Польза астаксантина для кожи и здоровья человека



Опубликовано: 19-ноября-2013 г.

Косметическое благоприятное воздействие астаксантина на человека

Учеными было проведено два клинических исследования с участием человека. Первое представляло собой открытое исследование, проводимое в течение 8 недель с участием 30 здоровых женщин. Были отмечены значительные улучшения при сочетании приема добавки внутрь (6 мг/сутки) и наружного применения раствора (2 мл (78,9µМ)/сутки) астаксантина. Астаксантин, полученный из микроводорослей Haematococcus pluvialis, способствововал улучшению состояния кожных морщин («гусиные лапки» уменьшились на 8 неделе), уменьшению размера возрастных пятен (на щеках на 8 неделе), повышению упругости («гусиные лапки» на 8 неделе), улучшению текстуры кожи (на щеках на 4 неделе), увлажнению корнеоцитного слоя (на щеках у 10 испытуемых с сухой кожей на 8 неделе), а также улучшению общего состояния корнеоцита (на щеках на 8 неделе). Это позволяет предположить, что астаксантин, полученный из H. pluvialis, может улучшать состояние кожи во всех слоях, таких как корнеоцитный слой, эпидермис, базовый слой и дерма, при сочетании приема внутрь и наружного нанесения. Другим исследованием было рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование с участием 36 здоровых мужчин, проводимое в течение 6 недель. Морщины «гусиные лапки» (мелкие мимические морщины вокруг глаз), упругость и трансэпидермальная потеря влаги (TEWL) улучшились после ежедневного приема 6 мг астаксантина (так же как в предыдущем исследовании). Тенденции к улучшению были зафиксированы при измерении уровня увлажненности, а так же замечен понижающийся уровень кожного сала в зоне щек. Также исследования показали, что астаксантин, полученный из H. pluvialis может улучшить состояние кожи не только у женщин, но и у мужчин.    

 

ВВЕДЕНИЕ 

Огромное количество астаксантина содержится в морских организмах, в том числе в креветках, крабах и рыбах, таких как лосось и карась. Фактически, это один из старейших каротиноидов, выделенный и идентифицированный из омара Astacus gammarus (Kuhn et al., 1938). Изначально астакстантин использовался для окраски в рыбоводной промышленности. Позднее, в 1991 году, когда появились сообщения о его биологической активности (в частности сильных антиокислительных свойств и физиологической функции в качестве исходного вещества синтеза витамина А у рыб и млекопитающих (крысы)), астаксантин начал получать распространение в качестве пищевой добавки (Miki, 1991; Matsuno, 1991). Последующие исследования показали, что астаксантин не имеет проокислительной природы, подобно  β-каротину и ликопену (Martin et al., 1999), а его сильные антиокислительные свойства связаны в клеточной мембране  (Goto et al., 2001). Сообщается о различных благоприятных для здоровья воздействиях астаксантина  (Yuan et al., 2010), в том числе противовоспалительном воздействии (Lee et al., 2003). Относительно немного исследований было посвящено коже. С точки зрения воздействия на кожу, отмечалось подавление гиперпигментации (Yamashita, 1995) и ингибирование синтеза меланина (Arakane, 2002). Мы ранее сообщали о трех клинических исследованиях по оценке воздействий астаксантина, полученного из  микроводорослей H. pluvialis, при наружном применении или пероральном приеме добавки. Первым небольшим пилотным исследованием было повторное наружное применение крема, содержащего не только астаксантин, но и другие активные ингредиенты и эффективные вещества-основы  (Seki et al., 2001). Во втором двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании использовалась пищевая добавка, содержащая астаксантин и токотриенол из пальмового масла (Yamashita, 2002). В третьем исследовании мы сообщали о воздействии пищевой добавки, содержащей только астаксантин, в простом слепом плацебо-контролируемом исследовании (Yamashita, 2006). Исследования проводились как с пероральном приемом (т.е. приемом внутрь), так и с наружным нанесением с привлечением женщин в качестве испытуемых. В настоящей статье мы сообщаем об открытом клиническом исследовании при сочетании перорального приема и наружного применения астаксантина с участием здоровых женщин и рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании перорального приема астаксантина с участием 36 здоровых мужчин.


Методика

Материалы. Материал для приема внутрь содержал AstaREAL® Oil 50F (Fuji Chemical Industry Co., Ltd., Тояма, Япония), 5% в весовом отношении астакантина экстракта H. Pluvialis и канолового масла в виде мягких желатиновых капсул. Каждая капсула содержала 3 мг астаксантина. Были подготовлены идентичные капсулы плацебо для контроля, содержащие только каноловое масло в мягких капсулах.

Продукт для наружного применения содержал  0,094% AstaTROL™-Hp (5% в весовом отношении астакантина экстракта H. Pluvialis, Fuji Chemical Industry Co., Ltd., Тояма, Япония), в результате чего был получен 78,9 μM раствор астаксантина без какого-либо другого активного ингредиента и эффективных материалов-основ.

Испытуемые и план исследования. В первом исследовании (Исследование 1) участвовали 30 женщин в Японии в возрасте 20 – 55 лет. Период выведения астаксантина из организма до начала исследования составлял 8 недель. Каждый испытуемый принимал внутрь по одной капсуле два раза в день после завтрака и обеда. 1 мл для наружного применения наносился на все лицо каждого испытуемого два раза в день, каждое утро и вечер после умывания. Продолжительность теста составляла 8 недель, начиная с октября 2008 года. Измерения каждого объекта исследования проводились трижды: в начале исследования, через четыре недели и после восьми недель. Исследование было открытым и неконтролируемым. В другом исследовании (Исследование 2) участвовали тридцать шесть (36) здоровых мужчин в Японии в возрасте 20 – 60 лет. Испытуемые были разделены на две группы для приема астаксантина (n=18) и плацебо (n=18). После восьминедельного периода выведения из организма каждый испытуемый принимал перорально по одной капсуле два раза в день после завтрака и обеда. Период испытаний составлял 6 недель, начиная с октября 2008 года. Измерения каждого параметра исследования проводились в начале исследования и через 6 недель. Исследование проводилось рандомизированным двойным слепым и плацебо-контролируемым способом.      

Условия измерений. Измерения проводились через 15 минут после того, как испытуемым после умывания лица было разрешено отдохнуть в сидячем положении в тестовом помещении с регулируемым состоянием воздуха при комнатной температуре 20±2°C (или 68±3,6°F) и относительной влажности 45±10% в обоих исследованиях.

Параметры измерений. Морщины. Для оценки состояния «гусиных лапок» были сделаны фотографии поверхности кожи, используя Facial Stage (Moritex Co., Токио, Япония). Измерения топографии кожи проводились с отрицательных реплик кожи левых «гусиных лапок» и рассчитывались при помощи визуального анализа ASA-03RXD (Asahibiomed Co., Ltd., Йокогама, Япония) на основе шести параметров: самая глубокая точка самой глубокой морщины, средняя глубина самой глубокой морщины, максимальная ширина самой глубокой морщины, отношение площади всех морщин, средняя глубина всех морщин и отношение объема всех морщин.

Упругость. Упругость кожи левой области гусиных лапок измерялась посредством

ASA-GP1 (Asahibiomed Co., Ltd.).

 

Возрастные пятна. Для оценки состояния щек были сделаны фотографии поверхности кожи, используя  Facial Stage с нормальными и УФ лампами. Сравнение наиболее заметного возрастного пятна на левой щеке в период между началом и 8 неделями исследования проводилось визуальным анализом с использованием ImageJ analysis (NIH, США).

 1.jpg

Рисунок 1. Фотографии поверхности кожи и изображения реплик гусиных лапок

(Начало, 8 недель, начало, 8 недель)

 

Текстура кожи. Топография кожи для оценки состояния щеки (левая сторона) проводилось при помощи реплик посредством визуального анализа ASA-03RXD на основе четырех параметров: номер текстуры, средняя глубина текстуры, отношение объема текстуры / отношение объема всей текстуры и проекционный номер текстуры. Корнеоцит левой щеки был собран соскобом липкой лентой, и была применена окраска гематоксилином и эозином. Площадь рассчитывалась посредством ImageJ analysis на подготовленном слайде при увеличении в 200 раз.

 

Увлажненность. Фиксировалась степень увлажненности кожи левых морщинок для оценки морщин, а также степень увлажненности щеки для оценки текстуры кожи, с использованием  ASA-M2 (Asahibiomed Co., Ltd.).

 

Кожное сало: Содержание кожного сала в коже измерялось при помощи листа SEBU вокруг носа.

 

Трансэпидермальная потеря влаги (TEWL): TEWL на левой щеке измерялась при помощи ASA-CT1 (Asahibiomed Co., Ltd.).

Морщины, упругость, возрастные пятна, текстура кожи и увлажненность были измерены для Исследования-1. А морщины, упругость, увлажненность, кожное сало и TWEL были измерены для Исследования-2.

 

2.jpg

Рисунок 2. Параметры морщин из анализа изображения реплик.

Парный t-тест: *p<0,05 **р<0,01

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

 

Исследование 1

 

Морщины, увлажненность и упругость. На рисунке 1 представлены фотографии поверхности кожи и изображения реплик области «гусиных лапок» у двух испытуемых в начале и на 8 неделе исследования. Наблюдалось визуальное уменьшение морщин и значительные улучшения по четырем параметрам (самая глубокая точка самой глубокой морщины (на неделе 8 при p<0.01), средняя глубина самой глубокой морщины (на неделе 4 и 8 при p<0.01), максимальная ширина самой глубокой морщины (на неделе 8 при p<0.01) и средняя глубина всех морщин (на неделе 4 и 8 при p<0.05)) из шести, как показано на Рис. 2. Увлажненность корнеоцитного слоя левых гусиных лапок не демонстрировала значительных отличий до и после лечения. Упругость области гусиных лапок значительно улучшилась на 4 и 8 неделях (Рис. 3).  

 

Возрастные пятна. На Рисунке 4 показаны фотографии поверхности кожи области щеки у двух испытуемых, сделанные в начале и на 8 неделе исследования при нормальных и УФ лампах. У обоих испытуемых наблюдались визуальные уменьшения возрастных пятен. Область возрастных пятен значительно улучшилась на 8 неделе, как показано на Рис. 5.  

 

Текстура кожи и увлажненность.  На Рисунке 6 представлены изображения реплик топографии кожи щеки у двух испытуемых на 8 неделе. У обоих испытуемых наблюдалось визуальное увеличение гладкости кожи и значительное улучшение параметра средней глубины текстуры (на неделе 8 при p<0.01), как показано на Рис. 7.

Общая площадь корнеоцита на 8 неделе значительно улучшилась по сравнению с начальным периодом (Рис. 8). Увлажненность корнеоцитного слоя на щеке у всех испытуемых не демонстрировала значительных отличий. Однако, у десяти из тридцати испытуемых с сухой кожей наблюдалось значительное увеличение  увлажненности при р <0,05 на 8 неделе.

 3.jpg

Рисунок 3. Упругость кожи в области гусиных лапок.

Парный t-тест: *p<0,05 **р<0,01

(Y - Упругость кожи (%); Х – Начало, 4 недели, 8 недель)

 4.jpg

Рисунок 4. Фотографии поверхности кожи щеки при нормальных и УФ лампах.

(Начало,  8 недель, Начало, 8 недель)

 5.jpg

Рисунок 5. Область возрастных пятен щеки.

Парный t-тест: **р<0,01

(Y - Область возрастных пятен; Х – Начало, 8 недель)

 6.jpg

Рисунок 6. Изображения реплик топографии кожи щеки.

(Начало, 8 недель)

7.jpg

Рисунок 7. Средняя глубина текстуры щеки.

Парный t-тест: *p<0,05 **р<0,01

(Y - Средняя глубина; Х – Начало, 4 недели, 8 недель)

 8.jpg

Рисунок 8. Размер общей площади корнеоцита

Парный t-тест: *p<0,05

(Y - Размер общей площади; Х – Начало,  8 недель)

 

Исследование 2

 

Морщины. Как показано на Рис. 9, наблюдались значительные улучшения по двум параметрам: «Отношение площади всех морщин» и «Отношение объема всех морщин» из шести параметров на  6 неделе  по сравнению с началом.

 

Увлажненность. Увлажненность в области «гусиных лапок» не демонстрировала значительных отличий до и после приема. Однако было замечено повышение увлажненности кожи (p=0,08) у испытуемых с сухой кожей (менее 17 μS увлажненности в начале исследования).

 

Упругость. Упругость области «гусиных лапок» значительно улучшилась на 6 неделе по сравнению с началом (Рис. 10).

 

Кожное сало. Было зафиксировано уменьшение уровня кожного сала щеки (p=0,085) на 6 неделе по сравнению с началом (Рис. 11).

 

Трансэпидермальная потеря влаги (TEWL). На Рисунке 12 показано значительное улучшение  TEWL на 6 неделе по сравнению с началом.

 

 9.jpg 

Рисунок 9. Параметры теста морщин из анализа изображений реплик.

Непарный t-тест: *p<0,05

(Y- Степень изменения (После / До))

 

 10.jpg

Рисунок 10. Упругость кожи в области гусиных лапок.

Непарный t-тест: *p<0,05

 11.jpg

Рисунок 11. Кожное сало щеки.

Непарный t-тест: незначимо

 12.jpg

Рисунок 12. Трансэпидермальная потеря влаги на щеке.

Непарный t-тест: **p<0,01

(Y - Степень изменения (После / До); Х – Пдацебо, Астаксантин)

 

 ОБСУЖДЕНИЕ

 

Мы изучали косметические воздействия астаксантина, сильного каротиноидного антиоксиданта, с двух точек зрения: способ приема и пол. Исследование 1 было проведено для оценки воздействия сочетания перорального приема и наружного применения в открытом неконтролируемом исследовании с участием женщин. Наблюдались значительные улучшения таких параметров, как морщины кожи («гусиные лапки» на неделе 8), размер возрастных пятен (щека на неделе 8), упругость («гусиные лапки» на неделе 8), текстура кожи (щека на неделе 4), степень увлажненности корнеоцитного слоя (щека у 10 испытуемых с сухой кожей на неделе 8) и состояния корнеоцита (щека на неделе 8). В качестве вывода, можно утверждать, что сочетание приема внутрь и наружного применения астаксантина может дать очень благоприятный эффект для кожи. Исследование 2 проводилось для оценки эффективности перорального приема у мужчин в рандомизированных двойных слепых плацебо-контролируемых условиях. Наблюдались значительные улучшения таких параметров, как морщины, упругость «гусиных лапок» и трансэпидермальная потеря влаги на щеке на 6 неделе по сравнению с началом. Также наблюдалось уменьшение уровня кожного сала на щеке. Прием астатаксина способствовал улучшению состояния кожи как у женщин, так и у мужчин.

Параметры морщин, использованные в настоящих исследованиях, были утверждены Косметическим научным обществом Японии (Специальный комитет по оценке омолаживающей функции, 2007) в качестве основы функциональной оценки продукта против морщин. Комитет предписывает, что продукт может быть эффективным при сокращении морщин в случае значительного улучшения, по крайней мере, по одному параметру. Также предусматривается, что любые параметры эквиваленты. Были отмечены значительные улучшения по четырем параметрам в Исследовании 1  и по двум параметрам в Исследовании 2. Женщины в Исследовании 1 были не ограничены в косметическом поведении, таком как уход за кожей или пищевых добавках. У мужчин в Исследовании 2 отсутствовало косметическое поведение. Выводом может послужить утверждение, что для уменьшения морщин следует рекомендовать двойное применение посредством сочетания приема внутрь и наружного нанесения, а пероральный прием, в свою очередь, может быть сильнее, чем наружное нанесение.  Механизм сокращения морщин астаксантином можно объяснить как улучшение состояния дермы через восстановление коллагеновых волокон. Астаксантин улучшает восстановление коллагеновых волокон посредством защиты дермального слоя от повреждения синглетным (атомарным) кислородом, что было обосновано в лабораторном исследовании с использованием фибробластов кожи человека (Tominaga et al., 2009). Существуют определенные причины, почему увлажненность корнеоцитного слоя гусиных лапок значительно не изменилась до и после испытания. Упругость улучшилась в результате восстановления коллагеновых волокон в Исследованиях 1 и 2. Значительное ингибирование меланогенеза возрастных пятен наблюдалось так же, как в других отчетах (Yamashita, 1995; Arakane, 2002), посредством подавления окислительной полимеризации в меланоцитах и воспаления в эпидермисе в Исследовании 1. Улучшение гладкости кожи благодаря применению астаксантина на средней глубине текстуры и размера общей площади корнеоцита в Исследовании 1 - это первый результат.  Улучшение гладкости привело к повышению увлажненности щеки у испытуемых с сухой кожей. Средняя степень увлажненности у всех испытуемых в начале была приблизительно 20 μS в Исследовании 1. В целом, диапазон увлажненности сухой кожи составляет 12–15μS. Значительное увеличение наблюдалось у десяти испытуемых, у которых увлажненность была менее 17 μS в начале исследования. В Исследовании 2 степень увлажненности щеки демонстрировала сильную тенденцию к увеличению у испытуемых с 17 μS и менее в начале исследования. Наружное нанесение может быть в большей степени связанным с улучшением гладкости кожи, чем пероральный прием.

Корнеоцит состоит из мертвых эпидермальных клеток. Применение астаксантина может нормализовать состояние корнеоцита, защищая кератиноцитную дифференциацию и процесс ороговения от окислительных повреждений, таких как воспаление в эпидермисе.  Избыточное окисленное кожное сало служит причиной шершавости кожи и запаха старения. Хорошо известно, что у мужчин вырабатывается больше кожного сала, чем у женщин. Применение астаксантина может помочь уменьшить шершавость кожи и запах старения, защищая кожное сало от переокисления. Трансэпидермальная потеря влаги является маркером барьерных функций в корнеоцитном слое. Также подтверждено, что значительные улучшения трансэпидермальной потери влаги привели к нормализации состояния корнеоцита. Пациенты с атопической кожей с высокой трансэпидермальной потерей влаги могут принимать астаксантин.

В заключение, на основании полученных результатов можно предполагать, что астаксантин, полученный из H. Pluvialis, может улучшать состояние кожи во всех слоях, таких как корнеоцитный слой, эпидермис, базовый слой и дерма, при сочетании перорального приема и наружного нанесения, а прием астаксантина внутрь может улучшать состояние кожи не только у женщин, но и у мужчин.

Авторы: 
Куми Томинага, Нобуко Хонго, Марико Карато и Эйджи Ямашита