Применение жирных кислот в косметике

 

Жирные кислоты находят самое широкое применение при изготовлении косметических эмульсий. Они смягчают кожу, восполняют недостаток кожного жира, уменьшают трансэпидермальную потерю воды. В составе косметических рецептур жирные кислоты и их производные служат эмульгаторами и регуляторами вязкости косметических эмульсий. Они являются сырьем для получения мыла, полусинтетических жиров, восков и поверхностно-активных веществ. Жирные кислоты применяются также в составе средств декоративной косметики, повышая адгезию косметических изделий к коже.

Свободные жирные кислоты широко используются в косметических средствах в первую очередь как эмоленты и эмульгаторы, — в этом плане они подходят для себодефицитной кожи или кожи с поврежденной кислотной мантией. Однако многолетние наблюдения показали, что в некоторых случаях свободные жирные кислоты чрезмерно смягчают кожу и обладают комедогенным действием — например, при использовании на жирной коже. Жирная кожа, как правило, имеет в составе кислотной мантии избыток СЖК. Поэтому если для ухода за ней используются продукты, которые несут много свободных жирных кислот и к тому же остаются на поверхности кожи, итогом становится образование комедонов (Комедогенность — характеристика косметических средств, определяющая их способность вызывать образование комедонов, то ‚есть тем или иным образом загрязнять и закупоривать поры ножи.

 

(Хочу предупредить, что научный доклад Монро Ланцет мне найти не удалось как в русскоязычном поисковике, так и в англоязычном. Исследования комедогенности действительно проводились и проводились они на кроличьих ушах. Можно задаться вопросом: Стоит ли распространять результаты исследований на ушах кролика на кожу человека? Получим ли мы те же результаты, если проведём эксперимент на коже человека? К тому же при сравнении результатов исследований вы можете заметить, что одно и то же вещество относятся к разным уровням комедогенности. Сравните список веществ выше со списком доктора Фалтона в его работе "Comedogenicity of current therapeutic products, cosmetics and ingredients in the rabbit ear'' Fulton JE 1984, Jan. Вы заметите, что если в списке выше миндальное масло принадлежит к десятке самых комедогенных средств, то у Фалтона от 1 до 5 по шкале комедогенности миндальное масло относится к 1-2. Также прошу сравнить другие вещества в степени комедогенности в разных исследованиях, вы также найдёте разные несостыковки. Это может означать, что а) возможно степень очистки масла и наличие примесей сыграло роль в разности результатов эксперимента; б) индивидуальные особенности кожи влияют на процесс комедогенности (смею предположить как пример - бактерии). Можно попытаться самому изучить влияние того или иного натурального масла на комедогенность, если не боитесь последствий в виде открытых и закрытых комедонов, угрей, фурункулов или абсцессов. Для нанесения на кожу желательно использовать  наименее опасные в плане комедогенности вещества, например конопляное масло, сафлоровое масло, аргановое масло. Во множестве исследований, что я читал, они обладали наименьшей комедогенностью, советую перепроверить информацию.)

 

 

Жиры, масла, воски

 

Если спирт содержит одну ОН-группу, то он может присоединить только одну карбоновую кислоту. Такой сложный эфир, полученный из органической кислоты и высокомолекулярного спирта, относят к классу восков. Однако природные жиры и масла являются сложными эфирами другого спирта — глицерина, который содержит три ОН-группы в молекуле. Глицерин может присоединить три разные органические кислоты. Разное расположение и разное сочетание органических карбоновых кислот в таком сложном эфире обусловливает разнообразие природных жиров. Природные жиры — это всегда смеси разных сложных эфиров глицерина и карбоновых кислот. Их называют глицеридами или триглицеридами, и их общая формула может быть представлена:

 

где R1, R2,R3 — разные углеводородные радикалы, содержащие 13 и более атомов углерода в молекуле.

Среднестатистический состав кожного жира человека известен. Примерно на 25% он состоит из триглицеридов карбоновых кислот, на 25% — из сложных эфиров других высокомолекулярных спиртов и карбоновых кислот, 15% — это другие углеводороды и 5% — это холестерин.

 

Метаболизм липидов

 

Холестерин

 

Холестерин — органическое соединение, природный жирный (липофильный) спирт, присутствующий в клеточных мембранах животных клеток; в растительных клетках холестерин не обнаружен, его там заменяют фитостерины. У бактерий стерины отсутствуют. Холестерин содержится во всех органах животных, особенно много его в нервных тканях и в мозге. Это кристаллический, оптически активный одноатомный спирт. Он относится к полициклическим политерпенам и имеет в молекуле четыре углеродных кольца.

 

Холестерин регулирует вязкость мембран. Но если ненасыщенные жирные кислоты разжижают мембрану, то холестерин, напротив, повышает ее вязкость. Его содержание в плазматической мембране клеток довольно велико и может достигать 30%. Много холестерина и в роговом слое, где на его долю приходится почти треть от общего количества липидов (рис. 11-1-4). Одна из важнейших функций кожи — метаболическая. Кожа принимает участие в синтезе гормонов (витамин D) и других биологически активных веществ, в обмене солей, в метаболизме жиров, в частности холестерина, Оказалось, что в коже содержится 11% от всего холестерина в организме, причем кожа производит порядка 30% от всего объема холестерина, продуцируемого организмом.

 

 

Клетки эпидермиса не только самостоятельно и активно синтезируют холестерин, но и получают его из кровотока, захватывая эфиры холестерина из липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) с помощью специальных рецепторов — так называемых скэвенджер-рецепторов класса В типа I (SRBI). Захват липидов из кровотока преимущественно осуществляется в базальном слое. Экспрессия мРНК, кодирующей рецепторы к ЛПНП, регулируется с учетом потребностей эпидермиса для адекватного осуществления барьерной функции. Роль рецепторов SRBI в захвате липидов из кровотока доказана, однако все еще ведутся споры относительно того, какой механизм метаболизма кожного холестерина является более значимым — локальный синтез или захват из кровотока.

Эпидермис принимает активное участие в общем метаболизме липидов. Показано, что 10-15% от всего холестерина, содержащегося в организме, утилизируется с помощью кожи; более активный метаболизм липидов происходит только в печени. Этот факт имеет принципиальное значение и позволяет с уверенностью говорить о том, что измерение уровня кожного холестерина можно использовать для точной оценки липидного статуса организма в целом. Уровень холестерина в роговом слое может меняться как в сторону уменьшения, так и в сторону повышения. Плохо и то, и другое. Снижение холестеринового индекса коррелирует с нарушениями барьерной функции, что выражается в появлении симптомов сухой кожи. Повышение уровня холестерина (так называемый холестериноз кожи) говорит об общих метаболических нарушениях, которые могут привести к развитию таких серьезных патологий, как атеросклероз и ишемическая болезнь сердца (ИБС). Содержание холестерина в роговом слое коррелирует с возрастом — после менопаузы нередко наблюдается дефицит холестерина, который можно компенсировать его местными аппликациями. Неслучайно в косметические рецептуры для возрастной кожи в последнее время все чаще включают холестерин.

 

 

Из холестерина в организме образуются важные соединения:

 

1. Гормоны коры надпочечников

2. Половые гормоны

3. Желчные кислоты

4. Жирорастворимые витамины

 

Церамиды

 

На здоровой коже кератиновые роговые чешуйки, словно кирпичики, зацементированы липидной (жировой) прослойкой. По своему химическому строению эти липиды прослойки относятся к классу сфинголипидов, или церамидов. Церамиды — это сфинголипиды, в которых один из остатков жирной кислоты нетипично — через амидную связь — присоединен к соответствующему основанию (аминоспирту). С химической точки зрения разнообразие церамидов обусловлено множеством возможных вариантов соединения двух структурных образующих — полярная «головка» и гидрофобный «хвост» (жирная кислота и сфингозин). В образовании церамидов участвуют следующие сфингозиновые основания (аминоспирты): сфингозин, фитосфингозин, 6-гидроксисфингозин и дигидросфингозин. К основанию присоединена жирнокислотная цепочка («хвост») разной длины (от 16 до 28 атомов углерода с шагом два атома — в зависимости от типа церамида). По своей химической природе жирная кислота может быть а-гидроксильной, «-гидроксильной или негидроксильной. Церамиды имеют общую формулу:

 

Впервые церамиды (иногда их называют керамиды) были выделены из мозговой ткани. Позже было обнаружено, что они участвуют в построении эпидермального барьера. Церамиды состоят из жирного аминоспирта сфингозина и жирной кислоты, имеющей в цепочке более 20 атомов углерода. Благодаря такому строению молекул церамидов многослойная липидная прослойка представляет собой целостную структуру и не расслаивается.

 

Жирные кислоты в составе церамидов варьируют по длине и степени насыщенности. Больше всего в роговом слое церамидов с насыщенными жирнокислотными хвостами, так как липиды в верхнем слое эпидермиса постоянно подвергаются действию внешних факторов, которые могут вызвать окислительное повреждение молекул. Чем меньше степень ненасыщенности жирной кислоты, т.е. чем меньше в ней двойных связей, тем она более устойчива к окислению. Отличительной чертой некоторых церамидов кожи является их уникальное химическое строение, не встречающееся в церамидах других тканей организма. Идентифицировано по меньшей мере 11 классов церамидов. Большинство из них составляют основу межклеточных липидных пластов, но некоторые выполняют особые функции. Так, выделяется класс О-ацилированных церамидов (О-ацилцерамиды) с длинными ацильными цепями (преимущественно СЗ0) и терминальной гидроксильной группой. Эта группа может оставаться неизмененной, а может этерифицироваться линолевой кислотой или а-Гидроксикислотами — таким образом происходит еще большее удлинение «хвоста». Длинноцепочечные О-ацилцерамиды «сшивают» соседниелипидные пласты друг с другом, формируя единую стабильную многослойную структуру — липидный барьер. Напротив, короткоцепочечные -гидроксицерамиды отличаются повышенным сродством к белкам и могут образовывать с ними химические связи, скрепляя липидный барьер с роговыми конвертами корнеоцитов и обеспечивая целостность всего рогового слоя. Церамидам, имеющим сфингозин в качестве основания, присуща сигнальная функция — оказалось, что они регулируют скорость трансформации кератиноцитов в корнеоциты. Любые воздействия, разрушающие связи с участием молекул церамидов или других составляющих межклеточного «цемента», повышают трансэпидермальную потерю влаги и способствуют проникновению в организм потенциально вредных внешних субстанций. Барьерная функция снижается и при изменении липидного состава. Низкое содержание О-ацилцерамиды коррелирует с повышенным риском нейродермита. Так, замена линолевой кислоты в ацилцерамиды на любую другую жирную кислоту (чаще всего на олеиновую) может привести к катастрофическим изменениям в роговом слое. Изменяется не только структура липидного барьера, нарушается нормальная дифференцировка кератиноцитов. В роговом слое появляются участки, полностью лишенные липидов, где заметно ослабляется сцепление корнеоцитов друг с другом, и повышается проницаемость рогового слоя для воды.

Церамиды выполняют роль сшивок (заклепок), стабилизируя пластинчатую структуру липидного барьера (наподобие того, как сшивают листы бумаги, чтобы они не разлетелись). При дефиците ненасыщенных жирных кислот количество церамидных «заклепок» снижается, и липидные пласты становятся более подвижными. В результате вся структура дестабилизируется и перестает адекватно регулировать поток трансэпидермальной воды. Клиническая симптоматика выражается в сухости рогового слоя, шелушении, растрескивании. При таком состоянии коже можно помочь, нанося на нее средства с ненасыщенными жирными кислотами в составе растительных масел, таких как масло семян черной смородины и масло бурачника.