Использование мёда в производстве косметических средств

14/12/2023

Медоносные пчелы производят мед из цветочного нектара или других выделений живых частей растений или отложений на поверхности растений.

Пчелы высасывают эти вещества и способны преобразовывать их, соединяя с собственными специфическими веществами. Полученный продукт известен как мед. Затем мёд хранят и оставляют дозревать в сотах улья.

Производство меда начинается, когда пчелы-собиратели собирают пыльцу и нектар с цветов. Они несут нектар в специализированных медовых желудках и передают его рабочим пчелам, которые превращают его в мед. В последнюю очередь заливается мед в ячейки сот.

Преобразование, которое претерпевают собранные вещества, можно разделить на следующие этапы:

  1. Нектар сгущается; повышается уровень инвертированного сахара (за счет подкисления сырьевого материала и действия пчелиных ферментов;
  2. Глюкоза изомеризуется в фруктозу, в медовом желудке пчел-фуражиров, вводятся белковые вещества из растений и пчел;
  3. Вводятся кислоты, вырабатываемые пчелами;
  4. Минералы, витамины и ароматические соединения из растений и ферменты из мёда добавляют слюнные железы и мёд-желудок пчел. Когда уровень воды снижается до 16-19%, пчелы запечатывают ячейки с восковой пробкой.

Мед претерпевает дальнейшие превращения внутри клеток, особенно инверсию сахара.

Пчелы могут взлететь до 3 километров, чтобы найти цветы, хотя обычно они не уходят дальше одного километра. По этой причине ульи органического производства должны быть окружены не менее 3 км без группы населения, промышленная деятельность или фермы. [1]

Химия

Мед — это в основном насыщенный водный раствор инвертированного сахара, который также включает очень сложную смесь других углеводов, ферментов, аминокислот, органических кислот, минералов, ароматических веществ, пигментов, воска, пыльцы и др.

Углеводы

Фруктоза (38%) и глюкоза (31%), изображенные на рис. 1 и рис. 2, являются наиболее распространенными сахарами в меде. Более 20 дополнительных олигосахаридов также были идентифицированы в меде, причем мальтоза является наиболее распространенной в этой группе. Содержание сахарозы зависит от степени созревания. Фракция олигосахаридов в основном определяется растениями, из которых изготовлен мед.

Рис.1. Химическая структура фруктозы

Рис. 2. Химическая структура глюкозы

Органические кислоты

Глюкуроновая кислота является наиболее распространенной кислотой в меде. Другие кислоты, такие как уксусная, молочная, лимонная, янтарная, муравьиная, яблочная, малеиновая и щавелевые кислоты присутствуют в меньших пропорциях.

Глюкуроновая кислота в меде образуется в результате действия фермента глюкозооксидазы на глюкозу. Алифатические и ароматические органические кислоты в меде влияют на его вкус, особенно ароматические.

Витамины

Витаминами меда являются, в основном, аскорбиновая кислота и витамины группы В (тиамин, рибофлавин, никотиновая кислота, пиридоксин).

Белки

Белки в мёде поступают частично из растительного сырья и частично из пчел. Мед содержит свободную аминокислоту. Доля 0,1% сухого материала, из которых преобладает: пролин; аргинин, аланин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, лизин, глицин и лейцин также могут быть найдены.

Другие активные вещества

Мед также содержит пигменты, ароматические вещества, ферменты и минералы. Пигменты в основном представляют собой фенольные соединения.

Ароматические вещества (более 300) — эфиры алифатических и ароматических кислот, альдегиды, кетоны и спирты. Особенно актуальны β-дамаскенон и фенилацеталь. Соответствующие минералы в меде: фосфор, магний, кальций, железо, натрий и калий. Наиболее важными ферментами являются α-глюкозидаза, глюкозооксидаза, α- и β-амилаза, каталаза и кислая фосфатаза. [2]

Мёд традиционно используется в пище. Но так как он обладает множеством полезных свойств не только для здоровья организма, но и для кожи и волос человека, в настоящее время множество зарубежных и отечественных производств по изготовлению косметического сырья, косметики и космецевтики активно используют мёд в своих средствах.

Косметические свойства

Увлажняющая активность

Мед богат сахарами, такими как глюкоза и фруктоза, гигроскопичными сахарами, которые при определенных условиях поглощают и удерживают воду, что делает мед хорошим увлажняющим средством. Некоторые увлажняющие агенты, являются полиолами, а именно они имеют много гидроксильных групп, которые притягивают и удерживают воду.

Глицерин и сорбит являются хорошими примерами полиолов, широко используемых в средствах для волос для сохранения уровня влажности волос. Такие сахара, как глюкоза и фруктоза, попадают под химическое определение полиола.

Мед также содержит α-гидроксикислоты (AHA). Большинство AHA являются физиологическими, натуральными и нетоксичными веществами. Эти активные соединения способствуют нормальному ороговению и шелушению. Те, которые содержат несколько гидроксильных групп, являются увлажняющими антиоксидантами и особенно нежны для чувствительной кожи.
Поэтому экстракт меда очень полезен для создания косметических средств с увлажняющим и кондиционирующим действием по уходу за кожей и волосами.

Антиоксидантная активность

В организме в процессе метаболизма образуются высоко реактивные соединения, полученные из кислорода, называемые свободными радикалами и активными формами кислорода.

Затем эти соединения могут свободно взаимодействовать с рядом липидных и белковых компонентов, клеточных мембран и ферментов, а также ДНК. Эти разрушительные реакции, помимо прочего, приводят к старению. Антиоксиданты перехватывают свободные радикалы, тем самым предотвращая их вредное действие.

Защитные антиоксидантные механизмы включают как ферментативные вещества (такие как каталаза), так и неферментативные вещества (такие как токоферолы, фенольные соединения, флавоноиды, катехины, аскорбиновая кислота и каротиноиды). [3]

Исследователи из Университета Иллинойса провели эксперименты по выделению и характеристике антиоксидантных агентов в 14 различных видах меда. Компоненты, которые были идентифицированы и определены количественно, включали фенольные соединения, аскорбиновую кислоту и ферменты: глюкозооксидазу, каталазу и пероксидазу.

Анализ ORAC (кислородный радикал Поглощающая способность) использовалась для измерения антиоксидантных свойств различных сортов меда. Значения ORAC варьировались от 3,1-16,3 ммоль эквивалентов тролокса (ТЕ)/ г меда, причем самый темный мед имеет самую высокую ценность. Содержание фенолов коррелировало со значениями ORAC в меде, в то время как ферментативная активность и уровень аскорбиновой кислоты были низкими, что указывает на то, что фенольные соединения были ответственны за антиоксидантную активность тестируемых медов.

Однако дополнительные исследования отдельных фенольных и других соединений в меде показали, что антиоксидантная способность обусловлена сочетанием широкого спектра активных соединений, помимо фенольных соединений. Значения ORAC для многих фруктов и овощей варьируются от 0,5-19 ммоль ТЕ/г свежего веса. Эти результаты демонстрируют, что мед является источником антиоксидантов. [4]

Гельдоф Н. К. и Энгесет Н. Д, провели эксперименты по оценке антиоксидантного эффекта меда в биологически значимой системе in vitro и в организме человека, чтобы определить потенциал меда, как диетического источника антиоксидантов. Антиоксидантную способность различных сортов меда измеряли спектрофотометрически путем мониторинга образования конъюгированных диенов в качестве показателя окисления липопротеинов сыворотки, катализируемого медью.

Антиоксидантный эффект потребления черного чая с медом Ex vivo был оценен в контролируемом исследовании на людях. Образцы крови были взяты у 25 здоровых пациентов мужского пола до употребления, а также через 60 и 90 минут после употребления. Антиоксидантный статус плазмы анализировали с помощью ORAC. Окисление сыворотки, индуцированное медью, измеряли ex vivo.

Ингибирующий эффект всех видов меда на окисление липопротеинов in vitro зависел от дозы.

Концентрация меда, обеспечивающая 50%-ное ингибирование окисления, колебалась от 0,62 до 3,3 г/л. Все эти концентрации были значительно ниже (р<0,0001), чем у синтетического меда, используемого для сравнения. Значения ORAC в мёде достоверно коррелировали с ингибированием окисления липопротеинов (R2=0,665).

Поэтому экстракт меда рекомендуется добавлять в состав косметических средств, направленных на защиту кожи и волос от окислительных процессов.

Противовоспалительная активность

Монография “Мед – здоровье и терапевтические качества”, опубликованная Национальным советом по меду, содержит следующую информацию о противовоспалительной активности меда.

Клиническими доказательствами, подтверждающими противовоспалительную активность меда, являются:

  • рассасывание отека и экссудата;
  • уменьшение боли.

Уменьшение келоидных образований и рубцов механизмами действия, лежащими в основе противовоспалительной активности меда, являются:

  • высокая осмолярность меда приводит к оттоку жидкости, что создает слой разбавленного раствора меда в плазме или лимфе, в результате чего создаются благоприятные для заживления влажные условия;
  • мед уменьшает количество лейкоцитов, связанных с воспалением;
  • мед подавляет выработку активных кислородных промежуточных продуктов (ROI) в результате его антиоксидантной активности;
  • мед подавляет воспалительный процесс за счет удаления свободных радикалов благодаря своим антиоксидантным свойствам. [5]

Аль-Вайли, Н.С. и Бони, Н.С. провели исследование in vivo на людях, где они заметили, что мед снижает концентрацию простагландина в плазме крови нормальных людей. Таким образом, экстракт меда настоятельно рекомендуется использовать в составе косметических средств для чувствительной или раздраженной кожи. [6]

Антимикробная активность

Основными факторами, которые делают экстракт меда противомикробным средством, являются:

Мед – это перенасыщенный раствор сахара с низкой активностью воды, что означает, что в нем мало воды для поддержания роста бактерий и дрожжей.
Значения рН меда варьируются от 3,4 до 6,1. Естественная кислотность меда подавляет многие патогенные микроорганизмы.

Глюкозооксидаза – это фермент, выделяемый пчелами для получения меда из нектара. В присутствии воды и кислорода, этот фермент катализирует превращение глюкозы в глюконовую кислоту и перекись водорода.

Антибактериальная активность меда обусловлена не только содержанием в нем перекиси водорода, но и “непероксидными” соединениями с антимикробным действием, такими как ароматические соединения. Это утверждение основано на экспериментах, в которых антимикробная активность меда наблюдалась после термической обработки для инактивации глюкозооксидазы и после обработки каталазой для устранения перекисной активности.

Мед стимулирует иммунную систему, в частности, размножение β-лимфоцитов и Т-лимфоцитов, активацию нейтрофилов, высвобождение цитокинов моноцитами, снабжение глюкозой для дыхания и выработки энергии макрофагами, а также подкисляет среду, способствуя уничтожению бактерий макрофагами.

Высокая вязкость меда создает защитный барьер, который предотвращает заражение патогенами окружающей среды.

Положительные результаты были получены в исследованиях in vitro, оценивающих антибактериальную активность меда, особенно в отношении грамположительных метициллинрезистентных кокков, таких как S.aureus, и энтерококков, устойчивых к ванкомицину. Первое объяснение антибактериальной силы меда можно сформулировать в терминах осмотического ингибирования бактерий. Однако сравнение активности натурального и синтетического меда выявило различия, превышающие МИК в три раза, что позволяет предположить наличие до сих пор неизвестного вещества, ответственного за высокую антимикробную активность этого продукта.

Независимо от происхождения антимикробной активности, заживление язв и инфицированных ран с помощью медотерапии, поэтому экстракт меда настоятельно рекомендуется использовать в составе косметических средств с очищающим и восстанавливающим действием для ухода за кожей и волосами. [7]

Иммуностимулирующая активность

Несколько исследований показали, что мед стимулирует иммунную систему; в частности, он способствует размножению β- и Т-лимфоцитов и активирует нейтрофилы. Кроме того, мед является источником глюкозы для дыхательного всплеска в фагоцитах. Такая стимуляция иммунной системы усиливает антимикробную активность кожи.

Активация макрофагов данным веществом известна как Неспецифический иммунный ответ. Макрофаги, действующие в коже – это клетки Лангерганса. Когда макрофаги становятся активными, они вырабатывают вещества, известные как цитокины. [8]

Цитокины действуют путем:
Устраняет остатки мертвых клеток или посторонних веществ, тем самым облегчая действие факторов регенерации клеток.

Активация следующих факторов регенерации клеток ангиогенный фактор, который регенерирует сосудистую систему, следовательно, улучшая насыщение тканей кислородом.
Фактор роста эпидермальных клеток, который опосредует выработку коллагена и эластина в поврежденных участках.

Эти факторы активируются в указанной последовательности: сначала поврежденный участок очищается так, чтобы не осталось ни одного мертвого организма или клетки; затем происходит регенерация тканей. [9]

Таким образом, косметические средства, включающие вещества, активирующие фактор роста эпидермальных клеток, будут оказывать следующие эффекты:
Выраженное действие против акне за счет удаления мертвых клеток и микроорганизмов (обычно известных как гной).

Регенерация клеток кожи, склонной к акне, а также чувствительной и/или раздраженной кожи.
Активация иммунной системы замедляется с возрастом, что приводит к меньшей регенерации клеток. Поскольку использование экстракта мёда, будет стимулировать эту систему, а так же активные компоненты оказывать антивозрастное действие.

При всем этом экстракт меда рекомендуется добавлять в состав косметических средств для стимуляции иммунной системы.

Вывод

Мед является естественным увлажнителем, а это значит, что он притягивает и удерживает влагу. Это также антираздражающее средство, что делает его подходящим для приготовления продуктов для чувствительной кожи и детских продуктов.

В настоящее время наиболее популярные косметические средства, содержащие мед, относятся к категории средств по уходу за кожей, особенно средства для ванн и душа, кремы для лица и лосьоны для кожи. Из косметических средств, содержащих мед, уход за волосами – это категория, которая переживает самый быстрый рост.

Сегодня мед используется в большем количестве потребительских товаров как для мужчин, так и для женщин: от увлажняющих кремов для кожи и скрабов для тела до кондиционеров для волос и пенных ванн.

В настоящее время ведутся исследования по разработке процесса извлечения α-гидроксикислот (AHA) из меда. AHA входят в состав кремов для кожи и увлажняющих кремов из-за их отшелушивающего действия.

Будущее использование меда в косметических продуктах включает средства по уходу за солнцем, которые защищают и восстанавливают кожу от солнечных повреждений. Следует разрабатывать продукты, сочетающие традиционные солнцезащитные средства с увлажняющими и антираздражающими свойствами.

Список литературы

  1. Васильева Е. Н., Халифман И. А. Пчелы. Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах. 2001.
  2. Младенов С. Мед и медолечение. 1969.
  3. Куценко С. А. Основы токсикологии. 2002.
  4. Франкель С., Робинсон Г.Е. Журнал Пчеловодческие исследования. 1998.
  5. Эфем Ю.Е. Клинические наблюдения за ранозаживляющими свойствами меда. 1988.
  6. Аль-Вайли, Н.С. и Бони, Н.С. Лечебное и профилактическое действие сырого меда. 2001.
  7. Намиас, Н. Мед в лечении инфекций. 2003.
  8. Мартьянова: Мед. Золотой эликсир здоровья. Польза и противопоказания, народные рецепты, косметология, кулинария.
  9. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/378.htm