Tengiliður
Rósa Jónsdóttir
Fagstjóri
rosa.jonsdottir@matis.is
Markmið verkefnis Náttúruleg húðvörn úr hafinu, sem styrkt var af AVS sjóðunum var að þróa nýjar húðvörur úr íslensku bóluþangi (Fucus vesiculosus) sem er vannýtt hráefni en afar ríkt af andoxandi og verndandi efnum. Í þessari skýrslu er farið yfir þróunarferil á húðvörum með lífvirkum innihaldsefnum úr bóluþangi. Auk þess er fjallað um þróun vinnsluaðferða við einangrun lífvirkra efna og lífvirknimælingar sem gerðar voru á þeim. Framleidd voru mörg ólík sýni með mismunandi útdráttaraðferðum og heildarmagn fjölfenóla (e. Total Polyphenol Content, TPC) og andoxunarvirkni þeirra rannsökað. Húðfrumupróf voru framkvæmd á flotsýnum frá húðfrumum (Detroit 551), sem eru heilbrigðar húðfrumur, eða í flotsýnum frá bandvefsfrumum (HT1080) sem eru krabbameinsfrumur, til að mæla virkni extrakta úr bóluþangi. Mælingar voru meðal annars gerðar á getu þangextrakta til að hindra málmpróteasa 1 og hindrun á framleiðslu PMN elastasa. Einnig á framleiðslu á kollageni (human collagen type 1, HCT-1).
Allar niðurstöðurnar fyrir mælingar á heildarmagni fjölfenóla og fyrir ólíku andoxunarprófin voru teknar saman og valin sú útdráttaraðferð sem gaf mest magn fjölfenóla og þar af leiðandi mestu andoxunarvirknina.
Helstu niðurstöður húðfrumuprófanna sýndu að þangextröktin örva myndun kollagens. Þangextrakt var sett á húðfrumurnar (Detroit 551) í mismunandi styrk og sýndu gríðarlega aukningu (200-1000%) í framleiðslu á kollagens (sjá mynd). Mælingar voru gerðar á málmpróteasa 1, 2 og 9 sem eru þekktir fyrir að brjóta niður kollagen. Hæsti styrkur þangextrakts (0,25 mg/mL) hindraði málmpróteasa 1, en engin sérstök hindrunaráhrif voru mælanleg fyrir málmpróteasa 2 og 9. Einnig var framleiðsla PMN elastasa hindruð við þrjá mismunandi styrkleika. Þessar niðurstöður benda til þess að þangextraktið gæti haft áhrif gegn hrukkumyndun með aukinni kollagenmyndun og hindrun elastasa.
Framleiðsla á kollageni (human collagen type 1), sem hlutfall af blanki, í D551 húðfrumum sem meðhöndlaðar voru með mismunandi styrk af þangextrakti (0,0625 – 0,25 mg/ml).
Í skýrslunni er einnig greint frá vöruþróun á húðvörum með lífvirku innihaldsefni úr þangi, neytendaprófunum sem framkvæmdar voru ásamt vöruhönnun, markaðsmálum og kynningum. Í viðauka I eru nánari upplýsingar um neytendarannsókn og í viðauka II er nánari skýrsla um vöruhönnunina sem unnin var af vöruhönnuði.
___
The goal of the project Náttúruleg húðvörn úr hafinu (e. Natural skin protection from the ocean), funded by the AVS research fund, was to develop new skincare products from Icelandic bladderwrack (Fucus vesiculosus), which is an underutilized raw material but extremely rich in antioxidants and protective compounds. This report outlines the development process of skincare products with bioactive ingredients derived from bladderwrack. Additionally, it discusses the development of processing methods for isolating bioactive compounds and the bioactivity measurements that were conducted on them. Various samples were produced using different extraction methods, and their total polyphenol content (TPC) and antioxidant activity were analyzed.
Skin cell tests were performed on supernatants from skin cells (Detroit 551), which are healthy skin cells, or supernatants from fibroblast cells (HT1080), which are cancer cells, to measure the activity of extracts from bladderwrack. Measurements included the ability of bladderwrack extracts to inhibit matrix metalloproteinase 1 (MMP-1) and the inhibition of PMN elastase production. Also, the production of collagen (human collagen type 1, HCT-1) was assessed.
All the results from the total polyphenol content measurements and the various antioxidant tests were compiled, and the extraction method that yielded the highest polyphenol content, and consequently the highest antioxidant activity, was selected.
The main results from the skin cell tests showed that the bladderwrack extracts stimulated collagen production. The extracts were applied to the skin cells (Detroit 551) at different concentrations and showed a significant increase (200-1000%) in collagen production (see figure). Measurements were done on metalloproteinase 1, 2 and 9 which are known to break down collagen. The highest concentration (0.25 mg/mL) inhibited matrix metalloproteinase 1, but no significant inhibition were observedfor matrix metalloproteinase 2 and 9., Additionally, PMN elastase production was inhibited at three different concentrations. These results suggest that the bladderwrack extract may have anti-wrinkle effects by increasing collagen production and inhibiting elastase.