Технология ферментации и косметическое растительное сырье
Состояние и тенденции развития

1.1 Состояние и тенденции применения технологии ферментации
Технология брожения имеет долгую историю, еще тысячи лет назад люди начали заниматься производством вина, соуса, сыра и так далее. Благодаря тому, что отрасль микробного брожения имеет такие преимущества, как низкие инвестиции, быстрые результаты, низкий уровень загрязнения, эффективное выражение и т.д., она стала важной частью мировой экономики.

Технология ферментации широко используется в различных областях промышленности, играя важную роль, таких как фармацевтическая промышленность, пищевая промышленность, энергетика, химическая промышленность, сельское хозяйство, охрана окружающей среды и т.д., и с непрерывным прогрессом биологических наук и биотехнологий, применение технологии ферментации также расширяется.

1.2 Состояние и тенденции развития растительного сырья для косметики
С научно-техническим прогрессом и постоянным повышением уровня жизни людей растет стремление к экологичной, натуральной и здоровой косметике. Поскольку активные ингредиенты из натуральных зеленых растений как раз следуют этой тенденции, растительные активные ингредиенты натуральных косметических средств нравятся большинству потребителей.

"Зеленый, назад к природе", точка зрения потребителя также стала основным направлением косметической промышленности, что также привело к тому, что эффективность сырья из растений стала горячей точкой в области исследования косметического сырья. Поэтому разработка косметического растительного эффективного сырья имеет широкое прикладное значение и рыночные перспективы.

Однако, ограничиваясь только извлечением эффективных активных ингредиентов из натуральных растений, в определенной степени ограничивается эффект и область применения. Например, эффективность полученного растительного эффективного сырья иногда может быть трудно удовлетворить реальные потребности; кроме того, некоторые растительные эффективные ингредиенты могут иметь определенные побочные эффекты.

Поэтому поиск различных методов подготовки для получения эффективного и безопасного растительного эффективного сырья оказался в центре внимания большинства исследователей. Установлено, что технология ферментации представляет собой хорошее техническое средство для реализации этой цели.

Технология ферментации растительного сырья для косметики
Применение технологии ферментации в разработке косметического растительного сырья

В последние годы большое количество результатов исследований показывает, что технология ферментации в разработке косметического растительного эффективного сырья имеет хорошие перспективы для применения. Прежде всего, зеленые и натуральные растительные ресурсы сами по себе содержат богатые ресурсы биомассы, которые предоставляют неограниченные возможности для применения технологии ферментации. Кроме того, технология ферментации обладает уникальными преимуществами в повышении эффективности растительного сырья и снижении побочных токсических эффектов.

2.1 Обогащение компонентами эффективности растений и повышение эффективности
Растительные активные ингредиенты, такие как витамины, аминокислоты, минералы, полисахариды, флавоноиды, полифенолы и так далее, обычно оказывают хорошее увлажняющее, отбеливающее, сенсибилизирующее и замедляющее старение действие.

Однако из-за ограничений, связанных с экстракционными растворителями, процессами и методами приготовления, эффективность растительных экстрактов, приготовленных традиционным способом, иногда не оправдывает ожиданий. Многочисленные исследования показали, что ферментация растительного сырья может обогатить его полезными питательными веществами и повысить эффективность.

Родиола розоваяКак высококачественный растительный ресурс, имеет широкий спектр применения в косметическом растительном эффективном сырье. Его основным действующим веществом является родиолозид.

Ли Ин и др. сравнили содержание гликозидов родиолы розовой в экстракте родиолы розовой и ферментационном бульоне родиолы розовой, а также количественно определили содержание гликозидов родиолы с помощью ВЭЖХ. Результаты показали, что содержание гликозидов родиолы розовой в ферментационном бульоне родиолы розовой составило 2,39%, а в экстракте родиолы розовой - 1,61%, и содержание гликозидов родиолы, которые являются активным ингредиентом родиолы розовой, было увеличено примерно на 48,45% в результате микробной ферментации.

Изофлавоны сои флавоноиды - класс вторичных метаболитов, образующихся в процессе роста соевых бобов, и представляют собой разновидность биологически активных веществ, которые в основном бывают двух типов: свободного и гликозидного. В ферментированном соевом молоке соевые изофлавоны содержатся в основном в свободной форме, в то время как в неферментированном соевом молоке преобладают гликозидные изофлавоны.

Исследования показали, что свободные изофлавоны более биоактивны, чем гликозидные изофлавоны, поэтому биодоступность ферментированного соевого молока гораздо выше, чем у неферментированного.

Красный женьшень является одним из видов традиционной китайской медицины и относится к семейству Зонтичные (Umbelliferae), Wucaceae. Некоторые исследователи выявили в красном женьшене новые гинзенозиды, которые не были обнаружены в белом женьшене.

Гинзенозиды индуцируют антиоксидантные ферменты, такие как супероксиддисмутаза и каталаза, которые важны для поддержания жизнеспособности клеток.Hyun-SunLe et al. обнаружили, что ферментированный красный женьшень имел более высокий уровень глиоксилатов, полифенолов и флавоноидов, а также более высокий уровень антиоксидантов, и имел повышенное содержание метаболитов гинзенозидов, по сравнению с красным женьшенем. Таким образом, эффект ферментированного красного женьшеня против морщин и отбеливания кожи был улучшен.

Чжай Фэйхун и др. изучали эффекты твердофазной ферментации Agaricus blazei на основные питательные вещества зерна. Общее содержание фенола, аминокислотного азота, водорастворимого белка и редуцирующих сахаров в зерне положительно коррелировало с продолжительностью ферментации, а увеличение продолжительности ферментации способствовало значительному увеличению содержания этих питательных веществ в продуктах ферментации.

С помощью технологии микробной трансформации Фенг и др. значительно увеличили количество фенольных гидроксильных групп в традиционной китайской медицине сафлор и улучшает антиоксидантные свойства и биодоступность сафлора.

Результаты большого количества литературных исследований показывают, что высококачественные растительные ресурсы могут эффективно обогащать эффективные компоненты при использовании соответствующих методов ферментации, что имеет большое значение для решения проблемы недостаточной эффективности при разработке косметического растительного сырья.

2.2 Может уменьшить побочные токсические эффекты
Большинство растительных ресурсов богаты питательными веществами, состав активных веществ сложен, многие растительные компоненты обладают определенными токсичными побочными эффектами, что серьезно влияет на эффективность использования растительных ресурсов.

С помощью технологии микробной трансформации одно токсичное вещество, содержащееся в растениях, используется в качестве субстрата для воздействия микроорганизмов, и при участии ферментов осуществляется биотрансформация с получением продукта трансформации, модифицированного специфическими частями, который является менее токсичным, чем токсичное вещество в исходных растениях, что обеспечивает безопасность использования.

Исследования показали, что женьшень обладает иммуностимулирующей активностью. Хорошо известно, что иммунный ответ играет важную роль в механизме защиты хозяина, но он также может вызывать токсичность, кожную аллергию.

Хен-Сун-Ли и др. обнаружили, что ферментированный красный женьшень ингибирует активность тирозиназы и эластазы более эффективно, чем неферментированный красный женьшень. В тесте на сенсибилизацию кожи уровень раздражающей сенсибилизации ферментированного красного женьшеня был значительно ниже, чем у неферментированного красного женьшеня. При этом высокая доза неферментированного красного женьшеня (10%) показала токсичность, в то время как ферментированный красный женьшень показал более низкую токсичность.

Чэнь Хэ и др. использовали отходы традиционной китайской медицины в качестве основного сырья и культивировали твердый мицелий Ganoderma lucidum методом твердой ферментации, который содержал богатые биологически активные компоненты (полисахариды мицелия Ganoderma lucidum, тритерпеноиды и белки Ganoderma lucidum и т.д.), с низким содержанием тяжелых металлов и низкой токсичностью и побочными эффектами.

Стрихнин - это высушенные зрелые семена Strychnaceae, которые имеют определенную лекарственную ценность, но обладают определенной токсичностью, что ограничивает их применение в качестве высококачественного растительного ресурса. Пан Ян и др. подвергли стрихнин твердой ферментации с использованием 2O видов грибов, таких как Sophora japonica, Ganoderma lucidum и Monkey's head, и в определенных биотехнологически контролируемых условиях содержание токсичных веществ значительно снизилось, а содержание активных ингредиентов улучшилось в разной степени.

Многочисленные исследования показали, что токсичные вещества могут быть в определенной степени снижены путем микробной ферментации растительного сырья, что имеет большое значение для решения проблемы побочных реакций, возникающих при разработке растительного эффективного сырья для косметики из растительных ресурсов.

Заключение

Применение растительных эффективных компонентов в косметическом сырье имеет широкие рыночные перспективы, но большинство активных ингредиентов в растениях имеют низкое содержание, а отделение извлеченных продуктов от исходного растения методами экстракции является серьезной тратой ресурсов и высокой стоимостью экстракции; химический синтез требует многоступенчатой реакции, а некоторые активные ингредиенты традиционной китайской медицины трудно синтезировать химическим синтезом, даже если синтез имеет недостатки в виде большого количества побочных продуктов и плохой специфики реактивности. Технология микробной ферментации позволяет использовать микроорганизмы.

Технология микробной ферментации позволяет использовать микробные клетки или внутриклеточную реакционную систему, катализируемую ферментами, для модификации и изменения структуры активных веществ в растительном сырье с целью получения ценных продуктов (обогащение эффективности и снижение побочных токсических эффектов).

В то же время технология микробной ферментации обладает такими преимуществами, как отсутствие загрязнения окружающей среды и низкое потребление энергии. Поэтому технология ферментации может сыграть важную роль в разработке косметического растительного эффективного сырья.