автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Антиоксидантные свойства природных компонентов и их смесей в процессах окисления липидов в технологиях косметических изделий

Введение.

Глава I Обзор литературы.

1.1. Масла и жиры в косметике.

1.1.1. Жирные кислоты.Роль омега-6 и омега-3 кислот.

1.1.2. Стерины и терпены.

1.2. Некоторые аспекты перекисного окисления липидов и 27 химизм процессов окисления жиров.

1.2.1. Механизм защиты липидов от ПОЛ.

1.3. Антиоксиданты (АО ).

1.3.1. Общие представления о механизме действия АО.

1.3.2. Свойства природных и синтетических АО.

1.3.3. Антиоксидантная система тканей.

С ростом благосостояния россиян все большую роль в их повседневной жизни приобретают средства личной гигиены, косметические изделия.Из года в год расширяется ассортимент и улучшается качество косметических изделий, выпускаемых отечественной промышленностью. Создание высококачественных средств стало возможным благодаря достижениям химии -органической, неорганической, физической, коллоидной, биохимии, а также биологии, медицинской косметологии и других наук.

Отличительной особенностью развития косметической промышленности в нашей стране является создание изделий в основном лечебно-профилактического назначения, в частности кремов. Среди косметических кремов заметную долю составляют эмульсионные крема, в которые в качестве жировой фазы вводят животные и растительные жиры. Проблема сохранения качества животных и растительных жиров и предохранения последних от процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) имеет не только фундаментальное, но и важное практическое значение для косметической промышленности. При рассмотрении вопроса предотвращения ПОЛ жировой основы крема нельзя забывать и о защите клеток кожи человека посредством оптимальных рецептур косметических средств от аналогичных нежелательных явлений. Для живых клеток опасность представляет цепное окисление полиненасыщенных жирных кислот. При реакциях ПОЛ образуется большое количество липидных гидроперекисей, которые обладают высокой реакционной способностью и оказывают мощное повреждающее действие на клетку.

Защита жировой составляющей косметических кремов и живых клеток от ПОЛ - основная задача антиоксидантных систем. Сложность подбора антиоксидантов для косметических изделий заключается в том, что кроме способности стабилизировать субстрат и благоприятно воздействовать на процессы, происходящие в коже, выбранный антиоксидант и продукты его превращения не должны изменять органо-лептические показатели продукта. Антиоксидант должен легко проникать в кожную ткань и обладать известной растворимостью для проникновения в водную и жировую фазу клеток.

Важным фактором при выборе антиоксидантов является их взаимная совместимость. Поэтому проблема поиска и сравнительное изучение антиоксидантных свойств компонентов , вводимых в крема с целью подавления ПОЛ, является весьма актуальной.

Целью настоящих исследований являлась разработка технологии эмульсионных систем в косметической промышленности с использованием мультиантиоксидантной композиции как ингибитора ПОЛ для повышения качества косметических кремов и пролонгирования сроков хранения последних.

ГЛАВА III. ВЫВОДЫ.

1. На метилолеатной окислительной модели исследованы антиоксидантные ( АО ) и антипероксидные ( АП ) свойства витамин А-пальмитата, а-токоферола, р-эргостерина, кверцетина. Показано, что АО и АП активности смесей природных компонентов в процессах окисления зависят от многих факторов: соотношения компонентов, скорости инициирования, природы составляющих.

2. С использованием методов математического планирования эксперимента подобрана мультиантиоксидантная композиция ( МАО), учитывающая синергидные взаимодействия компонентов и обладающая АО активностью, которая в 2 раза превышает максимальные показатели индивидуальных АО веществ.

3. Разработана технология косметического крема масло в воде с введением в его состав МАО комплекса.

4. Доказано методами ИК-термографии положительное воздействие на кожу человека кремов с введенной в их основу МАО.

5. Предложен объективный показатель стойкости продукта в процессе длительного хранения, представляющий собой отношение суммы предельных ЖК к непредельным в жировой фракции крема и названный коэффициентом насыщенности жира.

Установлено, что увеличение коэффициента насыщенности на 15 - 17% от исходной величины соответствует по времени изменениям органолептики продукта.

6. Установлены математические зависимости длительности хранения крема от величины коэффициента насыщенности жировой фракции и температурного режима хранения.

7. Установлено, что кремы масло в воде с повышенной устойчивостью к окислению и, соответственно, увеличенным сроком годности ( хранения) в 1,5- 2,0 раза можно получить внесением МАО комплекса.

8. Разработан метод прогнозирования стойкости кремов в хранении, использование которого позволит избежать расходов, связанных с преждевременным снятием их с хранения.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.// М, Наука, 1976, с.279.2.(1) Алешина Н.Т., Бурлакова Е.Б., Терехова М.Ф. (1)

2. Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г.

3. Вклад токоферола в антирадикальные и антиокислительные свойства липидов// Биофизика. 1973. т. 18. N5.0. 865.

4. Арутюнян Н.С. Некоторые особенности системы глицериды-фосфатиды и факторы, определяющие ее устойчивость. Труды ВНИИЖ. 1980. с. 3-12.

5. Арутюнян Н.С. Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. М. Агропромиздат. 1986. с. 256.

6. Арчаков А.И., Владимиров Ю.А. Процессы перекисиого окисления в биологических мембранах. М. Наука. 1972. с.256.

7. БарабойЛ.В. Растительные фенолы и здоровье человека. М. Наука, 1984. с 158.

8. Богуславская JI.В., Мищенко Н.П. Взаимодействие природного антиоксиданта эхинохрома с гидропероксидами в анаэробных условиях.// Изв. АН СССР. Сер.зим. 1991. N 2. с. 329.

9. Брин Э.Ф., Травин С.О. Моделирование мехинизмов химических реакций.//Химическая физика. 1991. т. 10. N 6. с. 830.

10. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Связь физико-химических характеристик ингибиторов радикальных процессов с их строением. // Теория и приктика жидкофазного окисления. М. Наука. 1974. с. 244.

11. Бурлакова Е.Б., Алесенко A.B., Молочкина Е.М., Пальмина Н.П., Храпова Н.Г. Биоантиоксиданты в лучевом поражении злокачественном росте. М. Наука. 1975. с. 214.

12. Бурлакова Е.Б., Архипова Г.В., Голощапов А.Н. и др. Мембранные липиды как переносчики информации // Биоантиокислители в регуляции метаболизиа в норме и патологии.М: Наука, 1982. С.74-83.

13. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление липидов мембран и природные антиоксиданты / Успехи химии- 1985-t.LIV вып.9-с.1540.

14. Бурлакова Е.Б., Сторожок Н.М., Храпова Н.Г. Исследование роли функциональных групп в действии фосфолипидов как си-нергистов окисления./Биологические мембраны.- 1990-t.7,N6-c.6 12

15. Бурлакова Е.Б., Аристархова С.А, Федорова J1.B., ШелудченкоН.И., Шишкина JI.H. Особенности влияниядипальмитоилфосфатидилхолин и его структурных фрагментов на перекнсное окисление липидов биологических мембран./ Биологические науки-1991 -т.9 -с.21

16. Бурлакова Е.Б., Крашаков С.А., Храпова Н.Г. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов./ Препринт. Черноголовка, 1992-C.56

17. Бурлакова Е.Б.,Мазалецкая Л.И.,ШелудченкоН.И.,Шишкина Л.Н.

18. Ингибирующее действие смесей фенольных антиоксидантов и фосфатидилхолина./ Изв. РАН. Сер. хим. 1995 N2 с.329

19. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. Москва, Наука, 1972.

20. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. Москва, Высшая школа, 1989.

21. Войцеховская A.JL, Вольфензон И.И. Косметика сегодня. Москва, Химия, 1991, 176с.

22. Володин В.В., Мишуров В.Б., Колегова H.A. и др. Экадистероиды растений семейства Asteraceae // Препринт.Сыктывкар, 1993.20с.

23. Голант Б.Я., Петров H.A. Повышение стойкости жиров и жиросодержащих продуктов. М.: Пищепромиздат 1958 с.280

24. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М. Пищевая промышленность. 1979, 200с.

25. Денисов Е.Т. Теоретические аспекты выбора оптимальных ингибиторов окисления органических соединений //

26. Препринт.Черноголовка, 1984. 32 с.

27. Дмитричук H.A., Гольденберг В.И. Синергическое действие смеси ингибиторов сантохина с ионолом// Кинетика и катализ. 1980. t.XXI. вып.4. с. 1083-1084.

28. Закон о защите прав потребителей. М.,Изд. Приор, 1997, 32с.

29. Иванова P.A., Пименова Н.С. и др. Ингибирующие свойства монометиловых эфиров убихинонов и их смесей с токоферолами./ Химико-фармоцевтический журнал. 1989- N1 с. 17

30. Карпухина Г.В., Эмануэль Н.М. (1) Природа ингибирующего действия продуктов реакции гидроперекисей с серосодержащими соединениями при окислении органических веществ./ Доклады АН СССР. 1984 - т.278, N6-c. 1396.

31. Карпухина Г.В., Эмануэль Н.М. (2) Классификация синергических смесей антиоксидантов и механизмов синергизма./ Доклады АН СССР. 1984 - т.276, N5-c. 1163.

32. Каспаров Г.Н. Основы производства парфюмерии и косметики,2.е изд., М., Агропромиздат, 1988, 287 с.

33. Козлов М.А. Хемилюминесценция липидных фракций. Наука, М.,1990, 326-332с.

34. Круглякова К.Е., Шишкина JI.H. Общие представления омеханизме действия антиоксидантов. Сб.научн.статей "Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo". М., Наука, 1992, с.5-8

35. Кулеба В.А., Тимофеева В.М. Изучение СОД активности плазмы крови в опытах, модифицирующих окислительно-восстановительное состояние.

36. Кулинский В.И., Колесниченко J1.C. Структура, свойства, биологическая роль и регуляция глютатион-пероксидазы. Усп.Совр. Биологии 1993; 113:107-122

37. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990, изд.З, с.293

38. Ленинджер А. "Биохимия"; Мир. Москва, 1974: 221-228

39. Ловачев Л.Н., Шишкин Н.И. Применение тонкослойной хроматоргафии для определения фракционного состава липидов. МИНХ им.Г.В.Плеханова, Товароведение и технология общественного питания. М. 1973, в.5, 196-201.

40. Марголина A.A., Эрнандес Е.И. (составители сб. ст.) Липидный барьер кожи и косметические средства, М., 1998, 174с.

41. Михайлов П. ( под редакцией).Медицинская косметика: Руководство, пер. с болгарского,М., Медицина, 1985, 208.

42. Наумов В.В, Храпова Н.Г. Кинетика и катализ, !984. т.25, с.563.

43. Пассватер Р. (1) Биофлавоноиды в косметике, Косметика и медицина, 2, 1998, 15-18.

44. Пассватер Р.(2) Свободнорадикальная теория старения. Интервью с Д.Харманом.Часть 1.Как все начиналось. Косметика и медицина, 2, 1998, 7-13.

45. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений, М., Наука, 1968, 243 с.

46. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты. Реакционная способность и эффективность. М.:Наука, 1988. 247с.

47. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности, ВНИИЖ, Л., 1964, т.Ш, 382.

48. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности, (1) ВНИИЖ, Л., 1967, т.1, кн.2, 890.

49. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности, (2) ВНИИЖ, Л., 1967, т.1, кн.2, 993.

50. Степанов А.Е., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Физиологически активные липиды.М.:Наука 1991, с.136.

51. Сторожок Н.М., Храпова Н.Г., Бурлакова Е.Б. Молекулярные взаимодействия компонентов природных липидов в процессе окисления. / Химическая физика 1995.-t.14, N 11.-с.24.

52. Суйфула Р.Д., Борисова И.В. "Проблемы фармакологии антиоксидантов". Фармакология и токсикология. 1990; 53(6):3-10.

53. Сучков В.П., Штутман Ц.М., Халмурадов А.Г. Биохимическая роль селена в организме животных.Укр Биохим Журнал 1978; 50(5):659-671.

54. Тютюнников Б.Н., Науменко П.В., Товбин И.М., Фаниев Г.Г. Технология переработки жиров, М.: Пищ.пром., 1970, с.652.

55. Тютюнников Б.Н. Химия жиров, М.: Пищ.технология, 1974, с.448

56. Чугасова В. Антиоксиданты природные и синтетические. Косметика и медицина, 1998, N2, 18-23.

57. Шишкин Н.И.,Ловачев JT.H., Нестерова H.H. Модификация способа метилирования жирных кислот молочного жира. МИНХ им. Г.В.Плеханова,Товароведение и технол.общ.питания,М,1975, 44-50

58. Шишкин Н.И., Ловачев Л.Н. Определение витамина Е в сгущенных молочных консервах. Гр. Московского кооперативного института, 1981, N5, 15-18.

59. Шишкина Л.Н. Определение антиокислительной активности индивидуальных веществ и липидов на метилолеатной окислительной модели./ Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo // М.: Наука, 1992. с.26-30.

60. Шишкина Л.Н., Меньшов В.А., Брин Э.Ф. Перспективы использования модельной реакции окисления метилолеата для исследования кинетич. свойств липидов./Изв.РАН.Сер.биолог. 1996,N3,c.292

61. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления. М.: Пищепромиздат, 1961, с.360.

62. Berbis Р, Hesse S, Privat Y. "Essential fatty acids and the skin." Allerg Immunol 1990; 22(6): 225-231.

63. Calder P.C. "Immunoregulatory and anti-inflammatory effects of n-3 polyunsaturated fatty acids." Braz J Med Biol Res 1998; 31 (4):467-490.

64. Christopherson B.O. Ultrastructure of the epidermal barrier after antioxidantive effects. Biochim et biophysacta , 1968, 70, 5, 554-556.

65. Cook J.A., Geisel J, Halushka P.Y., Reines H.D. "Prostaglandins, thromboxanes, leukotrienes, and cytochrome P-450 metabolites of arachidonic acid." New Horiz 1993; 1(1): 60 69.

66. Corlis G.A., Dugan I.R. Phospholipid oxidation // Lipids. 1970. V.5.P.846

67. Dalle Carbonare M., Pathak M.A. "Skin photosensitizing agents and the role of reactive oxygen species in photoaging; J.Photochem Photobiol B., 1992, 14(1-2), 105-124.

68. Davies. A.Free radicals, J. Free radicals Biol Med, 1986, 2, 155-173.

69. Denda M., Koyama J., Hori J., Horii I., Takahashi M., Hara M., Tagami H. "Age-and sexdependent change in stratum corneum sphingolipids." Arch Dermatol Res 1993; 285 (7): 415-417.

70. De Vries C.E., van Noorden C.J. "Effects of dietary fatty acid composition on tumor growth and metastasis. "Anticancer Res 1992; 12(5): 1513-1522.

71. Dreosty I.E., Wargovich M.J., Yang C.S. "Ingibition of carcinogenesis by tea: the evidence from experimental studies". Crit Rev Food Sci Nutr 1997; 37(8): 761-770.

72. DyerD.G., BlackladgeJ.A., Katz B.M., Hull C.J., AdkissonH.D., Thrope S.R, Lyons T.J., Baynes J.W. Accumulation of Maillard reaction products in skin collagen in diabets and aging. J Clin Invest, 1993,91 (6):2463-2469.

73. Dyer D.G., Dunn J.A., Thrope S.R., Baillie K.E., Lyons T.J., Mc.Cance D.R., Baynes I.W. Accumulation of Maillard reaction products in skin collagen in diabets and aging., J Clin Invest, 1993, 91(6): 2463-2469.

74. Fletcher MP, Ziboh VA., "Effects of dietary supplementation with eicosapentaenoic acid or gamma-linolenic acid on neutrophil phospholipid fatty acid composition and activation responses." Inflammation, 1990, 14(5) : 585-97.

75. Fridovich I., Fubroplact effects. Am. Rev. Phormacol. Toxicol., 1983, 23,239-241.

76. Gard ML,Thmpson AB, Clandinin MT. " Interactions of saturated, n-6 and n-3 polyunsaturated fatty acids to modulate arachidonic acid metabolism." J Lipid Res, 1990; 31(2): 271-277.

77. Gutteridge JVC, Westermarck T, Halliwell B. "Oxigen damage in biological systems. Free raddical, Aging and Degenerative Disease". Ed. by Yohson YE. New York, 1986.

78. Hanaski Y., Ogawa S., Fukui S. "The correlation between active oxygen scavenging and antioxidative effects of flavonoids".Free Radic Biol Med 1994; 16(6):845-850.

79. Harman D. "Free radical theory of aging". Mutat Res 1992; 275(3-6):257-66.

80. Hernandez Ernesto. "Emu oil processing and propertis". AEA News, 1995, November.

81. Holman R.T. "The slow discovery of the importance of omega 3 essential fatty acids in human health."J Nutr 1998;128(2 Suppl):427S-433S.

82. Hopkins L. "Substanses in emu oil". AEA News, 1998, February.

83. Isseroff R.R., Ziboh V.A.,Chapkin R.S., Martinez D.T."Conversion of linolenic acid into arachidonic acid by cultured murine and human keratinocytes". J Lipid Res 1987; 28(11): 1342-1349.

84. Ishikawa Y., Sugijama K., Nakabajshi K. Stabilization of tocopherol by three components sinergism involving tocopherol, phospholipid and amino compounds.-JAOCS, 1984,v.61, N5,p.950-954.

85. Kerscher M.J., Körting H.C. "Treatment of atopic eczema with evening primrose oil: rational and clinic result".Clin Investig 1992;70(2): 167-171

86. Lefkowith J.B., Morrison A., Lee V., Rogers M."Manipulation of the acute inflammatory response by dietary polyunsaturated fatty acid modulation." J Immunol 1990; 145(5): 1523-1529.

87. Zevrat.B. Permeability of cellular membrances and free radicals, Parfüms, cosmet., aromes 1991, N 98, 632-641.

88. Man M-Q, Feingold K.R., Tornfeldt C.R., Elias P.M. "Optimization of phiziological lipid mixture for barrier repair". J Invest Dermatol 1996; 106(5): 1096-1101.

89. Martin M.R. "Photostability of cosmetic ingredients on the skin". Cosmetics & Toiletries 1997; 112:65-72

90. Masaki H., Okano Y., Sakurai H. Generation of active oxygen spesies from advanced glycation end-products (AGE) under ultraviolet light A (UVA) irradiation.Biochem.Biophis.Res Commun., 1997,235(2),306-310

91. Meister A. "On the antioxidant effect of ascorbic acid and glutation". Biochem Pharmacol 1992; 44(10): 1095-1915.

92. Miller C.C., Ziboh V.A."Gamma-linolenic acid-enriched diet alters cutaneous eicosanoids". Biochem Biophis Res Commun.,1998, 154(3),967-974.

93. Newmark H.L. "Squalene, olive oil, and cancer risk: a review and hypothesis". Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 1997; 6(12):1101-1103.24

94. Noda Y., Anzai K., Mori A., Kohno M., Shimnei M., Packer L. "Hydroxyl and superoxide anion radical scavenging activities of natural source antioxidants using the computerized JES-FR30 ESR spectrometer system". Biochem Mol Biol Int 1997; 42(1): 35-44.

95. Nohl H. "Oxigen radical release in mitochondria: influence of age". In:"Free Radical, Aging and Degenerative Disease", Ed. by Johson JE, New York, 1986;8:77-97.

96. Ogiso T., Paku T., Iwaki M., Tanino T. "Percutaneous penetration of fluorescein isothiocyanate-dextrans and the mechanism for enhancement effect of enhancers on the intercellular penetration". Biol Pharm Bull, 1995; 18(11): 1566- 1571.

97. Ongpipattanakul B., Burnette R.R., Potts R.O., Francoeur M.L. "Evidence that oleic acid exists in a separate phase within stratum corneum lipids". Pharm Res, 1991; 8(3):350-354.

98. Percy M.E. "Catalase: an old enzyme with a new role?" Can Biochem Cell Biol 1984; 62(10): 1006-1014.

99. Raederstoff D., Loechleiter V., MoserU. "Polyunsaturated fatty acids metabolism of human skin fibroblasts during cellular aging". Int J Vitam Nutr Res 1995; 65(l):51-55.

100. Sardesai V.M. "The essential fatty acids". Nutr Clin Pract 1992;7(4):179-186.

101. Shindo Y., Hashimoto T. "Antioxidant defence mechanism of the skin against U.V. irradiation: study of the role of catalase using acatalasemia fibroblasts". Arch Dermatol Res 1995;287(8):747-753.

102. L.N.Shishkina, Ye.V.Kushnireva, V.V.Yolodin. The study of the 20-hydroxyecdysone antioxydant properties in the model systems.// Workshop on phytoecdysteroids. Abstracts.Syktyvkar.Russia.l996.p. 125-126

103. Siliprandi N. Significance of evening primrose oil in the problem of the nutritional value of polyunsaturated fatty acids.[Article in Italian] Minerva Dietol Gastroenterol 1989; 35(l):39-45.

104. Smith P., Craig-Shmidt M., Brown A. "Fatty acid analisis of emu oil".AEA News, 1994, Septembr.

105. Wertz P.W., Swartzendruber D.C., Abraham W., Madison K.C., Downing D.T. "Essential fatty acids and epidermal integrity". Arch Dermatol 1987; 123(10): 1381-1384.

106. Whitehouse M., Turner A. "Emu oil: a source of non-toxic transdermal antiinflammatory agent in aboriginal medicine".AEA News 1997, Summer.

107. Yi OS, Han D., Shin H.Q. "Synergistic antioxidative effects of tocopherol and ascorbic acid in fish oil (lecitin)/water system". J Am Oil Chem Soc 1991;5(8):881-883.

108. Zemtsov A. "Moisturizing and cosmetic properties of emu oil: a double blind study". AEA News, 1994, October/November.

109. Ziboh V.A. "implications of dietary oils and polyunsaturated fatty acids in the management of cutaneous disorders". Arch Dermatol 1989; 125(2): 241-245.

110. Ziboh Y.A. "Prostaglandins, leukotriens, and hydroxy fatty acids in epidermis." Semin Dermatol 1992; 11(2): 114-20.

111. Ziboh V.A. "The significance of polyunsaturated fatty acids in cutaneous biology." Lipids 1996; 31(Suppl):S249-S253.

112. Zurier R.B. "Fatty acids, inflammation and immuneresponses."Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 1993; 48(l):57-62.