Косметична ензимологія: які ферменти цікаві практикуючим фахівцям?

Ферменти (ензими) – це біологічно активні речовини білкової природи, здатні багаторазово прискорювати хімічні реакції, тобто є біологічними каталізаторами.

Знаменитому автору клітинної теорії Теодору Шванну, завдяки якому з’явилися перші відомості про будову клітини і про клітинний обмін речовин, вдалося 1836 року виділити зі шлункового соку речовину, яка в концентрованому стані могла розщеплювати і розчиняти білки. Шванн назвав цю речовину пепсином. Пізніше шведський дослідник природи Якоб Берцеліус сформулював правильне припущення про механізм дії цих речовин – біокаталізаторів. Луї Пастер першим використовував термін «ферменти» для позначення біокаталізаторів, що спричиняють процес бродіння, який фахівці називають ферментацією. Незабаром, однак, сфера застосування цього терміну звузилася – він став стосуватися лише ферментів, що діють усередині живої клітини. Німецький дослідник природи, лікар, професор фізіології в Гейдельберзі Віллі Кюне 1878 року почав використовувати для біокаталізаторів, що діють також поза живими клітинами, термін «ензими». Поява двох назв створила плутанину, бо обидва терміни – ферменти й ензими – використовувалися неузгоджено. Хоча 1897 року було прийнято рішення, що всі без винятку біокаталізатори позначатимуться терміном «ензими», в літературі обидві назви використовуються досі.

Хімічні реакції, що відбуваються в живих організмах (перетравлення, всмоктування та засвоєння харчових речовин, синтез, розпад білків тощо) каталізуються відповідними ферментами. Активність їх багато в чому пов’язана з обміном мінеральних речовин, особливо мікроелементів, вітамінів та гормонів. Крім того, ферменти є активними компонентами шкіри. У тілі людини ідентифіковано понад три тисячі видів ферментів. В одній тільки шкірі присутні сотні ферментів, таких як колагеназа, нуклеаза, ліпаза, протеолітичні ферменти, зокрема протеаза, гіалуронідаза, фосфатаза та ін.

Інтерес до ферментів спровокував появу такої галузі, як косметична ензимологія. У науково-дослідних лабораторіях косметичних компаній і на кафедрах дерматології та фармакології університетів вчені займаються розробкою нових препаратів із використанням цих речовин.

Цінність ензимів для косметологічного використання полягає в тому, що вони здатні каталізувати (прискорювати й посилювати) різноманітні процеси в організмі, не беручи участь у них безпосередньо.

При цьому ензими здійснюють певний вплив, навіть якщо вони застосовуються в надзвичайно малих, мікроскопічних дозах.

Які ферменти цікаві практикуючим косметологам?

Папаїн. Міститься у всіх частинах (крім коренів) динного дерева – папаї (Carica papaya), проте найбільша активність папаїну спостерігається у незрілих зелених фруктах.

Бромелаїн (бромелін). Загальна назва ферментів, знайдених у різних рослинах сімейства Bromeliaceae. Є сумішшю з восьми високомолекулярних глікопротеїнів – цистеїнових протеаз. Найбільш вивчений бромелаїн із стебел ананаса, деяка кількість цих ферментів присутня в листі та плодах (як зелених, так і стиглих). Папаїнова і бромелаїнова фракції мають певну ліполітичну активність.

Панкреатин. Застосовується у косметичних засобах, його виділяють із секрету підшлункової залози свині.

Трипсин. Використовується для санації ран, його одержують сепарацією й очищенням панкреатину.

Фіцин. Виявлено у латексі рослин роду фікусових. Для промислових потреб його одержують із латексу (млечного соку) фігового дерева (інжиру) Ficus carica.

Колагеназа. Бере участь у обміні колагену. Впливає на рівень колагену при старінні та рубцевих утвореннях шкіри. У дерматології та косметології використовується у препаратах, що уповільнюють процеси старіння, для очищення ран від продуктів розпаду тканин.

Останнім часом до косметики все частіше додають фермент мікробіологічного походження субтилізин (субтилопептидаза) – протеазу, яку продукують бактерії Bacillus subtilis. Субтилізин отримують шляхом бродіння, подібного до процесу, що використовується в пивоварінні. Він руйнує білкові зв’язки енергійніше папаїну, а тому ефективніший у подрібненні білкових відкладень. За допомогою B. subtilis отримують ще один ферментативний препарат із протеолітичною активністю, більш відомий у медицині під назвою траваза. Його використовують у протиопіковій терапії для швидкого очищення обпаленої шкіри від струпів. Траваза також дозволена до використання у косметології.

Протеолітичні ферменти працюють на поверхні шкіри, послаблюючи зчеплення корнеоцитів шляхом руйнування структурних хімічних зв’язків десмосом і полегшуючи відлущування рогових лусочок. Також протеолітичні ферменти прискорюють загоєння ран, запобігають інфекційному зараженню та появі рубців. Подібні косметичні рецептури від самого початку створюють з таким розрахунком, аби зберегти активність ферментів, а не впровадити їх углиб шкіри.