Kiełki fasoli mogą zmienić przyszłość kosmetyków przeciwstarzeniowych

Od szkolnego zadania z biologii do patentu – tak zaczęła się historia badań naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie nad kiełkami fasoli zwyczajnej (Phaseolus vulgaris L.). Zespół opracował metodę pozyskiwania ekstraktu z siedmiodniowych kiełków, a przeprowadzone badania wykazały jego działanie antyoksydacyjne oraz zdolność do hamowania enzymów odpowiedzialnych za degradację kolagenu i elastyny.

Ten projekt rozpoczął się zupełnie przypadkowo – od zwykłego szkolnego zadania z biologii, które dr n. farm. Katarzyna Wojciechowska, prof. UMLub, przygotowywała z dzieckiem.

– Hodowałyśmy fasolę z nasionka i każdego dnia obserwowałam, jak się rozwija. Ok. czwartego dnia pojawił się pierwszy pęd, a między piątym a ósmym dniem zaczął rosnąć w bardzo szybkim tempie. Pomyślałam wtedy, że w tych młodych tkankach muszą zachodzić niezwykle intensywne procesy i że powinny być w nich obecne substancje, które wspierają tak dynamiczny rozwój. Jako naukowca bardzo mnie to zaciekawiło. Zaczęłam więc sprawdzać, co znajduje się w tych młodych pędach i czy zawarte w nich związki mogłyby znaleźć zastosowanie również w pielęgnacji skóry – wyjaśnia prof. Katarzyna Wojciechowska.

Jak tłumaczy profesor, jednym z największych wyzwań podczas badań było znalezienie takich warunków ekstrakcji, które pozwoliłyby wydobyć z młodych kiełków jak najwięcej cennych związków, a jednocześnie ich nie uszkodzić.

– Przełomowy okazał się moment, kiedy zobaczyliśmy wyniki dotyczące ekstraktu micelarnego. Okazało się, że zawiera on trzy razy więcej polifenoli niż ekstrakt otrzymywany bez tego rozwiązania. Wtedy zrozumieliśmy, że znaleźliśmy naprawdę interesujący kierunek – podkreśla prof. Wojciechowska.

Młode kiełki fasoli pod lupą badaczy

W ekstrakcie z siedmiodniowych kiełków naukowcy z UMLub znaleźli wiele związków aktywnych, m.in. katechinę, rutynę, kwercetynę, kemferol oraz szereg kwasów fenolowych. Otrzymany ekstrakt zawiera cały zestaw substancji bioaktywnych, które mogą oddziaływać na kilka mechanizmów jednocześnie – stres oksydacyjny, stan zapalny, barierę skóry, procesy pigmentacyjne czy degradację kolagenu. Badaczom udało się również potwierdzić ich interesującą aktywność biologiczną.

– Oznacza to, że ekstrakt w codziennej pielęgnacji może wspierać skórę w zachowaniu jędrności i elastyczności oraz chronić jej naturalne struktury przed szybkim rozpadem. Dodatkową jego zaletą jest działanie antyoksydacyjne, czyli ochrona przed wolnymi rodnikami, które powstają m.in. pod wpływem promieniowania UV czy zanieczyszczeń środowiska. Jest to więc składnik, który może działać wielokierunkowo, a przecież tego właśnie coraz częściej oczekujemy od nowoczesnych kosmetyków – zauważa prof. dr hab. n. farm. Ewa Poleszak.

Nowy składnik w walce ze starzeniem skóry? Wyniki badań są obiecujące

Ekstrakt wpływa na proces starzenia się skóry poprzez hamowanie aktywności kolagenazy i elastazy. Kolagen i elastyna tworzą pewnego rodzaju rusztowanie skóry. Kolagen odpowiada za jej jędrność i wytrzymałość, a elastyna za sprężystość. Problem polega na tym, że w naszej skórze działają enzymy, które te białka rozkładają. Kolagenaza niszczy kolagen, a elastaza elastynę. Jeżeli ich aktywność jest zbyt duża, skóra stopniowo traci jędrność i elastyczność.

– Nasz ekstrakt potrafi hamować oba enzymy. W najlepszym wariancie hamowanie kolagenazy wyniosło ok. 70%, a elastazy aż ok. 86%. Dodatkowo ekstrakt działa antyoksydacyjnie. Mamy więc kilka mechanizmów ochronnych działających jednocześnie – podkreślają badaczki.

Wyniki badań wskazują, że ekstrakt może okazać się nowym, bardzo interesującym składnikiem aktywnym w kremach przeciwstarzeniowych.

– Nie chcemy od razu określać go zamiennikiem retinolu czy innych dobrze znanych substancji, ponieważ każdy z tych składników działa trochę inaczej. Natomiast jego ogromną zaletą jest wielokierunkowość, przez co ekstrakt może być zarówno samodzielnym składnikiem aktywnym, jak i bardzo ciekawym uzupełnieniem innych składników stosowanych w kosmetykach przeciwstarzeniowych – mówi prof. Ewa Poleszak.

Niemal trzy razy więcej polifenoli. Na czym polega innowacyjna metoda naukowców UMLub?

Jak wskazują prof. Ewa Poleszak i prof. Katarzyna Wojciechowska, najistotniejsze jest to, że do pozyskiwania ekstraktu z kiełków fasoli zwyczajnej wykorzystywany jest bardzo młody materiał roślinny, a zespół naukowców z UMLub opracował sposób, dzięki któremu można skutecznie wydobyć z niego substancje aktywne.

– Łączymy odpowiednio dobraną ekstrakcję wodno-etanolową z ultradźwiękami, a następnie ekstrakt zagęszczamy i liofilizujemy. Opracowaliśmy też wariant micelarny, który okazał się szczególnie interesujący. I tutaj pojawił się bardzo wyraźny efekt: dzięki odpowiednio dobranej metodzie zawartość polifenoli w ekstrakcie wzrosła niemal trzykrotnie. To pokazuje, że nie tylko sam surowiec jest ważny, ale również sposób, w jaki wydobywamy z niego związki aktywne – wyjaśnia prof. Wojciechowska.

Ekstrakt może mieć znacznie szersze zastosowanie

Uzyskane wyniki zachęcają do dalszych badań, przede wszystkim ze względu na wielokierunkowe działanie ekstraktu. Dotychczas wykazał on nie tylko właściwości przeciwstarzeniowe, ale również zdolność do hamowania tyrozynazy, czyli enzymu związanego z powstawaniem melaniny i przebarwień.

– Bardzo interesujące są też wyniki dotyczące działania przeciwzapalnego. Badaliśmy wpływ ekstraktu na enzymy COX-1 i COX-2 związane z procesem zapalnym i również tutaj otrzymaliśmy bardzo dobre rezultaty. To oczywiście nie oznacza, że mamy lek dermatologiczny. Są to badania laboratoryjne. Pokazują natomiast, że ekstrakt ma znacznie szerszy potencjał i zastosowanie, dlatego warto go dalej badać również pod kątem zastosowań dermatologicznych czy okołozabiegowych – podkreśla prof. Ewa Poleszak.

Kiedy ekstrakt może trafić do kosmetyków?

Na tym etapie trudno wskazać konkretną datę, ponieważ pomiędzy wynikiem laboratoryjnym a gotowym produktem jest jeszcze kilka ważnych etapów. Obecnie zespół naukowców UMLub ma już opracowaną technologię pozyskiwania ekstraktu, znany jest jego skład oraz potwierdzona została jego aktywność biologiczna.

– Teraz potrzebne są m.in. prace nad konkretnymi recepturami kosmetyków, ich stabilnością, bezpieczeństwem i skutecznością gotowego produktu, a później również przeniesienie technologii do większej skali. Mamy bardzo obiecujący składnik, ale chcemy przejść tę drogę odpowiedzialnie – zaznacza prof. Ewa Poleszak.

Fasola zwyczajna to dopiero początek. Naukowcy badają kolejne rośliny

Naukowcy UMLub nie poprzestają na badaniu fasoli zwyczajnej. Obecnie mają już opublikowaną pracę dotyczącą młodych kiełków rukoli oraz możliwości ich wykorzystania w kosmetyce. W planach jest również przebadanie innych gatunków fasoli, aby sprawdzić, czy podobne właściwości występują także u nich, czy może odkryte zostaną zupełnie nowe kierunki działania.

– Dla mnie najciekawsze jest to, że wszystko zaczęło się od obserwowania z dzieckiem kiełkującego nasionka fasoli. Jedna prosta obserwacja doprowadziła do badań, patentów i kolejnych pytań naukowych. I to chyba najlepiej pokazuje, że czasem inspiracja do badań może pojawić się w najbardziej zwyczajnej sytuacji – zauważa prof. Katarzyna Wojciechowska.

Za projektem stoją naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, którzy połączyli wiedzę z zakresu farmacji, analizy substancji aktywnych oraz badań nad ich potencjalnym zastosowaniem w kosmetologii i dermatologii. W pracach nad innowacyjną metodą pozyskiwania ekstraktu z siedmiodniowych kiełków fasoli zwyczajnej uczestniczyły: prof. dr hab. n. farm. Ewa Poleszak, kierowniczka Katedry i Zakładu Farmacji Stosowanej i Społecznej, dr n. farm. Katarzyna Wojciechowska, prof.UMLub, prof. dr hab. n. med. i n. o zdr. Katarzyna Dos Santos Szewczyk oraz dr n. med i n. o zdr. Ewelina Rostkowska.

Źródło: Uniwersytet Medyczny w Lublinie

Czytaj także: Kombucha – od misji rakietowej do pielęgnacji skóry