Fermantasyon teknolojisi ve kozmetik bitki materyalleri
Gelişim Durumu ve Eğilimler

1.1 Fermantasyon teknolojisi uygulama durumu ve eğilimleri
Fermantasyon teknolojisi uzun bir geçmişe sahiptir, binlerce yıl önce insanlar şarap, sos, peynir vb. üretimiyle uğraşmaya başlamıştır. Mikrobiyal fermantasyon endüstrisi düşük yatırım, hızlı sonuç, düşük kirlilik, verimli ifade vb. avantajlara sahip olduğundan, küresel ekonominin önemli bir parçası haline gelmiştir.

Fermantasyon teknolojisi, ilaç endüstrisi, gıda endüstrisi, enerji endüstrisi, kimya endüstrisi, tarım, çevre koruma vb. gibi önemli bir rol oynayan farklı endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve biyolojik bilimlerin ve biyoteknolojinin sürekli ilerlemesiyle fermantasyon teknolojisinin uygulanması da genişlemektedir.

1.2 Kozmetik bitki hammaddelerinin gelişim durumu ve eğilimleri
Bilim ve teknolojinin ilerlemesi ve insanların yaşam standartlarının sürekli iyileşmesiyle birlikte yeşil, doğal ve sağlıklı kozmetik arayışı artmaktadır. Doğal yeşil bitkilerden elde edilen etken maddeler de bu trendi takip ettiğinden, tüketicilerin çoğunluğu tarafından doğal güzellik ürünlerinin bitki bazlı etken maddeleri tercih edilmektedir.

"Yeşil, doğaya dönüş" tüketici bakış açısı da kozmetik endüstrisinin ana akımı haline geldi ve bu da bitkilerden elde edilen hammaddelerin etkinliğinin kozmetik hammadde araştırmaları alanında sıcak bir nokta haline gelmesine yol açtı. Bu nedenle, kozmetik bitki etkili hammaddelerin geliştirilmesi geniş bir uygulama değerine ve pazar beklentilerine sahiptir.

Bununla birlikte, sadece doğal bitkilerden etkinlik etken maddelerinin çıkarılmasıyla sınırlı olması, uygulama etkisini ve uygulama kapsamını bir dereceye kadar kısıtlamaktadır. Örneğin, elde edilen bitkisel etkinlik hammaddelerinin etkinliğinin gerçek ihtiyaçları karşılaması bazen zor olabilir; ayrıca, bazı bitkisel etkinlik bileşenlerinin belirli yan etkileri de olabilir.

Bu nedenle, verimli ve güvenli bitkisel etkinlik hammaddeleri elde etmek için farklı hazırlama yöntemleri bulmak, araştırmacıların çoğunun ilgi odağı haline gelmiştir. Fermantasyon teknolojisinin bu hedefi gerçekleştirmek için iyi bir teknik araç sağladığı görülmüştür.

Kozmetik bitki hammaddelerinde fermantasyon teknolojisi
Kozmetik bitki hammaddelerinin geliştirilmesinde fermantasyon teknolojisinin uygulanması

Son yıllarda, çok sayıda araştırma sonucu, kozmetik bitki etkinliği hammaddelerinin geliştirilmesinde fermantasyon teknolojisinin uygulama için iyi beklentilere sahip olduğunu göstermektedir. Her şeyden önce, yeşil ve doğal bitki kaynaklarının kendileri, fermantasyon teknolojisinin uygulanması için sınırsız olanaklar sağlayan zengin biyokütle kaynakları içerir. Buna ek olarak, fermantasyon teknolojisi bitki hammaddelerinin etkinliğini arttırmada ve toksik yan etkileri azaltmada benzersiz avantajlara sahiptir.

2.1 Bitki etkinlik bileşenlerinin zenginleştirilmesi ve etkinliğin artırılması
Vitaminler, amino asitler, mineraller, polisakkaritler, flavonoidler, polifenoller ve benzerleri gibi bitki aktif bileşenleri genellikle iyi nemlendirme, beyazlatma, hassaslaştırma ve yaşlanmayı geciktirme etkilerine sahiptir.

Bununla birlikte, ekstraksiyon çözücüleri, prosesler ve hazırlama yöntemlerindeki sınırlamalar nedeniyle, geleneksel proseslerle hazırlanan bitki ekstraktlarının etkinliğinin beklentileri karşılaması bazen zor olmaktadır. Çok sayıda çalışma, bitki hammaddelerinin fermantasyonunun etkili besin maddelerini zenginleştirebileceğini ve etkinliği artırabileceğini göstermiştir.

Rhodiola roseayüksek kaliteli bir bitki kaynağı olarak, kozmetik bitki etkinliği hammaddelerinde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Ana aktif maddesi rhodioloside'dir.

Li Ying ve arkadaşları, Rhodiola rosea özütü ve Rhodiola rosea fermantasyon suyundaki rhodiola rosea glikozitlerinin içeriğini karşılaştırmış ve HPLC ile rhodiola glikozitlerinin içeriğini ölçmüştür. Sonuçlar, Rhodiola rosea fermantasyon suyundaki rhodiola glikozitlerinin içeriğinin 2.39%, Rhodiola rosea ekstraktındaki içeriğin ise 1.61% olduğunu ve Rhodiola rosea'nın aktif bir bileşeni olan rhodiola glikozitlerinin içeriğinin mikrobiyal fermantasyon yoluyla yaklaşık 48.45% arttığını göstermiştir.

Soya izoflavonları soya fasulyesinin büyüme sürecinde oluşan bir ikincil metabolit sınıfı olan flavonoidlerdir ve esas olarak iki tipte olan bir tür biyolojik olarak aktif maddelerdir: serbest tip ve glikozidik tip. Fermente soya sütünde soya izoflavonları çoğunlukla serbest formda bulunurken, fermente edilmemiş soya sütünde glikozidik izoflavonlar baskındır.

Çalışmalar, serbest izoflavonların glikozidik izoflavonlardan daha biyoaktif olduğunu göstermiştir, bu nedenle fermente soya sütünün biyoyararlanımı fermente edilmemiş soya sütünden çok daha yüksektir.

Kırmızı ginseng geleneksel Çin tıbbının bir türüdür ve Umbelliferae ailesine, Wucaceae'ye aittir. Bazı araştırmacılar kırmızı ginsengde beyaz ginsengde bulunmayan yeni ginsenosidler tespit etmişlerdir.

Ginsenosidler, hücresel canlılığı korumak için önemli olan süperoksit dismutaz ve katalaz gibi antioksidan enzimleri indükler. Hyun-SunLe ve arkadaşları, fermente kırmızı ginsengin, kırmızı ginseng ile karşılaştırıldığında daha yüksek glioksilat, polifenol ve flavonoid seviyelerinin yanı sıra daha yüksek antioksidan ve daha fazla ginsenosid metabolit içeriğine sahip olduğunu bulmuştur. Bu nedenle, fermente kırmızı ginsengin kırışıklık karşıtı ve beyazlatıcı etkileri geliştirilmiştir.

Zhai Feihong ve arkadaşları, katı hal fermantasyonunun Agaricus blazei tahılların ana besin maddeleri üzerinde. Tahılların toplam fenol, amino asit azotu, suda çözünür protein ve indirgen şeker içerikleri fermantasyon süresi ile pozitif korelasyon göstermiş ve fermantasyon süresinin uzaması, fermantasyon ürünlerindeki bu besin maddelerinin içeriklerinin önemli ölçüde artmasına elverişli olmuştur.

Feng ve arkadaşları, mikrobiyal dönüşüm teknolojisi sayesinde geleneksel Çin tıbbındaki fenolik hidroksil gruplarının sayısını önemli ölçüde artırmıştır Aspir ve aspirin antioksidan özelliğini ve biyoyararlanımını geliştirmiştir.

Çok sayıda literatür araştırmasının sonuçları, yüksek kaliteli bitki kaynaklarının, kozmetik bitki hammaddelerinin geliştirilmesinde yetersiz etkinlik sorununu çözmede büyük önem taşıyan uygun fermantasyon yöntemlerini benimseyerek etkinlik bileşenlerini etkili bir şekilde zenginleştirebileceğini göstermektedir.

2.2 Toksik yan etkileri azaltabilir
Bitki kaynaklarının çoğu besin açısından zengindir, aktif madde bileşimi karmaşıktır, birçok bitki bileşeninin belirli toksik yan etkileri vardır ve bu da bitki kaynaklarının etkin kullanımını ciddi şekilde etkiler.

Mikrobiyal dönüşüm teknolojisi sayesinde, bitkilerde bulunan tek bir toksik madde mikrobiyal eylem için substrat olarak kullanılır ve enzimlerin katılımıyla, orijinal bitkilerdeki toksik maddeden daha az toksik olan ve kullanım güvenliğini sağlayan belirli parçalarla değiştirilmiş dönüşüm ürününü elde etmek için biyotransformasyon gerçekleştirilir.

Çalışmalar ginsengin bağışıklık sistemini uyarıcı aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Bağışıklık tepkisinin konak savunma mekanizmasında önemli bir rol oynadığı iyi bilinmektedir, ancak toksisiteye, cilt alerjisine de neden olabilir.

Hyun-SunLee ve arkadaşları fermente kırmızı ginsengin tirozinaz aktivitesini ve elastaz aktivitesini fermente edilmemiş kırmızı ginsengden daha etkili bir şekilde inhibe ettiğini bulmuşlardır. Bir cilt hassaslaştırma testinde, fermente kırmızı ginsengin tahriş hassaslaştırma oranı fermente edilmemiş kırmızı ginsenginkinden önemli ölçüde daha düşüktü. Bu arada, yüksek dozda fermente edilmemiş kırmızı ginseng (10%) toksisite gösterirken, fermente kırmızı ginseng daha düşük toksisite göstermiştir.

Chen He ve arkadaşları, ana hammadde olarak geleneksel Çin tıbbının tortularını kullanmış ve düşük ağır metal içeriği, düşük toksisite ve yan etkileri ile zengin biyoaktif bileşenler (Ganoderma lucidum misel polisakkaritleri, Ganoderma lucidum triterpenoidleri ve proteinleri, vb) içeren Ganoderma lucidum katı miselini katı fermantasyon yöntemiyle yetiştirmiştir.

Strychnine, Strychnaceae'nin kurutulmuş olgun tohumlarıdır ve belirli tıbbi değeri vardır, ancak belirli toksisiteye sahiptir, bu da yüksek kaliteli bir bitki kaynağı olarak uygulanmasını sınırlar. Pan Yang ve arkadaşları, Sophora japonica, Ganoderma lucidum ve Maymun kafası gibi 2O mantar türü kullanarak striknini katı bir şekilde fermente etmiş ve belirli biyoteknoloji kontrollü koşullar altında, toksik maddelerin içeriği önemli ölçüde azalırken, aktif bileşenler farklı derecelerde iyileştirilmiştir.

Çok sayıda çalışma, toksik maddelerin bitkisel hammaddelerin mikrobiyal fermantasyonu ile belirli bir ölçüde azaltılabileceğini göstermiştir; bu da bitkisel kaynaklardan kozmetikler için bitkisel etkili hammaddelerin geliştirilmesinde karşılaşılan advers reaksiyon sorununu çözmek için büyük önem taşımaktadır.

Sonuç

Kozmetik hammaddelerinde bitki etkinliği bileşenlerinin uygulanması geniş bir pazar beklentisine sahiptir, ancak bitkilerdeki aktif bileşenlerin çoğu düşük bir içeriğe sahiptir ve ekstraksiyon yöntemleriyle ekstrakte edilen ürünlerin orijinal bitkiden ayrılması ciddi bir kaynak israfı ve yüksek ekstraksiyon maliyetidir; kimyasal sentez çok aşamalı bir reaksiyon gerektirir ve geleneksel Çin tıbbının bazı aktif bileşenlerinin kimyasal sentezle sentezlenmesi zordur, sentezin birçok yan ürün ve zayıf reaktivite özgüllüğü dezavantajları olsa bile. Mikrobiyal fermantasyon teknolojisi, mikroorganizmaları kullanabilir.

Mikrobiyal fermantasyon teknolojisi, değerli ürünler elde etmek amacıyla (etkinliğin zenginleştirilmesi ve toksik yan etkilerin azaltılması) bitki hammaddelerindeki aktif maddelerin yapısını değiştirmek ve modifiye etmek için mikrobiyal hücreleri veya hücre içi enzim katalizli reaksiyon sistemini kullanabilir.

Aynı zamanda, mikrobiyal fermantasyon teknolojisi kirlilik yaratmama ve düşük enerji tüketimi avantajlarına sahiptir. Bu nedenle, fermantasyon teknolojisi kozmetik bitki etkinliği hammaddelerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir.