasadzie oddziaływań elektrostatycznych oddziałują z ujemnie naładowanymi kwasami tłuszczowymi obecnymi na powierzchni skóry oraz z glikoproteinami z komórek nabłonka. Oddziaływania te powodują powstanie na skórze cienkiego filmu, tworzącego barierę, która chroni przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi (smogiem, drobnoustrojami, promieniowaniem UV-A, wolnymi rodnikami, metalami ciężkimi), stwarza warunki do regeneracji tkanek oraz chroni przed utratą wilgoci. Z uwagi na oddziaływanie na zasadzie kation-anion utworzony film ochronny jest bardziej wytrzymały na mikrouszkodzenia i pozostaje na skórze dłużej np. w porównaniu do filmotwórczych właściwości kwasu hialuronowego.

Chitozan łagodzi podrażnienia skórne, swędzenie i pieczenie 

Liczne badania wykazały, że chitozan działa przeciwzapalne m.in. poprzez hamowanie aktywności prozapalnych cytokin (TNF-α) i indukcję produkcji cytokin przeciwzapalnych (IL-10 and TGF-β1)1. Ponadto tworzy na powierzchni skóry film ochronny, który nawilża miejsce swędzenia/pieczenia przynosząc ulgę oraz izoluje podrażnione miejsce od przepływu powietrza, które wzmacnia efekt swędzenia. 

Chitozan chroni przed drobnoustrojami (bakteriami i grzybami)

Chitozan działa przeciwbakteryjnie i przeciwgrzybiczo, przez co niszczy patogenne drobnoustroje znajdujące się na skórze, a także chroni przed wtórnym zakażeniem. Działa m.in. na E. coli, C. albicans, S. aureus, P. aeruginosa. W przeciwieństwie do innych związków przeciwdrobnoustrojowych (antybiotyków, konserwantów) nie wpływa negatywnie na wzrost komórek uszkodzonej tkanki skórnej, co czyni go w 100 proc. biokompatybilnym. Mechanizm zwalczania patogenów jest wypadkową działania trzech efektów: rozrywania powierzchni komórkowej (podobne działanie do srebra), blokowania dostępu do składników pokarmowych, blokowania procesów namnażania. Działanie przeciwgrzybicze chitozanu jest szczególnie istotne w przypadku rosnącej liczby zachorowań na różnego typu grzybice skóry. Dzięki tej aktywności możliwe stało się także wyeliminowanie konserwantów z produktów kosmetycznych

Jak chitozan działa na skórę i zmarszczki?

Chitozan w formie hydrożelu stanowi trójwymiarową strukturę, wewnątrz której zamknięta jest woda. Dostarczana na powierzchnię skóry w takiej postaci, jest ona przez nią błyskawicznie wchłaniana. Dodatkowo chitozan redukuje transdermalną utratę wody i zwiększa możliwość jej zatrzymywania. W przeciwieństwie do wielu używanych w kosmetyce substancji nawilżających, chitozan nie posiada natury okluzyjnej, dzięki czemu pozwala na normalne (fizjologiczne) funkcjonowanie skóry – przepływ wody i powietrza, co warunkuje utrzymanie prawidłowego nawilżenia.

Badania aparaturowe wykonane na skórze w miejscu aplikacji przed oraz po 2. tygodniach regularnego stosowania produktu zawierającego hydrożel chitozanu wykazały, że poziom wygładzenia skóry uległ poprawie u 8 z 9 osób biorących udział w badaniu od 10 proc. do 30 proc. w stosunku do wartości początkowej. Natomiast badania szorstkości skóry zmniejszył się u 7 z 9 probantów od 1 proc. do 6 proc. w stosunku do wartości początkowej.

Z badań polskich naukowców wynika, że chitozan zapobiega powstawaniu zmarszczek zarówno w sposób bezpośredni (hamowanie aktywności enzymów degradujących kolagen, co zmniejsza elastyczność skóry) oraz pośredni – wykazując właściwości przeciwutleniające i nawadniające. Ponadto chitooligosacharydy powstałe w wyniku rozpadu chitozanu absorbują promieniowanie z zakresu UVA, które jest bezpośrednio odpowiedzialne za powstawanie zmarszczek.

Właściwości przeciwutleniające chitozanu wynikają z jego zdolności do neutralizacji reaktywnych form tlenu oraz zdolności do chelatowania (wiązania i unieczynnienia) jonów metali przejściowych, zwłaszcza jonów żelaza. Unieczynnienie jonów żelaza zmniejsza prawdopodobieństwo powstania tego typu wolnych rodników, przez co chroni skórę przed ich szkodliwym działaniem. W przeciwieństwie do popularnie wykorzystywanych niskocząsteczkowych przeciwutleniaczy (np. witaminy C, tokoferoli), chitozan wykazuje dużo niższą aktywność, co nie zaburza właściwej równowagi oksydo-redukcyjnej skóry.

Chitozan nie uczula i nie podrażnia

W ogólnoświatowych bazach substancji alergennych nie ma żadnych wskazań na temat reakcji alergicznych w wyniku zastosowania produktów chitozanowych. Chitozan znajduje się na liście substancji GRAS (Generally Recognised As Safe - ang. "uważane za bezpieczne") - liście bezpiecznych dodatków do żywności, opracowanej przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (ang. FDA).

Badania kliniczne chitozanowych materiałów opatrunkowych wykazały brak reakcji alergicznych także u pacjentów z alergią na skorupiaki. Badania dermatologiczne produktów z hydrożelem chitozanu wykazały, że nie powodują one żadnych podrażnień ani odczynów zapalnych. Kosmetyki na jego bazie byłyby więc wskazaniem dla osób ze skórą skłonną do podrażnień i alergii - ze względu na prosty i krótki skład (brak konieczności wykorzystywania standardowych substancji bazotwórczych).

Chitozan nie zanieczyszcza środowiska

Chitozan jest w 100 proc. biodegradowalny, co oznacza, że po dostaniu się do środowiska naturalnego przekształca się w ostateczności w wodę i dwutlenek węgla, nie powodując zanieczyszczenia środowiska.

 

ZOBACZ KOMENTARZE (0)
StoryEditor
Surowce
26.04.2024 14:48
Cukier osłabia włókna kolagenu. Beiersdorf opatentował przeciwstarzeniowy składnik chroniący skórę przed procesem glikacji
Cukier osłabia włókna kolagenu i elastyny skóry, powodując utratę ich elastyczności i sprężystości.fot.Shutterstock
Po prawie dziesięciu latach badań zespołowi Beiersdorf udało się rozwikłać tajemnicę tzw. procesu glikacji skóry i zidentyfikować składnik aktywny przeciwdziałający starzeniu się skóry i powstawaniu zmarszczek wywołanemu cukrem. W laboratoriach firmy przebadano w tym celu aż 1700 składników aktywnych.

Liczne badania naukowe już wiele lat temu wykazały, że nadmierne spożycie cukru wiąże się z różnymi czynnikami ryzyka, które przyczyniają się do rozwoju takich chorób jak otyłość, cukrzyca typu 2, wysokie ciśnienie krwi, choroby układu krążenia i autoimmunologiczne. Jednak nie było powszechnie wiadomo, że cukier ma również negatywny wpływ na skórę i na powstawanie zmarszczek.

Jak cukier wpływa na skórę?

Glikacja to naturalnie występująca, ale nieodwracalna reakcja chemiczna, która zachodzi, gdy cząsteczki cukru wiążą się z białkami lub lipidami. Prowadzi to do powstawania końcowych produktów zaawansowanej glikacji (AGE).

Im dłużej białko żyje w skórze, tym więcej AGE może się w nim gromadzić, co z kolei może prowadzić do stanów zapalnych i wolnych rodników. Mówiąc prościej, cukier osłabia włókna kolagenu i elastyny skóry, powodując utratę ich elastyczności i sprężystości.

Wraz z promieniowaniem UV proces ten przyczynia się głównie do powstawania zmarszczek. Ponadto starzejąca się skóra może być nie tylko stwardniała i pomarszczona, ale także żółtawa. Dzieje się tak za sprawą żółto-brązowego koloru AGE.

Glycostop nowy składnik przeciwzmarszczkowy w kosmetykach

Beiersdorf może się poszczycić odkryciem znaczenia koenzymu Q10 w procesie starzenia się skóry i wprowadzeniem własnego Q10 jako składnika aktywnego. Było to 25 lat temu. Do dziś koenzym Q10 pozostaje jednym z najważniejszych składników aktywnych w dziedzinie przeciwdziałania starzeniu się. Teraz zespół badaczy może pochwalić się kolejną innowacją.

– Po wprowadzeniu na rynek masowy pierwszych produktów do pielęgnacji skóry Q10 pod marką NIVEA ponad 25 lat temu, teraz robimy kolejny decydujący krok  wprowadzając nasz nowy składnik przeciwdziałający glikacji. Spędziliśmy około dziesięciu lat intensywnie badając glikację w skórze i szukając skutecznego składnika aktywnego – mówi dr Gitta Neufang, starszy wiceprezes ds. badań i rozwoju firmy oraz szefowa ponad 1000 badaczy firmy Beiersdorf na całym świecie.

– W sumie nasz zespół przetestował około 1700 składników aktywnych. Ostatecznie istniał wyraźny zwycięski składnik o nazwie NAHP, który oznacza N-acetylo-L-hydroksyprolinę. NAHP zapobiega przede wszystkim zajściu reakcji glikacji i zapobiega tworzeniu się AGE z większą szybkością – nawet o 68 proc. Cząsteczki cukru są neutralizowane, zanim będą mogły na przykład związać się z białkami i osłabić włókna kolagenowe1. Dlatego właśnie nadaliśmy składnikowi NAHP drugą nazwę „Glycostop”. Posiadamy patent na jego zastosowanie w produktach kosmetycznych i opublikowaliśmy kilka prac naukowych na ten temat  – mówi dr Julia Weise, kierownik laboratorium w dziale badań biologicznych w Beiersdorf.    

Pierwszym produktem, w którym został zastosowany odkryty składnik jest Nivea Q10 Dual Action Serum – połączono w nim Q10 i Glycostop. Mają one zapobiegać starzeniu się skóry i blokować glikację białek tkanki łącznej takich jak kolagen1.

 

ZOBACZ KOMENTARZE (0)
StoryEditor
Surowce
12.04.2024 12:28
Kolejne zmiany w prawie kosmetycznym w Wielkiej Brytanii
fot. Shutterstock
Brytyjskie rozporządzenie dotyczące kosmetyków zmienia się. Pojawiają się nim istotne informacje dotyczące surowców kosmetycznych – zakazów i ograniczeń w stosowaniu. Po wyjściu z Unii Europejskiej Wielka Brytania stosuje własne przepisy, z którymi muszą być na bieżąco producenci i dystrybutorzy kosmetyków działający na tym rynku.

10 kwietnia 2024 r. Wielka Brytania powiadomiła Światową Organizację Handlu (WTO) o projekcie rozporządzenia zmieniającego brytyjskie rozporządzenie dotyczące kosmetyków. Ustawodawca zaplanował publikację Rozporządzenia dotyczącego produktów kosmetycznych (ograniczenie stosowania substancji chemicznych) The Cosmetic Products (Restriction of Chemical Substances) (nr 2) 2024 na 25 czerwca 2024 roku.

Rozporządzenie będzie miało zastosowanie do Anglii, Walii i Szkocji. W Irlandii Północnej rozporządzenie UE dotyczące kosmetyków obowiązuje nadal  po brexicie ze względu na specjalne umowy.

Kwas kojowy – ograniczenia

Zgodnie z projektem kwas kojowy Kojic Acid zostanie dodany do załącznika III brytyjskiego rozporządzenia dotyczącego kosmetyków – listy substancji objętych ograniczeniami. Stosowanie kwasu kojowego będzie dozwolone w maksymalnym stężeniu 1% w produktach do twarzy i rąk. Limity te będą obowiązywać od 20 kwietnia 2025 r. w przypadku wprowadzania kosmetyków na rynek brytyjski i od 20 sierpnia 2025 r. w przypadku ich udostępniania.

UE wprowadziła niedawno te same ograniczenia dotyczące kwasu kojowego, począwszy od dnia 1 lutego 2025 r. w przypadku nowych produktów i od dnia 1 listopada 2025 r. w przypadku produktów już dostępnych na rynku.

Zakaz 52 substancji CMR

Projekt rozporządzenia zakazuje również 52 substancji sklasyfikowanych jako CMR na mocy rozporządzenia GB CLP. Pełna lista dostępna jest tutaj.

Unia Europejska zakazała już stosowania wszystkich tych substancji na mocy V i VI ustawy zbiorczej. Jednakże istnieją pewne chemikalia zakazane w UE, które nie zostały sklasyfikowane jako CMR zgodnie z brytyjskim rozporządzeniem CLP. W kosmetyce stosowane są następujące substancje:

  • Pentasodium Pentetate
  • Pentetic Acid
  • Pentapotassium salt

W związku z tym powyższe substancje mogą być nadal zgodnie z prawem stosowane w produktach kosmetycznych przeznaczonych na rynek brytyjski. W rezultacie wystąpią pewne rozbieżności między przepisami UE i Wielkiej Brytanii dotyczącymi kosmetyków.

Terminy przestrzegania przepisów są takie same, jak w przypadku ograniczeń dotyczących kwasu kojowego.

 

Bibliografia:

WTO. (2024). Przepisy dotyczące produktów kosmetycznych (ograniczenie stosowania substancji chemicznych) (nr 2) z 2024 r.

Źródło: coslaw.eu

 

Czytaj także: BHT w produktach kosmetycznych. W Wielkiej Brytanii inne wytyczne niż w UE

ZOBACZ KOMENTARZE (0)
28. kwiecień 2024 16:02