Ten projekt rozpoczął się zupełnie przypadkowo – od zwykłego szkolnego zadania z biologii, które dr n. farm. Katarzyna Wojciechowska, profesor uczelni, przygotowywała z dzieckiem.
– Hodowałyśmy fasolę z nasionka i każdego dnia obserwowałam, jak się rozwija. Około 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 – mówi prof. Katarzyna Wojciechowska. – Okazało się, że zawiera on trzy razy więcej polifenoli niż ekstrakt otrzymywany bez tego rozwiązania. Wtedy wiedzieliśmy, że znaleźliśmy naprawdę interesujący kierunek – podkreśla.
Młode kiełki 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 – wyjaśnia prof. dr hab. n. farm. Ewa Poleszak. – 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.
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 około 70 procent, a elastazy aż około 86 procent. Dodatkowo ekstrakt działa antyoksydacyjnie, czyli pomaga neutralizować wolne rodniki. 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 go stawiać od razu jako zamiennika retinolu czy innych dobrze znanych substancji, ponieważ każdy z tych składników działa trochę inaczej. Natomiast 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 – wyjaśnia prof. Wojciechowska. – 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 – dodaje.
Ekstrakt może mieć znacznie szersze zastosowanie
Uzyskane wyniki zachęcają do dalszych badań, przede wszystkim ze względu na wielokierunkowe działanie ekstraktu. W badaniach 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 – mówi prof. Ewa Poleszak. – 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 – zauważa.
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 między innymi prace nad konkretnymi recepturami kosmetyków, ich stabilnością, bezpieczeństwem i skutecznością gotowego produktu, a później również przeniesienie technologii do większej skali – wyjaśnia prof. Ewa Poleszak. – Mamy bardzo obiecujący składnik, ale chcemy przejść tę drogę odpowiedzialnie – zaznacza.
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.
Kto stoi za badaniami?
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, Kierownik Katedry i Zakładu Farmacji Stosowanej i Społecznej, dr n. farm. Katarzyna Wojciechowska, profesor uczelni, prof. dr hab. n. med. i n. o zdr. Katarzyna Dos Santos Szewczyk oraz dr n. med i n. o zdr. Ewelina Rostkowska.
