Projekt-farmakognozja PDF

Preview

Summary

Projekt z przedmiotu Farmakognozja...

Description

WYDZIAŁ MEDYCZNY

Kierunek: KOSMETOLOGIA Specjalność: Kosmetologia estetyczna

Temat: Garbniki w kosmetologii.

Spis treści Wstęp..................................................................................................................................................... 2 Pojęcie garbników.................................................................................................................................. 3 Historia................................................................................................................................................... 3 Budowa.................................................................................................................................................. 4 Podział.................................................................................................................................................... 4 Garbniki hydrolizujące........................................................................................................................4 Garbniki niehydrolizujące...................................................................................................................5 Występowanie........................................................................................................................................ 6 Wykrywanie i przechowywanie.............................................................................................................9 Właściwości i zastosowanie..................................................................................................................10 Zastosowanie w kosmetologii...............................................................................................................11 Przykłady roślin zawierających garbniki i ich właściwości:................................................................11 Zagrożenia............................................................................................................................................ 13 Zakończenie..........................................................................................................................................14 Bibliografia...........................................................................................................................................15 Spis ilustracji......................................................................................................................................... 16

1

Wstęp Garbniki to składniki roślinne o fenolowym charakterze, które od bardzo dawna z wielkim powodzeniem znajdują zastosowanie w kosmetyce. Od wielu pokoleń stosowane są w celu wzmocnienia organizmu zarówno od środka jak i na zewnątrz. Dawniej stosowano je do garbowania i wyprawiania surowej skóry, która w wyniku obróbki stawała się trwała i nie ulegała procesowi rozkładu. Obecnie wykorzystuje się je w kosmetologii do pielęgnacji skóry i włosów, głównie ze względu na właściwości silnie ściągające, przeciwzapalne i antybakteryjne. Taniny mają także właściwości korzystne dla organizmu człowieka, między innymi pozytywnie wpływają na układ pokarmowy, zwalczając dolegliwości trawienne, pobudzając układ odpornościowy oraz przyspieszając gojenie ran. Stosowane są zatem w garbarstwie, lecznictwie, ziołolecznictwie (medycynie naturalnej), kosmetologii, farmacji oraz jako środki barwiące. Są to związki szeroko rozpowszechnione w świecie roślinnym. Garbniki znajdują się głównie w korze, korzeniach oraz kłączach, można je spotkać również w owocach, nasionach oraz liściach. Nadają roślinom cierpki, gorzkawy smak. W pracy przedstawione jest pojęcie garbników, w jaki sposób wykorzystywane były na przestrzeni wieków, ich budowa chemiczna oraz podział. Wymienione są także rośliny i części roślin, w których znajdują się te związki. Opisane są metody ich wykrywania i przechowywania. Kolejny rozdział dotyczy właściwości i zastosowania tanin zarówno w lecznictwie jak i kosmetologii. Ostatni rozdział przedstawia niekorzystne skutki stosowania tanin w zbyt dużych ilościach lub związane z ich długotrwałym przyjmowaniem.

2

Pojęcie garbników Garbniki (taniny) są bezazotowymi substancjami roślinnymi, które mają zdolność garbowania surowej skóry zwierzęcej na trwałą skórę przemysłową przez tworzenie trwałych kompleksów z białkami oraz włóknami kolagenowymi skóry surowej. Wykazują zdolność wytrącania z roztworów wodnych białek i innych makro cząsteczek np. glikoproteidów i polisacharydów obecnych w ścianach komórkowych bakterii i grzybów patogennych (działanie antyseptyczne garbników). Garbniki reagują także z kolagenem skóry (działanie ściągające garbników) oraz mogą wytrącać toksyczne alkaloidy i sole metali ciężkich z roztworów wodnych, w tym z płynów ustrojowych (detoksykacja).

Historia Zastosowanie garbników sięga czasów pierwszych ludów koczowniczo-łowieckich, które praktykowały prymitywne garbowanie tłuszczowe lub wędzenie w dymie. W neolicie poznane zostały również właściwości garbujące wyciągów z liści i kory niektórych drzew. Zastosowanie znalazła między innymi kora dębowa i galasy. Początkowo garbniki były wykorzystywane do wyprawiania skór zwierzęcych. Polegało to na tym, że wierzchnia warstwa naskórka była sprasowywana, dzięki czemu powierzchnia skóry stawała się bardziej odporna na działanie mikroorganizmów i czynników zewnętrznych, wody i szkodliwych związków chemicznych. W Starożytności Egipcjanie stosowali korę, owoce i liście zawierające garbniki do mumifikowania zmarłych.1 W epoce Średniowiecza garbniki roślinne pozyskiwano między innymi z kory i drewna dębów, wierzb i świerków, a samą czynność wyprawiania skóry nazywano dębieniem. Pierwszy etap „dębienia” polegał na oczyszczeniu skóry z pozostałości tkanek przy użyciu gładzików. Następnie skóra była ługowana w wapnie i popiele lub roztworze soli w celu opracowania tkanki przed kolejnym etapem, którym było czyszczenie z sierści. W takiej postaci surowiec przez kilka tygodni lub miesięcy przechowywano w roztworze kory dębowej, skąd pochodzi nazwa procesu – dębienie. Aby uzyskać oczekiwaną miękkość czy barwę, skórę garbowano również w innych znanych w tamtym okresie garbnikach m.in w roztworze z liści krzewu – sumaka octowca. Nasączone roztworem skóry wieszano na ścianie lub specjalnej ramie, aby wyschły. Ostatni etap polegał na natłuszczaniu i wygniataniu skóry przy użyciu żywicy lub dziegciu, co nadawało jej odpowiednią miękkość.2 Z upływem czasu proces garbowania stał się na tyle rozwinięty, że przekształcił się w odrębną gałąź przemysłu. Zaczęły powstawać pierwsze manufaktury garbarskie, w których stosowano stężone ekstrakty garbników roślinnych. Odkrycie w 1858 roku garbujących właściwości soli chromu stało się przełomowe dla garbarstwa, gdyż znacznie skróciło jego proces i zmniejszyło koszty. Równie ważnym wydarzeniem w historii garbników było wprowadzenie w XIX wieku maszyn garbarskich, które zastąpiły dotychczasową technikę ręcznej obróbki skóry.3

1 http://wynalazki.andrej.edu.pl/index.php/wynalazki/20-g/191-garbniki, z dnia 22.12.17. 2 https://histmag.org/Sredniowieczne-garbarstwo-7977, z dnia 22.12.17. 3 http://almanach.historyczny.org/wiki/Garbowanie_sk%C3%B3ry, z dnia 22.12.17.

3

Budowa To bezazotowe substancje naturalne o charakterze polifenoli, posiadające dużą masę cząsteczkową(500-3000 Da). Zawierające liczne grupy hydroksylowe. Posiadają zdolność tworzenia trwałych połączeń z białkami i innymi makrocząsteczkami. Garbniki są ciałami stałymi, dobrze rozpuszczalnymi w wodzie i innych rozpuszczalnikach polarnych. Nie rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych. Mają słabo kwaśny odczyn.

Podział W środowisku wodnym garbniki mogą ulegać reakcji hydrolizy. Właściwość ta stała się kryterium podziału garbników. „Dzielimy je na dwie grupy: garbniki hydrolizujące, do których zaliczamy galotaniny (połączenia estrowe kwasu galusowego i jego pochodnych) i elagotaniny (połączenia estrowe kwasu elagowego), garbniki niehydrolizujące (skondensowane), które stanowią skondensowane proantocyjanidyny jako produkty kondensacji katechin, pochodnych flawan-3-olu.”4

Garbniki hydrolizujące – pochodzą od pirogalolu. Jak sama nazwa wskazuje ulegają one hydrolizie pod wpływem słabych kwasów i zasad lub enzymów. „Zbudowane są z cukru prostego (np. glukozy, hamamelozy, kwasu chinowego lub szikimowego) stanowiącego centrum cząsteczki . Grupy hydroksylowe cukru są zestryfikowane (częściowo lub całkowicie) resztami kwasu galusowego lub jego pochodnymi, np. kwasem mdigalusowym.”5

Rysunek 1: Kwas galusowy i kwas dehydrodigalusowy Źródło: http://www.farmakognozjaonline.pl/fitochem/index.php?grupa=garbnik&strona=1

Dodatkowo wyróżnia się podział ze względu na rodzaj produktów hydrolizy: 

Galotanoidy – (galoilowe estry cukrowe) charakteryzujące się prostą budową. Są to kwas taninowy, galotanina chińska i turecka. Cząsteczkę stanowi cukier (najczęściej D-glukoza) połączony z kwasem galusowym lub jego depsydową formą. Do grupy galotanoidów zaliczają się także galoilowe estry bezcukrowe. Stanowią je cząsteczki kwasu galusowego, który połączony jest wiązaniem estrowym z kwasem

4 Jabłońska-Trypuć Agata, Czerpak Romuald, Surowce kosmetyczne i ich składniki, wydawnictwo MedPharm Polska, Wrocław 2008, str. 73 5 http://www.biomedical.pl/zdrowie/wlasciwosci-garbnikow-2816.html, z dnia 21.12.17

4



organicznym. Podczas rekacji hydrolizy galotanoidów uwalniane są zwykle cząsteczki glukozy (lub innego cukru), kwasu galusowego i rzadziej kwasu fenolowego. Elagotanoidy – „są estrami glukozy i kwasów: heksahydroksydifenowego (HHDF), trigalusowego (waloneaikowego) lub m-digalusowego, przy czym HHDF ulega przekształceniu w kwas elagowy. Produktami hydrolizy elagotanoidów są zatem oprócz cząsteczki cukru – kwas elagowy, kwas galusowy i niekiedy inne hydroksykwasy. Do tej grupy garbników hydrolizujących należy m.in. kwas chebulinowy.”6

Garbniki niehydrolizujące (skondensowane) - to pochodne flawonoidów, głównie flawan-3-oli lub flawan-3,4-dioli. Cząsteczki garbników niehydrolizujących nie zawierają reszt cukrowych. Nie ulegają też reakcji hydrolizy oraz nie wykazują cechy charakterystycznej dla garbników, czyli nie posiadają zdolności wiązania białka. Zdolność tą uzyskują dopiero dzięki spontanicznej polimeryzacji. Wynikiem reakcji polimeryzacji są garbniki skondensowane. – proantocyjanidyny – dimery garbników katechinowych, typu A i B.

Rysunek 2: Katechina Źródło: http://www.farmakognozjaonline.pl/fitochem/index.php?grupa=garbnik&strona=1

6 http://www.biomedical.pl/zdrowie/wlasciwosci-garbnikow-2816.html, z dnia 21.12.17

5

Występowanie Garbniki występują powszechnie w tkankach roślin z klasy dwuliściennych oraz nagozalążkowych (rzadko spotykane u roślin jednoliściennych i zarodnikowych). Gromadzą się głównie w wakuolach oraz woskach. Są one składnikami soku komórkowego. Zazwyczaj nagromadzają się w większych ilościach w korzeniach, korach i kłączach. Zdarza się również, że mogą występować w liściach.7 Rośliny, które dostarczają surowca bogatego w garbniki występują głównie w strefie międzyzwrotnikowej (jest to około 300. gatunków.) Ich zawartość jest zmienna w czasie, np. w owocach zmniejsza się w miarę ich dojrzewania. Wyróżnia się trzy rodzaje roślinnych surowców garbnikowych: 1. ubogie w garbniki (poniżej 5% zawartości garbników), 2. średniobogate w garbniki (poniżej 20% zawartości garbników), 3. bogate w garbniki (ponad 20% zawartości garbników).8 Największa ilość pojawia się w roślinach takich jak popularnie spotykane liście jeżyn, poziomek i orzechów włoskich a także borówek czernicy, korze dębowej a nawet zielonej i czarnej herbacie. Ponadto: kłącze pięciornika - w kosmetykach do pielęgnacji skóry łojotokowej, ponieważ zmniejsza wydzielanie łoju. Dodatkowo jest to składnik preparatów do cer z wypryskami, wrzodami sączącymi, trądzikiem różowatym, z rozszerzonymi porami i plamicami naczyniowymi (obkurczanie rozszerzonych naczyń krwionośnych)9

Rysunek 3 Kłącze pięciornika Źródło: http://herballeaf.eu/wp-content/uploads/2015/05/Tormentil-Pi%C4%99ciornik-700x560_c.png

kłącze wężownika - zastosowanie w kosmetykach przeciwzapalnych, a także do cery tłustej i trądzikowej oraz kosmetykach stosowanych przy nadmiernej potliwości.10

7 http://www.farmakognozjaonline.pl/fitochem/index.php?grupa=garbnik&strona=2, z dnia 8.01.18. 8 http://www.encyklopedialesna.pl/haslo/garbnikowe-garbnikodajne-surowce/, z dnia 8.01.18. 9 http://rozanski.li/1209/klacze-pieciornika-rhizoma-tormentillae/, z dnia 8.01.18. 10 https://www.spa24.pl/garbniki-w-kosmetyce.html, z dnia 8.01.18.

6

Rysunek 4 Kłącze wężownika Źródło:https://www.meingartenshop.de/ShopImages/product/FD14037WH.JPG

dębianka- źródło kwasu taninowego, preparaty o działaniu ściągającym i przeciwbakteryjnym

Rysunek 5 Dębianka Źródło: https://chwastowisko.files.wordpress.com/2016/04/galasowkadebianka2a.jpg?w=655

ziele rzepiku - dzięki właściwościom odkażającym i ściągającym stosowany jest w preparatach do cer tłustych11

Rysunek 6 Ziele rzepiku źródło: https://i.pinimg.com/originals/51/05/3f/51053f02bb4bee08ac7bbcd32e280973.jpg

11 http://ecoblik.pl/rzepik/rzepik/, z dnia 8.01.18.

7

korzeń retanii - wyciąg z korzenia stosowany jest w kosmetykach dla cer borykających się z problemem łojotoku oraz trądziku12

Rysunek 7 Korzeń retanii Źródło: http://herbaperu.eu/public/assets/Opis%20towaru/Europa/Ratania/ratania_ratan1.jpg

ziele dziurawca - w kosmetykach do pielęgnacji włosów likwiduje łupież, wzmacnia cebulki włosowe i regeneruje je13

Rysunek 8 ziele dziurawca Źródło: http://img0.doz.pl/image/lekopedia_zdjecie/749

12 http://rozanski.li/1225/korzen-ratanii-czyli-pastwinu-radix-ratanhiae/, z dnia 8.01.18. 13 http://www.lekinatury.pl/pl/ziola/dziurawiec-zwyczajny.html, z dnia 8.01.18.

8

Wykrywanie i przechowywanie Wykrywanie garbników przeprowadza się za pomocą reakcji osadowych, barwnych i charakterystycznych dla garbników skondensowanych. W tym celu wykorzystywane są słabe roztwory soli żelaza. Barwione są przez: 

siarczan żelaza(III) na kolor ciemnoniebieski



przez chlorek żelaza(III) na brunatnozielony14



przez dichromian potasu na kolor brunatny.

Skutkiem obecności garbników jest brunatnienie niektórych produktów roślinnych (np. przecieru jabłkowego i purée z fasoli) oraz mętnienie wina i soków owocowych. Ważnym elementem jest suszenie, któro ma na celu stabilizację surowca. W zależności od warunków, surowiec może podlegać stabilizacji jak i degradacji. Ważnymi elementami są: temperatura, ruch powietrza i grubość warstwy suszonego surowca. Garbniki wymagają temperatury suszenia od 40 do 55°C. Techniki suszenia: gorącym powietrzem przepływającym przez warstwy surowca, lampami napromiennikowymi, mikrofalami, w próżni, z zastosowaniem adsorbentów. Odpowiednie przechowywanie surowców ma na celu zapobieganie stratom ciał czynnych. W skala hurtu: przechowywanie w magazynach z temperaturą 15-20°C, zaciemnionych, z wentylacją i wilgotnością 60-80%, wyższa powoduje pleśnienie surowca15.

14 http://www.mjgasior.pl/przedmioty/chemia/wykrywanie-i-rozroznianie-substancji/, z dnia 13.01.18. 15 https://www.slideshare.net/JakubDuda2/6-pozyskiwanie-i-przetwarzanie-rolinnych-surowcw-leczniczych, z dnia 13.01.18

9

Właściwości i zastosowanie Garbniki mają właściwości ściągające i koagulujące białko. W wyniku kontaktu błon śluzowych z garbnikami dochodzi do powstania na ich powierzchni ochronnej warstwy skoagulowanego białka. Utrudnia to wnikanie w głębiej położone tkanki czynników drażniących czy uszkadzających. Garbniki stosuje się w stanach zapalnych błon śluzowych, skóry i drobnych zranieniach, przy opuchnięciach. 16Ponadto niewielkie ilości garbników mogą przenikać do położonych głębiej tkanek gdzie obkurczają drobne naczynia krwionośne, hamują ruchy leukocytów i uczynniają histaminę, ograniczając przy tym stan zapalny. Taniny działają odwadniająco na włókna nerwowe nieznacznie zmniejszają takie odruchy bólowe jak swędzenie i pieczenie. Elagotaniny (garbniki hydrolizujące) działają przeciwnowotworowe i wykazują zdolność niszczenia wolnych rodników. Galatoniny (garbniki hydrolizujące) wykorzystuje się w stanach zapalnych błon śluzowych. Surowcem leczniczym należącym do garbików niehydrolizujacych jest oczar wirginijski. Stosowany jako bardzo dobry środek na oparzenia, opuchliznę, krwawienia, o działaniu przeciwzapalnym, przeciwbakteryjnym. Preparaty oczarowe łagodzą bol, przyśpieszają gojenie ran, zapobiegają infekcjom. Do użytku zewnętrznego stosuje się okłady, kompresy, lotiony i maści. W kosmetyce stosuje się garbniki jako ekstrakty roślinne, które wzmacniają skórę. Silne działanie ściągające oczaru wykorzystuje się w pielęgnacji cery zanieczyszczonej z zatkanymi porami. Wyciąg z oczaru jest zastosowany w składzie kremów, toników, maseczek oraz nadmiernie zaczerwienionej skóry. Oczar wirginijski w połączeniu z olejem rycynowym jest wykorzystywane do włosów suchych oraz łamliwych.17. Garbniki wiążą białka błony śluzowej przewodu pokarmowego i utrudniają przenikanie wody do światła jelit. Efektem tego jest ograniczenie rozrzedzania treści jelitowej. Pod tym względem najskuteczniejsze okazują się być taniny skondensowane, gdyż garbniki hydrolizujące ulegają w przewodzie pokarmowym rozkładowi do nieczynnych produktów a więc taniny znalazły zastosowanie również jako środek przeciwbiegunkowy (antidiarrhoica). W przypadku zastosowania wewnętrznego, należy zwrócić uwagę na garbniki skondensowane, które charakteryzują się w tym przypadku większą trwałością i bezpieczeństwem niż garbniki hydrolizujące.18 Wykazują skuteczność m.in. wobec grzybów patogennych, bakterii Gram-dodatnich i Gramujemnych a także niektórych wirusów. Garbniki wiążą nie tylko białka i węglowodany, ale także alkaloidy. Taniny wykazują ponadto silne działanie antyoksydacyjne, a uwalniany podczas hydrolizy elagotanoidów kwas elagowy działa antykancerogennie. Proantocyjanidyny wykazują z kolei korzystny wpływ na tropizmy serca. Działają inoi dromotropowo dodatnie oraz batmotropowo ujemne, co zwiększa przepływ wieńcowy i usprawnia krążenie.19 Taniny od bardzo dawna stosowane są także do otrzymywania barwników. Tu wykorzystana jest inna ważna ich cecha — łatwość łączenia się z jonami 16 Jabłońska-Trypuć Agata, Czerepak Romual, Surowce kosmetyczne i ich składniki, wydawnictwo MedPharm Polska,Wrocław 2008, str.73 17 Jabłońska-Trypuć Agata, Czerepak Romual, Surowce kosmetyczne i ich składniki, wydawnictwo MedPharm Polska,Wrocław 2008, str.73 18 http://www.farmakognozjaonline.pl/fitochem/index.php?grupa=garbnik, z dnia 17.01.18r. 19 http://www.biomedical.pl/zdrowie/wlasciwosci-garbnikow-2816.html, z dnia 17.01.18.

10

metali, w wyniku czego powstają barwne związki. Przykładem jest niebiesko-czarny barwnik powstający w wyniku reakcji określonych tanin z jonami żelaza, wykorzystywany do produkcji atramentu.20

Zastosowanie w kosmetologii Garbniki w kosmetyce znane są jako środki ściągające, tonizujące i łagodzące. Dzięki ich dobroczynnemu działaniu poprawia się wygląd skóry, zmniejsza się wytwarzanie potu, dzieję się to dzięki zwężeniu porów skóry i naczyń włosowatych. Wpływ tego działania zwiększa odporność na czynniki zewnętrzne. Garbniki również oddziałują przeciwbakteryjnie, przeciwzapalnie, wysuszają. Likwidują obrzęki i tonizują ścianki naczyń krwionośnych. Pomagają w leczeniu: grzybicy stóp, wyprysków, chorób skóry. Garbniki dostarczane są m.in. przez szałwię, orzech włoski, oczar wirginijski, liście malin. Ze względu na swoje łagodzące właściwości są składnikiem płynów do higieny intymnej. Obecność taniny zwalcza nadmierną potliwość, egzemę oraz zapalenia skóry. Świetnie się sprawdzają w pielęgnacji włosów, sprawiają zmniejszenie przetłuszczania oraz wzbudzenie naturalnego blasku. Redukują uczucie swędzenia i pieczenia. Garbniki również tw...