"Свет мой, зеркальце, скажи..." анализ состава и свойств сывороток с витамином С

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Вилкова С.С. 1

---

1МБОУ Гимназия №33

Ярукова И.Н. 1

---

1МБОУ Гимназия №33

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Витамин С (аскорбиновая кислота) — один из наиболее востребованных ингредиентов в современной косметической индустрии благодаря его антиоксидантным свойствам, способности стимулировать синтез коллагена и уменьшать гиперпигментацию. Однако высокая реакционная способность и нестабильность витамина С в водных средах требуют использования его производных (например, SodiumAscorbylPhosphate или 3‑O‑Ethyl AscorbicAcid), что усложняет контроль качества готовых продуктов.

Учитывая растущий спрос на сыворотки с витамином С и отсутствие унифицированных методов проверки заявленных концентраций, расхождения между этикеткой и реальным содержанием активного компонента могут вводить в заблуждение потребителей и снижать эффективность ухода.

Сыворотки с витамином С — это не просто средство для улучшения внешнего вида кожи, но и инструмент для укрепления её защитных механизмов и коррекции различных проблем. Однако использование таких средств при чувствительной коже или наличии кожных заболеваний может негативно сказаться на здоровье. Поэтому пользователям необходимы сведения о форме используемых активных веществ и их концентрации, чтобы они могли оптимизировать применение того или иного препарата.

Актуальность: Правильный состав косметики важен, чтобы понять, действительно ли продукт безопасен и эффективен. Одни ингредиенты решают конкретную задачу, вторые усиливают их действие или возможность проникновения в клетки кожи, третьи составляют базу препарата, обеспечивая нужную консистенцию и запах. Один неправильный ингредиент может свести на нет действие всего препарата или даже нанести вред коже.

Практическая значимость: в данной работе я хочу исследовать несколько известных брендов косметики, чтобы выявить, средства с наиболее качественным составом, а также сравнить эффективность разных производных витамина С в идентичных условиях. Это поможет мне разработать рекомендации по уходу за кожей с помощью сыворотки с витамином С и рекомендовать пользователям средства с наиболее эффективным составом.

Цель проекта: исследовать сыворотки с витамином С и определить их влияние на эпидермис кожи лица.

Задачи проекта:

• Изучить научные публикации и исследования, посвященные действию витамина С на кожу.

• Определить основные активные компоненты сывороток с витамином С и их концентрации.

• Собрать и проанализировать данные о типах кожи, для которых наиболее полезны сыворотки с витамином С.

• Оценить безопасность использования сывороток с витамином С, включая возможные побочные эффекты и аллергические реакции.

• Сравнить эффективность различных брендов и формул сывороток с витамином С.

Гипотеза: если выяснить, в каких сыворотках содержится наибольшее количество витамина С и антиоксидантов в правильной форме, для лучшего воздействия на кожу, то такие сыворотки можно будет рекомендовать для применения в косметологии и при домашнем уходе.

Объект исследования: активные компоненты сывороток с витамином С.

Предмет исследования: влияние активных компонентов сывороток с витамином С на состояние кожи.

Методы исследования: работа с информационными ресурсами, наблюдение, фотографирование, эксперимент, опрос,сравнение.

1. Теоретическая часть

1.1. Что такое сыворотка с витамином С

Сыворотка (серум) в косметике — это концентрированное средство дополнительного ухода, направленное на решение конкретных проблем кожи. Оно отличается лёгкой полужидкой текстурой, которая быстро впитывается, и высокой концентрацией активных компонентов. Состав её может не отличаться от аналогичного крема, бальзама или тоника, но соотношение компонентов – в десятки, а иногда сотни раз выше относительно объёма. Активные компоненты составляют до 70% серума, в то время как в кремах их 10-12%, остальное — основа и структурообразующие ингредиенты: эмульгаторы, эмоленты (смягчители), загустители, пленкообразователи.

Главное отличие сывороток от другой косметики – ускоренный эффект, стремящийся к мгновенному воздействию на глубокие слои эпидермиса. Поэтому, у большинства формул близкая к гелю полужидкая консистенция, она моментально впитывается в кожу без следов, не растекается, оставаясь совместимой с большинством современных средств макияжа. Обычно сыворотка, в отличие от крема, не создает окклюзивной пленки на коже, поэтому требует последующего нанесения крема.

1.2. Принцип работы сыворотки с витамином С

Огромное достоинство средства в том, что оно выступает катализатором эффективности кремов. Дополнив уход серумом, можно повысить интенсивность других бьюти-продуктов и, соответственно, раньше заметить результат.Некоторые сыворотки подготавливают кожу к косметическим процедурам, пролонгируют их эффект, ускоряют процесс реабилитации.

Задачи сыворотки: глубокое увлажнение, восстановление водного баланса, антиоксидантная защита, стимуляция выработки коллагена, уменьшение глубины морщин и другие. Средство дополняет и усиливает базовый уход.

В состав сывороток могут входить, например: увлажняющие компоненты (гиалуроновая кислота, пантенол, глицерин, мочевина, аминокислоты), антиоксидантные компоненты (витамин С, витамин Е, ниацинамид), антивозрастные компоненты (ретинол, бакучиол, ретиналь, пептиды), осветляющие компоненты (азелаиновая кислота, витамин С, арбутин), противовоспалительные компоненты (салициловая кислота, фруктовые АНА-кислоты, гликолевая кислота, азелаиновая кислота, масло чайного дерева).

Формулы сывороток отличаются и по времени применения:

• Утренние – больше направлены на питание и насыщение витаминами. Отдельные серии посвящены выравниванию тона кожи или вообще относятся к базовой основе макияжа. Начиная пользоваться, учитывайте, что придётся выходить из дома, в зимнее время из-за резких перепадов температур не рекомендуется увлекаться частым нанесением.

• Ночные – здесь акцент на антивозрастных или лифтинг продуктах, которые комфортнее использовать перед сном, чтобы не возникало дискомфорта. Кроме того, в спокойном состоянии гораздо эффективнее работают увлажняющие формулы.

Правила использования

Сыворотку наносят на чистую кожу сразу после очищения. Большинство средств нужно наносить на сухую кожу, но если в формуле есть гиалуроновая кислота, — на слегка влажное лицо.

При выборе сыворотки для лица стоит учитывать:

• Тип кожи — жирная кожа нуждается в себорегулирующих и лёгких текстурах, сухой подойдут сыворотки с маслами и увлажняющими компонентами.

• Возраст и цели ухода — молодая кожа требует профилактики, зрелая — лифтинга и укрепления.

• Сезон — летом — антиоксиданты и лёгкие формулы, зимой — питание и восстановление.

• Сочетаемость с остальными средствами — сыворотка должна дополнять, а не дублировать или конфликтовать с кремом.

1.3. Влияние сыворотки с витамином С на кожу.

Рассмотрим подробнее сыворотку с витамином С. Она может оказывать следующее влияние на кожу:

• Укрепляет защиту кожи от внешних и внутренних факторов, таких как UV-излучение, плохая экология, хронические стрессы.

• Способствует осветлению пигментных пятен на лице и теле, выравнивает тон кожи и возвращает ей естественное сияние.

• Участвует в синтезе коллагена и гиалуроновой кислоты в коже, что повышает её тургор (упругость и эластичность), выравнивает имеющиеся морщины и предупреждает возникновение новых признаков старения.

• Обладает противовоспалительными свойствами и эффективна для коррекции высыпаний при угревой болезни (акне).

• Помогает укрепить защитный барьер кожи, предупреждая обезвоженность и сухость за счёт участия в синтезе её липидных жиров.

• Усиливает эффективность других витаминов в составе косметики, например, витаминов А, Е и группы В (кроме В1 и В12).

Однако у сыворотки с витамином С есть и некоторые ограничения. Например, не рекомендуется использовать её при наличии явных повреждений или воспалений кожи, во время рецидивов кожных заболеваний (воспалительных акне, экземы, розацеа) и после применения мезороллера.

Также важно учитывать, что аскорбиновая кислота может вызывать индивидуальную непереносимость. Перед использованием сыворотки с витамином С рекомендуется убедиться, что нет аллергии на этот компонент. 

Витамин С подходит для любого типа кожи, но для разных типов он действует по-разному:

• Для сухой кожи витамин С не вызывает сухости, наоборот, поддерживает показатели увлажнённости, укрепляет кожный барьер, что препятствует потере влаги.

• Для жирной и комбинированной кожи витамин С обеспечивает антиоксидантную защиту, регулирует выработку себума, улучшает текстуру кожи, сокращает поры. Для лучшего эффекта рекомендуется выбирать лёгкие формулы, такие как сыворотки или гели, которые не будут забивать поры.

• Для проблемной кожи витамин С помогает снизить покраснение кожи, склонной к акне, борется с воспалениями и высыпаниями. Также компонент усиливает синтез коллагена, что хорошо для проблемной кожи с неровной текстурой.

• Для чувствительной кожи витамин С следует использовать с осторожностью. Он может спровоцировать аллергическую реакцию или покраснение кожи, поэтому рекомендуется выбирать средства с более низкой концентрацией ингредиента.

Витамин С хорошо сочетается с некоторыми компонентами косметики, например с антиоксидантами (токоферол, феруловая кислота, ресвератрол). Также он образует хороший тандем с санскрином, обеспечивая коже двойную защиту от солнца. 

1.4. Изучение состава сывороток с витамином С.

Состав сывороток с витамином С может различаться в зависимости от бренда и конкретного продукта.

Некоторые формы витамина С, которые используются в сыворотках:

• Аскорбиновая кислота (L-AscorbicAcid). Чистый витамин С, кислая и нестабильная форма. Отличается водорастворимостью, быстро окисляется под действием внешних факторов (воздух, свет, тепло).

• Аскорбил глюкозид (AscorbylGlucoside). Аскорбиновая кислота, стабилизированная глюкозой. Осветляет пигментацию, улучшает цвет лица, освежает тусклую кожу, предотвращает преждевременное старение клеток.

• Аскорбил фосфат магния (MagnesiumAscorbylPhosphate). Подходит для чувствительной, сухой и проблемной кожи. Борется с морщинами, повышает тонус и упругость кожи, осветляет пигментные пятна, хорошо увлажняет.

• Аскорбил фосфат натрия (SodiumAscorbylPhosphate). Отличается противовоспалительными и антибактериальными свойствами. Применяется в сыворотках для лечения акне. Как правило, имеет низкую концентрацию и не вызывает раздражения.

• Аскорбил пальмитат (Ascorbylpalmitate). Соединение аскорбиновой кислоты с жирной пальмитиновой кислотой. Представляет собой одновременно жиро- и водорастворимый, хорошо проникает в кожу. Защищает от ультрафиолета, стимулирует синтез коллагена, хорошо увлажняет кожу.

• Этил-аскорбиновая кислота (3-O-Ethyl Ascorbate). Малочувствительна к нагреванию, охлаждению и мало подвержена окислению. Имеет хорошую проникающую способность. Замедляет меланогенез, стимулирует синтез коллагена, оказывает противоотёчное действие.

• Тетрагексилдециласкорбат (Tetrahexyldecylascorbate). Одновременно жиро- и водорастворимый. Имеет хорошую проникающую способность, действует очень мягко и не раздражает кожу. Увлажняет, стимулирует синтез коллагена, осветляет пигментацию, купирует воспаления и придаёт коже лёгкое сияние.

2. Практическая часть. Наблюдения, опыты, тестирование.

2.1. Изучение состава сывороток с витамином С

Для сравнения эффективности я выбрала три варианта сыворотки для лица с витамином С: Образец 1, Образец 2, Образец 3

Для начала рассмотрим составы сывороток. Данные указаны в таблице «Состав исследуемых сывороток с витамином С» в Приложении 4.

2.2. Изучение pН сывороток.

Уровень pH сывороток с витамином С (аскорбиновой кислотой) влияет на проникновение витамина С в кожу. Это особенно важно для средств на основе L-аскорбиновой кислоты. 

 
Проведя тестирование выбранных средств на уровень pH, можно сделать следующие выводы: Оптимальный pH для проникновения витамина С в кожу — 2,5–3,5. Кислая среда стабилизирует молекулы L-аскорбиновой кислоты и облегчает проникновение гидрофильных молекул через роговой слой эпидермиса (он обладает гидрофобными свойствами).  Средства с pH 4,0 и более не подходят — молекулы аскорбиновой кислоты в них быстрее разрушаются, и они хуже проникают в кожу, что может вызвать раздражение.  Для средств на основе натрия или магния аскорбилфосфата (SAP и MAP) проблема кислотности не актуальна — лучше всего, если средства на их основе имеют нейтральный pH (от 5,0 до 7,0), что подойдёт для сухой и чувствительной кожи. 

Механизм действия

Витамин С — кислотное соединение, и внутриклеточное подкисление меланоцитов, вызванное витамином С, подавляет активность тирозиназы — фермента, лимитирующего скорость синтеза меланина. Это снижает выработку пигмента. 

Также pH важен для созревания меланосом, когда происходит «упаковка» готового меланина в гранулы для передачи кератиноцитам. Витамин С путём закисления цитоплазмы меланоцита нарушает градиент pH, оптимальный для созревания меланосом, тормозя их производство. 

Рекомендации по применению

• Для нормальной кожи подойдут средства с низким pH (примерно 3,5).

• Для чувствительной кожи следует использовать формулу с pH 5–6 — это естественный pH кожи, и средство не будет столь раздражающим.

• Начинать использование топического витамина С надо с низких концентраций и постепенно их увеличивать по мере привыкания кожи.

• Снизить раздражающий потенциал топического витамина С можно путём добавления в рецептуру увлажняющих и успокаивающих компонентов.

Таким образом, сыворотка Образец 3 имеет pH 6. Так как она содержит магния аскорбилфосфат, это нормальный уровень pH и сыворотку можно успешно использовать для сухой и чувствительной кожи.

Сыворотка Образец 2 имеет также pH6, однако в составе отсутствуют SAP и MAP, а значит, молекулы аскорбиновой кислоты в ней будут разрушаться быстрее и будут хуже проникать в кожу, что может вызвать раздражение и снизить эффективность средства. 

Сыворотка Образец 1 имеет pH 5, однако, в составе также отсутствуют SAP и MAP, что так же, как у сыворотки Образец 2, снижает эффективность действующих веществ.

2.3. Изучение реакции сывороток с раствором йода

Взаимодействие витамина С (аскорбиновой кислоты) с йодом представляют собой окислительно-восстановительную реакцию. При контакте этих веществ происходит следующее: аскорбиновая кислота выступает в роли восстановителя, йод является окислителем, в результате аскорбиновая кислота окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты, а йод восстанавливается до йодид ионов. Визуальные признаки реакции: раствор йода (коричневого цвета) обесцвечивается. Происходит изменение цвета раствора. Реакция протекает достаточно быстро. В аналитической химии эта реакция используется для определения содержания витамина С в различных образцах методом йодометрии. Данная реакция является качественной и позволяет точно определить количества витамина С в исследуемом материале благодаря точному титрованию раствором йода. Однако, на результат эксперимента с сыворотками, содержащими витамин С, может повлиять различная концентрация вещества в выбранных образцах, а также содержание дополнительных ингредиентов, влияющих на реакцию сыворотки с раствором йода.

Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом проходит по уравнению:

C6H8O6 + I2 = C6H6O6 + 2HI

Вывод: Сыворотка Образец 1 почти не дала видимого эффекта, что означает, что витамин С в составе данной сыворотки отсутствует, либо находится в форме, препятствующей протеканию реакции. Образец 3 дала промежуточный результат. Учитывая, что она содержит аскорбилфосфатмагния (стабилизированную водорастворимую форму витамина С, которая синтезируется путём соединения аскорбиновой кислоты с солью магния), это может объяснить отсутствие бурной реакции, однако может свидетельствовать о недостаточной концентрации активного вещества. Реакция с сывороткой Образец 2 протекла наиболее активно. Учитывая, что данное средство содержит не чистую аскорбиновую кислоту, а 3-О-этил аскорбиновую кислоту, эта форма более устойчива, чем чистое вещество, и при применении даст более видимый эффект.

2.4. Изучение реакции с раствором перманганата калия

Кроме витамина С в сыворотках содержатся антиоксидантные вещества, которые могут вступить в реакцию с раствором перманганата калия и полностью его осветлить.

Принцип реакции основан на восстановительных свойствах аскорбиновой кислоты. Витамин С способен восстанавливать перманганат-ион MnO4−MnO4−​ до Mn2+Mn2+.

При наличии витамина С в сыворотке происходит обесцвечивание фиолетового раствора перманганата калия, что свидетельствует о восстановлении марганца. Интенсивность обесцвечивания пропорциональна количеству витамина С в исследуемом образце. Проверим наши образцы:

Вывод: Ни одна сыворотка не обесцветила перманганат калия, что говорит о щелочной среде раствора и о том, что в чистом виде аскорбиновая кислота не содержится в данных продуктах.

В случае с сывороткой Образец 3 произошла реакция перманганата калия с 3-О-этил аскорбиновой кислотой.

3-О-Этил аскорбиновая кислота (также известная как этиласкорбиновая кислота) — это производное аскорбиновой кислоты, в котором гидроксильная группа в положении 3 замещена этильной группой.

При взаимодействии с перманганатом калия (KMnO4KMnO4​) происходит окислительно-восстановительная реакция. В ходе реакции: перманганат калия выступает в роли сильного окислителя, а аскорбиновая кислота (и её производные) является восстановителем.

Механизм реакции включает:

1. Окисление аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой кислоты.

2. Восстановление перманганат-иона до Mn2+Mn2+.

3. Изменение окраски раствора с фиолетовой (цвет KMnO4KMnO4​) на бледно-розовую или бесцветную.

Уравнение реакции можно представить в общем виде: 3−O−Этил аскорбиновая кислота+KMnO4→Продукты окисления+Mn2++другие продукты3−O−Этил аскорбиновая кислота+KMnO4​→Продукты окисления+Mn2++другие продукты

При взаимодействии с сывороткой Образец 2 произошла реакция перманганата калия с аскорбилфосфатом магния.

Аскорбилфосфат магния — это соль аскорбиновой кислоты (витамина C) и магния, которая обладает восстановительными свойствами. Перманганат калия (KMnO4KMnO4​) — сильный окислитель, который в кислой среде способен окислять различные соединения.

При взаимодействии этих веществ происходит окислительно-восстановительная реакция. В ходе реакции аскорбилфосфат магния восстанавливает перманганат-ион до Mn2+Mn2+, при этом сам окисляясь.

Основные продукты реакции:

• Ионы марганца (II) (Mn2+Mn2+);

• Окисленные продукты аскорбиновой кислоты;

• Гидроксид магния (в зависимости от условий реакции).

Визуально реакция проявляется в обесцвечивании фиолетового раствора перманганата и образовании бурого осадка (в случае образования диоксида марганца).

Уравнение реакции (упрощённо):

KMnO4+аскорбилфосфат магния→Mn2++окисленные продукты+Mg2+KMnO4​+аскорбилфосфат магния→Mn2++окисленные продукты+Mg2+.

Вывод: в связи с тем, что витамин С в составе сывороток находится не в чистом виде, реакция протекает достаточно слабо. Растворы не обесцветились, однако стали коричневыми с выпадением осадка, что говорит о наличии активного вещества в данных продуктах, а также о том, что это вещество находится в устойчивой форме.

3. Выводы

Благодаря исследованию, опубликованному в Journal of Investigative Dermatology, доказано, что витамин C помогает утолщать кожу, напрямую активируя гены, которые контролируют рост и развитие клеток кожи. Это позволяет предположить, что витамин C может восстанавливать функции кожи, реактивируя гены, необходимые для обновления эпидермиса.  (см. Приложение 1)

А исследование, опубликованное в SmartBuy.ru, показало, что грамотное комбинирование витамина С и ниацинамида позволяет достичь комплексного эффекта: мощной антиоксидантной защиты, стимуляции синтеза коллагена, коррекции гиперпигментации, восстановления кожного барьера. (см. Приложение 2)

Таким образом, проанализировав сыворотки Образец 1, Образец 2 и Образец 3, можно сделать следующие выводы:

Сыворотка Образец 1 наименее эффективна. Ни одна реакция с ней не протекала активно, что говорит о недостаточном содержании активного вещества в составе и использовании неэффективной его формы.

Сыворотка Образец 3 показала себя очень хорошо. По результатам реакций можно сделать вывод, что в ней достаточно активного вещества для получения видимого эффекта на коже. А форма используемого вещества достаточно устойчива и лучше взаимодействует с сухой и чувствительной кожей.

Сыворотка Образец 2 показала самые хорошие результаты. Это наиболее эффективная сыворотка, но людям с чувствительной кожей необходимо протестировать её перед применением, либо начинать с более щадящих средств.

Испытав средства Образец 2 и Образец 3 на небольшой контрольной группе мы смогли за месяц увидеть первые результаты. (см. фото в Приложении 3)

4. Заключение

Целью данной работы было исследование сывороток с витамином С, а также их влияние на эпидермис кожи. Многие девушки ежедневно пользуются данным типом косметики, но не всегда осознанно подходят к выбору средств. Данное исследование актуально, так как многие сталкиваются с негативной реакцией кожи, что подчёркивает важность информирования потребителей о составе средств и правилах их применения.

В ходе работы были достигнуты все поставленные задачи. Изучив научные публикации, а также проведя несколько тестов, мы:

• определили основные активные компоненты сывороток и их концентрацию;

• определили, какую пользу для разных типов кожи приносит данное средство;

• оценили возможные побочные эффекты от применения препаратов;

• сравнили несколько наиболее доступных брендов.

Мы смогли подтвердить, что знание того, что находится в составе косметики, поможет понять, действительно ли продукт безопасен и эффективен. Одни ингредиенты решают конкретную задачу, вторые усиливают их действие или возможность проникновения в клетки кожи, третьи составляют базу препарата, обеспечивая нужную консистенцию и запах. Неподходящее вещество может свести на нет действие всего препарата или даже нанести вред коже. Особенно это важно для тех, у кого чувствительная, склонная к аллергии кожа.

Уходовая косметика оказывает значительное влияние на эпидермис, и её использование требует внимательного отношения к составу и правилам применения. Осознанный подход к выбору и использованию косметики способствует сохранению здоровья кожи и её естественной красоты. Именно поэтому самая важная рекомендация – изучать состав желаемого средства и обязательно тестировать его перед началом применения на небольших незаметных участках кожи.

5. Список литературы

apteka.ru

foamstore.ru

dzen.ru

AptStore.ru

citilab.ru

blog.loycelab.com

TheBlueprint.ru

Loreal-Paris.ru

k-zd.ru

infourok.ru

iro86.ru

nsportal.ru

eee-science.ru

Pravda.ru

www.tmghig.jp

scientificrussia.ru

SmartBuy.ru

6. Приложения

Приложение 1

Научная статья об исследовании сывороток с витамином С в Журнале исследовательской дерматологии:

ПЕРЕВОД: Роль витамина С в регенерации кожи

ПРЕСС-РЕЛИЗ
Токио, 25 июня 2025 года

Роль витамина С в регенерации кожи

Витамин С способствует утолщению эпидермиса, активируя гены, связанные с ростом клеток кожи, посредством целенаправленных механизмов деметилирования ДНК

С возрастом наша кожа естественным образом истончается и становится более хрупкой из-за снижения выработки клеток. Теперь исследователи обнаружили, что витамин С (VC) может помочь замедлить этот процесс старения. С помощью 3D-модели человеческой кожи они показали, что VC увеличивает толщину эпидермиса, активируя гены, связанные с ростом клеток, посредством деметилирования ДНК. Эти результаты позволяют предположить, что VC может помочь предотвратить возрастное истончение кожи и сделать ее более здоровой и крепкой у пожилых людей.

Кожа — это первая линия защиты организма от внешних угроз. Однако с возрастом эпидермис — самый верхний слой кожи — постепенно истончается и теряет свою защитную функцию. Около 90% клеток этого слоя — кератиноциты, которые образуются в более глубоких слоях эпидермиса и мигрируют вверх, в конечном итоге формируя защитный барьер кожи. В многочисленных исследованиях подчеркивается польза витамина С (VC) для борьбы с возрастными изменениями кожи. Этот витамин известен своей ролью в поддержании здоровья кожи и антиоксидантными свойствами.

Теперь исследователи из Японии обнаружили, что витамин С способствует утолщению кожи, напрямую активируя гены, которые контролируют рост и развитие клеток кожи. Результаты их исследования, опубликованные в онлайн-версии Journal of Investigative Dermatology 20 апреля 2025 года, позволяют предположить, что витамин С может восстанавливать функции кожи, реактивируя гены, необходимые для обновления эпидермиса.

Исследование было проведено под руководством доктора Акихито Исигами, вице-президента отдела биологии и медицинских наук Токийского столичного института гериатрии и геронтологии (TMIG), Япония, в сотрудничестве с Университетом Хокурику и компанией ROHTO Pharmaceutical Co., Ltd. Доцент Аями Сато из TMIG (в настоящее время работает в Университете Тоё); доцент Ясунори Сато, профессор Тосиюки Кимура и господин Хидэки Танака (в настоящее время работает в больнице Университета Фукуи) из Университета Хокурику; а также госпожа Флоренс, госпожа Акари Кувано, господин Ясунари Сато и господин Цуёси Исии из ROHTO Pharmaceutical Co., Ltd также являются соавторами исследования.

«По-видимому, VC влияет на структуру и функции эпидермиса, особенно контролируя рост эпидермальных клеток. В этом исследовании мы выясняли, способствует ли он пролиферации и дифференцировке клеток посредством эпигенетических изменений», — объясняет доктор Исигами, рассказывая об этом исследовании.

Чтобы выяснить, как витамин С влияет на регенерацию кожи, команда исследователей использовала эпидермальные эквиваленты человека — выращенные в лаборатории модели, которые очень похожи на настоящую человеческую кожу. В этой модели клетки кожи контактируют с воздухом на поверхности, а снизу их питает жидкая питательная среда, имитируя процесс поступления питательных веществ в кожу из кровеносных сосудов, расположенных под ней, и при этом сохраняется контакт с внешней средой.

Исследователи использовали эту модель и наносили VC в концентрациях 1,0 и 0,1 мМ — концентрациях, сопоставимых с теми, которые обычно попадают из кровотока в эпидермис. Оценивая эффект, они обнаружили, что на седьмой день после нанесения VC на коже образовывался более толстый слой клеток эпидермиса без существенного влияния на роговой слой (внешний слой, состоящий из омертвевших клеток). К 14-му дню внутренний слой стал еще толще, а внешний — тоньше, что позволяет предположить, что VC способствует образованию и делению кератиноцитов. В образцах, обработанных VC, наблюдалась повышенная пролиферация клеток, о чем свидетельствовало увеличение количества Ki-67-положительных клеток — белкового маркера, присутствующего в ядре активно делящихся клеток.

Важно отметить, что исследование показало, что витамин С способствует росту клеток кожи, активируя гены, связанные с клеточной пролиферацией. Это происходит за счет удаления метильных групп из ДНК в процессе, известном как деметилирование ДНК. При метилировании ДНК метильные группы присоединяются к основаниям цитозина, что может препятствовать транскрипции или считыванию ДНК, тем самым подавляя активность генов. И наоборот, способствуя деметилированию ДНК, витамин С стимулирует экспрессию генов и помогает клеткам расти, делиться и дифференцироваться.

Исследование показывает, что витамин С способствует активному деметилированию ДНК, поддерживая функцию ферментов TET (ферментов транслокации 10-11), которые регулируют активность генов. Эти ферменты превращают 5-метилцитозин (5-мЦ) в 5-гидроксиметилцитозин (5-hmC). В ходе этого процесса Fe²⁺ окисляется до Fe³⁺. Витамин С помогает поддерживать активность ферментов TET, отдавая электроны для восстановления Fe²⁺ из Fe³⁺, что обеспечивает непрерывное деметилирование ДНК.

Кроме того, исследователи выявили более 10 138 гипометилированных участков с дифференциальным метилированием в коже, обработанной VC, и обнаружили повышение экспрессии 12 ключевых генов, связанных с пролиферацией, в 1,6–75,2 раза. При применении ингибитора фермента TET эти эффекты были обращены вспять, что подтвердило, что VC действует за счет деметилирования ДНК с помощью TET.

Эти результаты показывают, что витамин С способствует обновлению кожи, запуская генетические процессы, связанные с ростом и восстановлением. Это говорит о том, что витамин С может быть особенно полезен для пожилых людей, а также для тех, у кого повреждена или истончена кожа, поскольку он усиливает естественную способность кожи к регенерации и укреплению.

«Мы обнаружили, что витамин С способствует утолщению кожи, стимулируя пролиферацию кератиноцитов за счет деметилирования ДНК, что делает его перспективным средством для лечения истончения кожи, особенно у пожилых людей», — заключает доктор Исигами.

Заголовок: Витамин С (VC) и эпигенетическая регуляция: раскрываем секрет регенерации кожи
Подпись: Витамин С известен своими антиоксидантными свойствами и, как было доказано ранее, способствует синтезу коллагена. Теперь та же группа исследователей пошла дальше и с помощью передовых методов генетического анализа изучила его более глубокое воздействие. Согласно их выводам, витамин С способствует регенерации эпидермиса, активируя ферменты, которые, в свою очередь, активируют гены и стимулируют деметилирование ДНК — процесс, который реактивирует гены, участвующие в пролиферации клеток, что в конечном итоге приводит к росту кератиноцитов и делает кожу более плотной и здоровой.
Источник: доктор Акихито Исигами из Токийского столичного института гериатрии и геронтологии (TMIG), Япония

Тип лицензии: Оригинальный контент

Ограничения по использованию: нельзя использовать повторно без разрешения

Ссылка

Дополнительная информация для EurekAlert

О Токийском столичном институте гериатрии и геронтологии (TMIG), Япония
Токийский столичный институт гериатрии и геронтологии (TMIG) — ведущий научно-исследовательский институт в Токио, Япония, занимающийся решением проблем, связанных со старением населения. Основанный в 1972 году и реорганизованный в 2009 году, TMIG проводит клинические и фундаментальные исследования, направленные на здоровое старение и улучшение качества жизни отдельных людей и всего стареющего общества. В состав TMIG входят более 250 исследователей из различных областей, включая биологию, медицину, общественное здравоохранение и социальные науки. TMIG реализует инновационные проекты, такие как Инновационный центр здорового старения и Комплексная исследовательская инициатива по улучшению качества жизни людей с деменцией. Руководствуясь стратегическим видением Токийской городской ассамблеи, TMIG стремится развивать гериатрическую помощь, смещая акцент с лечебной медицины на поддерживающую. Благодаря междисциплинарным исследованиям и практическим инновациям TMIG продолжает решать проблемы, связанные со старением, и вносить значимый вклад в развитие общества.

Узнайте больше здесь: https://www.tmghig.jp/research/en/

О вице-президенте Акихито Исигами из Токийского столичного института гериатрии и геронтологии (TMIG), Япония
Доктор Акихито Исигами является вице-президентом отдела биологии и медицинских наук в Токийском столичном институте гериатрии и геронтологии (TMIG), где он руководит шестью междисциплинарными группами, занимающимися молекулярной биологией, нейробиологией, патологией и искусственным интеллектом. Его исследования направлены на изучение клеточных и генетических механизмов старения с целью улучшения здоровья и увеличения продолжительности жизни пожилых людей. Доктор Исигами, один из ключевых участников национальных инициатив, таких как Биобанк для исследований старения и Центр биоресурсов, играет важную роль в развитии гериатрической помощи как в Японии, так и за рубежом. Доктор Исигами — автор более 159 публикаций, известный своим значительным вкладом в сосудистую медицину и науку о старении.

Информация о финансировании

Исследование проводилось при поддержке грантов Японского общества содействия науке (JSPS) KAKENHI: грант № 19K05902.

Контактное лицо для СМИ: Рё Курода

E-mail: ryo_kuroda@tmghig.jp

Приложение 2

Исследование, опубликованное в SmartBuy.ru

Витамин С: биохимические аспекты и клиническое применение

Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой водорастворимое соединение с мощной антиоксидантной активностью. Однако его использование в косметических формулах сопряжено с рядом трудностей, связанных с химической нестабильностью.

В косметологии применяются следующие производные аскорбиновой кислоты:

• L-аскорбиновая кислота – наиболее активная, но и наименее стабильная форма. Быстро окисляется под действием кислорода, света и повышенной температуры. Оптимальный pH для проникновения в кожу – 2.5–3.5.

• Аскорбилфосфат натрия/магния – водорастворимые производные, отличающиеся повышенной стабильностью. Требуют ферментативного превращения в активную форму в коже.

• Аскорбил тетраизопальмитат – жирорастворимый эфир, характеризующийся высокой биодоступностью и способностью накапливаться в липидных слоях эпидермиса.

• Этил-аскорбиновая кислота – стабильная форма с выраженным депигментирующим действием, эффективная при pH 4–6.

Механизмы биологического действия

Витамин С оказывает комплексное воздействие на кожу, реализуемое через несколько ключевых механизмов:

Антиоксидантная активность

• Нейтрализация реактивных форм кислорода (ROS)

• Регенерация витамина Е из его окисленной формы

• Подавление перекисного окисления липидов клеточных мембран

Стимуляция синтеза коллагена

• Активация транскрипционных факторов (AP-1, NF-κB)

• Усиление экспрессии генов коллагена I и III типов

• Ингибирование матриксных металлопротеиназ (MMP-1, MMP-3)

Дерматопротекторные эффекты

• Уменьшение трансэпидермальной потери воды (TEWL)

• Ускорение заживления ран

• Подавление воспалительных реакций

Клинические исследования эффективности

Метаанализ 12-ти рандомизированных контролируемых исследований (Pullar et al., 2017) продемонстрировал:

• Уменьшение глубины морщин на 15-20% при применении 10–15% витамина С в течение 12 недель

• Снижение интенсивности гиперпигментации на 30-45%

• Улучшение показателей эластичности кожи на 18-25%

Помимо общеизвестной способности стимулировать выработку коллагена, витамин С демонстрирует комплексное воздействие на клеточные процессы, связанные с восстановлением тканей. Современные исследования указывают на его способность активизировать пролиферацию и миграцию дермальных фибробластов — ключевых клеток, ответственных за репарацию повреждённых участков кожи. Хотя точные молекулярные механизмы этого явления требуют дальнейшего изучения, уже полученные данные подтверждают важную роль витамина С в процессах заживления ран.

Регуляция клеточного метаболизма и ремоделирования тканей.

Витамин С выступает в качестве мощного регулятора активности гидроксилаз — ферментов, влияющих на стабилизацию гипоксия-индуцируемого фактора (HIF-1). Этот транскрипционный фактор контролирует экспрессию множества генов, участвующих в:

• клеточном выживании

• ангиогенезе

• реорганизации внеклеточного матрикса

Интересно, что витамин С оказывает двойственное влияние на синтез эластина: в зависимости от концентрации и условий микроокружения он может как стимулировать, так и подавлять его продукцию в культуре фибробластов.

Воздействие на внеклеточный матрикс и антиоксидантную защиту

Терапевтические дозы витамина С способствуют:

1. Усиленному образованию гликозаминогликанов (включая гиалуроновую кислоту), что улучшает гидратацию и структурную поддержку кожи.

2. Активации генов, кодирующих антиоксидантные ферменты (например, супероксиддисмутазу, каталазу), а также ферментов репарации ДНК.

Экспериментально доказано, что витамин С непосредственно участвует в восстановлении окислительных повреждений ДНК, что особенно важно для защиты генома клеток от мутаций.

Фотопротекторные и противовоспалительные свойства

Благодаря способности модулировать экспрессию генов витамин С обеспечивает многоуровневую защиту от УФ-повреждений.

• Подавляет выброс провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, TNF-α).

• Снижает частоту УФ-индуцированного апоптоза кератиноцитов.

• Минимизирует последствия оксидативного стресса.

Влияние на меланогенез

Многочисленные исследования подтверждают, что различные формы витамина С, в частности аскорбилфосфат магния, обладают выраженной способностью подавлять меланогенез. Этот эффект наблюдается как в экспериментах с культивированными меланоцитами, так и в клинических исследованиях in vivo.

Основной механизм действия связан с влиянием на ключевой фермент пигментообразования - тирозиназу, которая катализирует два важнейших этапа биосинтеза меланина:

• Превращение тирозина в L-ДОФА (3,4-дигидроксифенилаланин)

• Окисление ДОФА в соответствующий ортохинон

Производные витамина С проявляют двойное действие.

1. Во-первых, они уменьшают количество образующихся ортохинонов - промежуточных продуктов меланогенеза.

2. Во-вторых, возможно их прямое взаимодействие с активным центром тирозиназы, что приводит к снижению ферментативной активности.

Важно отметить, что помимо основного механизма, связанного с ингибированием тирозиназы, витамин С может влиять на пигментацию и другими путями:

• За счет антиоксидантного действия, предотвращая окислительное повреждение меланоцитов

• Через модуляцию сигнальных путей, регулирующих синтез меланина

• Путем ускорения обновления эпидермиса и эксфолиации пигментированных кератиноцитов

В клинической практике производные витамина С нашли широкое применение в составе комплексной терапии различных форм гиперпигментации:

• Мелодермии (хлоазмы)

• Поствоспалительной гиперпигментации

• Возрастных пигментных пятен (лентиго)

• Других нарушений пигментации

Особенно ценным свойством витамина С является его хорошая совместимость в косметике с ниацинамидом и другими депигментирующими агентами (арбутином, койевой кислотой, ретиноидами), что позволяет создавать эффективные комбинированные схемы лечения. При этом производные витамина С, такие как аскорбилфосфат магния, отличаются лучшей стабильностью и переносимостью по сравнению с чистой L-аскорбиновой кислотой, что делает их предпочтительным выбором для длительной терапии.

Эти свойства делают витамин С незаменимым компонентом как в антивозрастной терапии, так и в программах восстановления после агрессивных косметологических процедур.

Приложение 3

Приложение 4

Таблица «Состав исследуемых сывороток с винамином С»