Статьи
Научные исследования
ЭКСТРАКТ С КОСМЕТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
Из некоторых альпийских растений возможно выделить маслянистый экстракт, богатый растительным мелатонином. Действие фитомелатонина уже известно своими косметическими свойствами: антиоксидантными, увлажняющими, защищающими от солнечной радиации, плюс он прекрасно совместим с кожей человека. Если, как утверждал Декарт, эпифиз – это душа человека, а именно эпифиз вырабатывает мелатонин, то можно сказать, что душа состоит из мелатонина.
Приведенное сравнение показывает нам, насколько важен мелатонин для человека, животных и растений; они используют его для регуляции фундаментальных процессов организма.
В нашей жизни, полной стрессов, умение спокойно воспринимать жизненные коллизии очень важно, а для этого необходима гармония между телом и духом.
Присутствие фитомелатонина оказывает конкретную помощь в каждодневной жизни, так как восстанавливает гармонию основных систем организма, которые и влияют на здоровье и качество жизни. Мелатонин стимулирует иммунную систему, и мы не болеем; он регулирует уровень гормонов в эндокринной системе (а это причина перемены настроения, депрессивных и тревожных состояний), и мы чувствуем себя спокойно и радостно; он синхронизирует ритмы центральной нервной системы (например, сна) и борется со свободными радикалами – причиной старения (так называемый окислительный стресс), защищая, таким образом, нашу кожу и волосы.
Происхождение мелатонина и первые исследования
Впервые гормон эпифиза мелатонин был выделен в 1958 году, а внимание ученых сосредоточилось на важнейшей роли шишковидной железы. Мелатонин - это вещество-убиквист в животном мире, его функции в значительной степени связаны с суточными биоритмами. Затем ученые обратились к растительному миру, изучая мелатонин и его физиологические функции; были получены подтверждения наличия фитомелатонина у растений, которые могут использоваться в медицине, косметике и в алиментарном рационе.
Это вещество оказывает благотворное воздействие на организм, а именно: синхронизация гормональных функций, антиоксидантный эффект, эффект нейроиммуномодуляции; регуляция уровня тромбоцитов, коррекция изменений биоритмов вследствие jet lag. Такое воздействие происходит либо через взаимодействие мелатонина с рецепторными структурами, либо путем прямого воздействия на функции молекул. Исследования показали, что мелатонин подавляет возникновение эритемы как следствия солнечной радиации. Значительные результаты были получены при лечении псориаза и кожной экземы с применением мелатонина. Созданы препараты для лечения и стимуляции роста волос на основе мелатонина. Особенно важной в косметологии считается защитная функция мелатонина, нейтрализующая разрушительные последствия окислительных процессов, которые являются основной причиной старения и увядания кожи.
Значение мелатонина для растений
В последнее время интерес исследователей к мелатонину и его физиологическим функциям возрос, и в процессе изучения было выявлено, что мелатонин, изначально считавшийся гормоном исключительно позвоночных, - это молекула-убиквист, сохранившаяся в процессе эволюции. Мелатонин был найден даже у представителей прошлых эпох: прокариота - грибков, протозоя - ракообразных, насекомых, моллюсков. Эта информация заставила исследователей обратиться к растительному миру. И в этом случае было доказано наличие фитомелатонина. Значение мелатонина, особенно, у растений, - это предмет исследований. Было сделано предположение, что и у растений мелатонин может играть важную роль в фотопериодизме и регуляции суточных биоритмов. Было также сделано предположение, что у растений мелатонин играет важную роль в защите от радикалов, а также и в основном, действует как антиоксидант.
Таким образом, мелатонин может играть важную роль во всех окислительных процессах, которые происходят вследствие стресса (высокие и низкие температуры, загрязнение окружающей среды, озон, УФ лучи).
В наше время стало возможным извлечь из определенных альпийских растений маслянистый экстракт, особенно богатый фитомелатонином. Речь идет о липофильной фракции, полученной специальным методом экстракции, который позволяет унифицировать количество в ней мелатонина. В этой фракции присутствуют также токоферолы, фитостеролы, полиненасыщенные жирные кислоты, неомыляемые, сквалены. Этот экстракт благодаря своим антиоксидантным, гидратантным и защитным (от УФА и УФВ лучей) свойствам рекомендуется для повышения сопротивляемости кожи, для замедления процессов старения и для защиты от вредного воздействия окружающей среды. Вещество обладает следующими свойствами, подтвержденными экспериментально: антиоксидантное воздействие, увлажняющее воздействие, солнечный фильтр, биосовместимость с кожей.
Антиоксидантное действие
Изучение антиоксидантных свойств фитомелатонина проводилось в Университете г. Феррары двумя методами: методом фотохемилюминесценции (Pcl) и через тест Orac. В первом случае результаты выражались в единицах мкмоль эквивалентных тролоксу (синтетический аналог витамина E) для измерения антиоксидантной способности липофильной фракции; а во втором – в мкмоль эквивалентных аскорбиновой кислоте для измерения антиоксидантной способности гидрофильного компонента. Исследуемый образец дал следующие результаты: 1.51 ± 0.101 мкмоль экв. аскорбиновой кислоты/г для гидрофильного компонента и 1.87 ± 0.015 ммоль экв. тролокса/г для липофильной фракции. Тест Orac подтвердил, что вещество обладает высокой эффективностью в связывании свободных радикалов. В этом тесте результаты выражались в единицах мкмоль эквивалентных тролоксу на 1 г образца: полученные значения равнялись 13.50 мкмоль экв. тролокса/г для гидрофильного компонента и 0.23 мкмоль экв. тролокса/г для липофильной фракции. Оба метода позволяют утверждать обладание этим уникальным веществом высокой антиоксидантной способностью, сравнимой с той, которую имеют лучшие растительные масла.
Увлажняющее воздействие
Гидратантные свойства фитомелатонина тестировались в косметологическом центре Университета г. Феррары путем корнеометрических измерений short-term увлажнения кожи. Испытуемые, не подвергавшиеся никаким косметическим процедурам перед тестированием, проходят «акклиматизацию» в течение как минимум 30 минут перед измерениями. На передней части предплечья намечаются два участка (9 см?), один из которых обрабатывается испытываемым образцом , а другой остается необработанным (участок для сравнения). Далее опытный образец, в количестве 0.1 мл, наносится на кожу специальным шпателем. Затем производятся замеры (сериями по 3 для каждого замера): первый замер производится перед началом процедуры, а затем через 5, 15, 30, 60, 90, 120 и 150 минут после нее. Для каждого замера определялось среднее значение, полученные данные обрабатывались, и полученный результат дал численное значение P = 0.05.
Таким образом, можно сделать вывод об эффективной гидратантной способности фитомелатонина. Увлажненность обработанного им участка кожи значительно повышается уже через 15 минут после процедуры. Причем, данное состояние сохраняется на протяжении всего периода измерений – вплоть до 150 минуты после процедуры.
Защита от УФ лучей
Также исследуемое вещество обладает защитными свойствами от солнечной радиации. Тестирование этого свойства проводилось путем измерения in vitro защитного фактора. Применялась международная методика спектрофотометрического анализа Диффей и Робсона. Использовался двухлучевой спектрофотометр UV-VIS (сертифицирован 17.11.03). Измерения проводись при помощи пластыря Transpore 3M площадью 20 см2, на который наносились 2 мг/см2 фитомелатонина. Применяемое оборудование регистрировало также рассеянное излучение (в связи с непрозрачностью образца). Замеры регистрировали спектральную абсорбцию (как в УФ-А, так и в УФ-В области); измерения представляли собой серию из минимум 6 замеров, при этом положение пластыря менялось. Полученные кривые были наложены одна на другую и проанализированы программой спектрального анализа. Измерения проводились и с несколькими пластырями, хотя бы тремя, для получения более достоверной информации. Данные на участке спектра между 400 и 290 нм с интервалом в 0.5 нм использовались для определения защитного фактора. Кроме того, образец исследовали на наличие значительных пиков в интервале UV VIS (200 -1100 нм). Для этого образец растворяли в метаноле, а затем сканировали полный спектр полученного продукта. В видимом спектре пики отсутствовали, и замеры были произведены в области между 200 и 400 нм. Здесь были отмечены пики на значениях 232 и 207 нм. Такая же процедура на образце в виде пластыря также дала пик на значении 232 нм. На основе этих результатов был сделан вывод о том, что мелатонин обладает прекрасными защитными свойствами и что возможно его применять в этом качестве в косметике.
Совместимость с кожей человека
В косметологическом центре Университета г. Феррары были проведены исследования на аллергенность (patch test – кожная аллергическая проба), который продемонстрировал высокую биосовместимость вещества с кожей. Методология использует условия Колипа. На переднюю часть предплечья накладывается пластырь с фитомелатонином на 48 часов. Такая методика позволяет экспериментально получить данные о совместимости препарата с кожей и об уровне аллергенности в условиях «стресса» для кожи. Интерпретация полученных данных производится по оценочной шкале, экспериментально составленной исходя из кожной реакции на раздражители (Drize, переработанная). Учитываются различные факторы: время произведения замеров (15 минут и 24 часа после снятия пластыря); сравнение со шкалой ICDRG; выделение индивидуальных особенностей реакции кожи; суммированные данные, разделенные на количество испытуемых, дают средние значения. Заключительные выводы делаются с учетом комплексной оценки средних значений и индивидуальных реакций: эритема, отеки, шелушение, тканевые повреждения. Продукт считается совместимым, если анализ дает в конечном итоге значения ниже 0.5 в обоих случаях (15 минут и 24 часа спустя). Для исследуемого продута ученые получили значение 0.15, которое позволяет утверждать, что препарат прекрасно совместим с кожей.
Он обладает прекрасными косметическими свойствами, которые позволяют рекомендовать его для приготовления эмульсий (крема и молочка) для ухода как за возрастной, так и за молодой кожей. Благодаря своим антиоксидантным свойствам, активно борется со свободными радикалами, которые и вызывают старение кожи. Применение фитомелатонина показано для решения следующих косметических задач:
- восстановление структурных липофильных компонентов, поврежденных процессами окисления (УФ облучение и др. факторы);
- уход за сухой, увядающей кожей;
- защита от солнечной радиации;
- защита кожи от процессов фотостарения.
Мелатонин: Синтез и механизм действия
Мелатонин в организме синтезируется из триптофана, который в больших количествах содержится в бананах, финиках, арахисе, молоке и других продуктах.БИОСИНТЕЗ
Биосинтез мелатонина начинается с триптофана, незаменимой аминокислоты, которую человеческий организм не вырабатывает, а получает с пищей. Триптофан в значительных количествах содержится в таких продуктах, как бананы, финики, арахис, молоко и др. Трансформация триптофана в мелатонин происходит в следующих органах, связанных с биоритмом день-ночь: в эпифизе, сетчатке глаза, в тромбоцитах и яичниках.
При обычных условиях мелатонин вырабатывается в соответствии с суточным 24-часовым ритмом: в дневные часы его уровень очень низок, а пик выработки приходится на ночные часы. Это объясняется тем, что супрахиазматичное ядро, расположенное в гипоталамусе (биологические часы, которые управляют суточным ритмом нашего организма), само тоже функционирует в зависимости от ритма день/ночь, получая информацию о наступлении темноты из сетчатки глаза. Пик выработки мелатонина отмечен между 2 и 4 часами ночи, затем его синтез постепенно снижается во второй половине ночи. В среднем днем концентрация мелатонина в тромбоцитах крови составляет 10 пг/мл, а ночью в пиковые часы - 70-100 пг/мл. Эти цифры варьируются также в зависимости от возраста. До трех месяцев у новорожденных практически отсутствует синтез мелатонина, затем цифры растут и достигают максимума к возрасту 1-3 года (325 пг/мл в ночные часы), а потом начинается постепенный спад. У взрослых цифры колеблются в пределах средних значений, у пожилых отмечается постепенное, но значительное уменьшение.
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФИТОМЕЛАТОНИНА
Синхронизация биоритмов
Биоритмы человеческого организма регулируются супрахиазматичным ядром, своеобразными биологическими часами, расположенными в гипоталамусе. Примеры такой регуляции – колебания артериального давления и температуры тела в течение дня, ритм сон/бодрствование и голод/жажда, регуляция тонуса и перистальтики гладкой мускулатуры ЖКТ и мочеполовой системы, секреторной деятельности желез внутренней секреции. Все вышеперечисленное функционирует на базе суточных биоритмов, однако, и такие состояния, как беременность, роды, выделение грудного молока, рост и развитие организма происходят под «контролем» ЦНС. Смена ритма свет/темнота, как было доказано, является основным фактором, который регулирует биоритмы, а мелатонин, таким образом, представляет собой эффектор этой сложной системы.
Регулятор температуры тела
Температура тела контролируется терморегуляторным центром, находящимся в гипоталамусе. Этот центр функционирует как термостат: учитывая, что средней внутренней температурой считаются значения 37 ° C ± 0.5 °C, этот центр регистрирует отклонения и устраняет их. Изменения в значениях температуры также происходят в зависимости от суточных биоритмов, таким образом, мелатонин регулирует и эту жизненную функцию организма. Мелатонин в состоянии понизить температуру приблизительно на 0.3°C (40% от суточного колебания). Эти данные были получены в результате теста, мелатонин вводился в организм в дневные часы, когда физиологически он не вырабатывается: мелатонин оказывал действие, сходное с физиологическим. Прием в ночные часы, когда вырабатывается эндогенный мелатонин, не приводил к дополнительному гипотермическому эффекту.
Регулятор сна
Наиболее известная и самая «используемая» в настоящее время функция мелатонина – это регуляция сна. Исследования доказали, что мелатонин оказывает влияние на разные фазы и компоненты сна. Прежде всего это относится к фазе засыпания, когда степень сонливости «вдруг» возрастает после 20 часов (начало выработки мелатонина) и достигает пика в часы его наибольшей концентрации (и самой низкой внутренней температуры тела) ночью.
Натуральный антиагрегант тромбоцитов
Мелатонин – самый физиологичный антиагрегант тромбоцитов, поддерживающий нормальную вязкость крови и трофику стенок сосудов. Это воздействие также синхронизируется суточными биоритмами и наиболее выражено в ночные часы.
Натуральная защита от свободных радикалов
Мелатонин является мощным антиоксидантом и действует как свободная молекула. Особенно важен тот факт, что антиоксидантное воздействие мелатонин производит не только вне, но и во всех структурах внутри клетки. Это происходит благодаря его липофильности, т.е. способности проникать сквозь любые биологические барьеры. Проникая в клетку как свободная молекула, мелатонин нейтрализует свободные радикалы, отдавая им электронные группы: свободные радикалы теряют агрессивность и токсичность. Мелатонин после взаимодействия со свободными радикалами окисляется и образует индолильный катионный радикал, который, в свою очередь, взаимодействует с анионом пероксидного радикала (02-), образует стабильное и не токсичное соединение 5-метокси-N-ацетил-N-формил-кинурамин.
Эффективное нейтрализующее воздействие мелатонина проявляется и в отношении пероксильного радикала (ROO-), -- это вид радикала, который образуется в результате липидного пероксидирования. Кроме того, он запускает цепную реакцию, что приводит к массовому разрушению липидов в клеточных мембранах.
Особенно сильный антиоксидантный эффект мелатонин показывает в отношении свободных радикалов, образующихся из-за влияния внешних факторов окружающей среды.
Таким образом, негативное воздействие на ДНК со стороны канцерогенных химических веществ и/или ионизирующего облучения эффективно нейтрализуется при введении в организм дополнительных количеств мелатонина.
Мелатонин – иммуномодулятор
Связь и взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем известно давно, такое взаимодействие является неотъемлемой частью нейроиммуномодуляции. Доказано, что иммунная и ЦНС связаны как анатомически, так и функционально; различные «сигнальные» молекулы и рецепторы являются одни и теми же для обеих систем. Иммуномодулирующее воздействие мелатонина происходит через рецепторы как на уровне мембраны, так и на уровне ядра. Существуют две основные функции мелатонина по отношению к иммунной системе: антиген-зависимое, когда мелатонин активизирует иммунную систему, усиливая функции клеток T-helper и производство цитокинов; и антиген-независимое в отношении системы кроветворения, когда мелатонин поддерживает нормальный иммунный гомеостаз.
Стабилизатор клеточной мембраны
Мелатонин принимает участие в функциях контроля нервной проводимости на уровне клеточных мембран нервной системы, он стабилизирует электроактивность.
Мелатонин или профессиональная косметика с мелатонином от лаборатории EFFEGILAB (ИТАЛИЯ). Зачем наши изысканные клиенты едут на отдых в ***** отели острова ИСКЬЯ?
Долгое время ученые считали, что мелатонин обнаруживается только у позвоночных животных. Однако последующие исследования показали, что этот природный регулятор биоритмов присутствует в организме самых разных живых существ, включая растения и простейших. Конец прошлого и начало нынешнего века – время активного изучения химических и биологических свойств растительного мелатонина и возможностей использования для нужд человека.
В 2001 ГОДУ В ЛАБОРАТОРИИ EFFEGILAB (ИТАЛИЯ) ГРУППА УЧЕНЫХ ВО ГЛАВЕ С ФРАНЧЕСКОЙ ФЕРРИ СУМЕЛИ ПОЛУЧИТЬ РАСТИТЕЛЬНЫЙ ЭКСТРАКТ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МЕЛАТОНИНА, НАЗВАННЫЙ ФИТОМЕЛАТОНИНОМ. ИМЕЯ В РАСПОРЯЖЕНИИ ТАКОЙ УНИКАЛЬНЫЙ ИНГРЕДИЕНТ, СТАЛО ВОЗМОЖНЫМ СОЗДАТЬ КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ПРИЕМА ВНУТРЬ.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ МЕЛАТОНИНА
В организме всех позвоночных животных в структуре головного мозга есть особый нейроэндокринный орган – эпифиз (шишковидная или пинеальная железа), основная функция которого заключается в обработке и передаче информации о текущем световом режиме. У рыб, земноводных, рептилий и птиц свет проходит через тонкий череп, и эпифиз обладает свойством фоторецепции (вот он – «третий глаз»!). У млекопитающих, включая человека, информацию об уровне освещенности шишковидная железа получает от органа зрения через ряд посреднических структур, включая гипоталамус. В темное время суток сигналы от гипоталамуса стимулируют рецепторы на мембранах клеток эпифиза – пинеалоцитов, результатом чего становится синтез мелатонина – основного гормона эпифиза. Дневной свет угнетает продукцию и экскрецию мелатонина. Мелатонин является производным другого биогенного амина – серотонина, который, в свою очередь, синтезируется из аминокислоты триптофана (рис. 1).
РИС. 1. Биосинтез мелатонина
Основные функции мелатонина в организме животных и человека следующие:
• регуляция суточных ритмов, в том числе процессов сна и бодрствования;
• регуляция сезонных ритмов, связанных с длительностью светового дня (зимняя спячка многих животных, активизация человека весной, когда каждый из нас «и жить торопится и чувствовать спешит»);
• регуляция работы репродуктивной системы;
• антиоксидантная и противоопухолевая защита.
По словам ведущего российского геронтолога профессора Анисимова В.Н., «если эпифиз уподобить биологическим часам организма, то мелатонин можно уподобить маятнику, который обеспечивает ход этих часов. Снижение амплитуды его колебаний приводит к их остановке». А это неминуемо происходит, ведь с возрастом продукция мелатонина падает (рис. 2). Вот почему все мероприятия, направленные на повышение синтеза мелатонина (нормализация сна, оптимизация питания), способствуют сохранению здоровья и продлению жизни, а сам мелатонин сегодня рассматривают как один их важнейших геропротекторов. Для производства фармацевтических препаратов и БАД мелатонин сегодня получают синтетическим путем. И, тем не менее, не останавливаются поиски его природных источников. Ведь действие экстрактов (растений, животных тканей) часто бывает гораздо более разнообразным, чем выделенного из них активного соединения. Вот уж действительно, «все дело в контексте»!
Мелатонин в растениях
РИС. 2. Изменение уровня мелатонина в организме человека с возрастом
Особое внимание уделяли растениям, богатым триптофаном – предшественником мелатонина. К ним относятся бананы, тыквенные семечки, орехи (из животных продуктов – мясо курицы и индейки). Именно их геронтологи советовали употреблять для восстановления уровня мелатонина при его дефиците. Однако в ходе проведенных исследований во многих растениях, включая одноклеточные водоросли, обнаружили и сам мелатонин. Причем в некоторых источниках – семенах белой и черной горчицы, желтых бананах, кукурузе, рисе, ячмене, имбире – мелатонин содержится в достаточно большом количестве, в других – гранате, клубнике – его меньше. Максимальная концентрация вещества обнаруживается в семенах растений, особенно в зародышевых тканях. Не в этом ли секрет высокой омолаживающей активности так называемой «фитоплаценты»? Какие функции выполняет мелатонин в организме растений? Первая и наиболее важная – все та же регуляция суточных (циркадных) ритмов: процессов фотосинтеза, движений цветов и листьев (фотопереодизм). Фитомелатонин также является важнейшим эндогенным антиоксидантом, отвечает за регуляцию репродуктивных функций, созревание плодов и семян, обеспечивает устойчивость растения к агрессии окружающей среды, например к жесткому УФ-излучению. И – самое интересное – это регулятор активности ферментов, замедляющих старение растений! Так же как у человека уровень мелатонина падает в условиях световой депривации (непрерывного светового дня), так и у растений целый ряд факторов подавляет его синтез. К ним относятся различные загрязнения воздуха, почв и воды. Именно поэтому очень высокое количество мелатонина обнаруживается в альпийских растениях, которые вырастают в экологически чистых условиях.
Ценное лекарственное сырье
Итальянская провинция Трентино славиться не только отлично сохранившимися памятниками старины, огромными плантациями винограда, кристально чистым воздухом горных склонов, но и своими бальнеологическими курортами. В термах при проведение различных оздоравливающих процедур широко используют экстракты арники, зверобоя, тысячелистника, календулы, шалфея – альпийских растений, которые, как мы теперь знаем, богаты мелатонином. После посещения терм больные хроническими дерматозами, артритами и артрозами, другими заболеваниями отмечают выраженное улучшение состояния.
Для изучения этого феномена в Трентино был создан специальный научно-исследовательский центр.
После многолетних исследований в итальянской Лаборатории Effegilab был получен растительный мелатонин в составе высококонцентрированного масляного экстракта альпийских трав – овса посевного, тысячелистника и шалфея. Растения, которые используются для приготовления этого экстракта, выращиваются на высоте более 1000 метров на территории заповедника, охраняемого государством и Европейским сообществом. Кроме фитомелатонина, экстракт содержит токоферолы, фитостеролы, полинасыщенные жирные кислоты, неомыляемые жиры, сквален. Метод экстракции лабораторией запатентован.
Поскольку прослеживалась четкая тенденция улучшения состояния дерматологических больных при использовании экстрактов богатых мелатонином растений, были проведены прицельные исследования свойств масляного экстракта с фитомелатонином.
Антиоксидантная активность
Хемилюминесцентный анализ и тест ORAC (OxygenRadicalAbsorbanceCapacity) подтвердили высокую антиоксидантную активность экстракта.
Фотопротективное действие
РИС. 3.
В лаборатории Effegilab было проведено экспериментальное определение защитного фактора фитомелатонина в условиях invitro с использованием спектрофотометрического метода. Полученные данные подтверждают его выраженную способность поглощать УФ-свет (рис.3).
Он поглощает 27,17% лучей УФ-В и 12,29% лучей УФ-А.
Увлажнение и укрепление кожи
Фитомелатонин является прекрасным увлажняющим средством. При проведении корнеометрии выявлено повышение содержания влаги в роговом слое на 10,04% уже через 15 минут после нанесения экстракта.
Этот уровень сохраняется в течение всего периода наблюдения и через 150 минут все еще превышает исходный уровень на 8,73% (рис.4 и 5).
|
|
