Tác giả: Sukyung Kim, Hoonhee Seo, Hafij Al Mahmud, Md Imtiazul Islam, Omme Fatema Sultana, Youngkyoung Lee, Minhee Kim và Ho-Yeon Song
Người dịch và Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Huyền – Phòng nghiên cứu & phát triển – Công ty TNHH Thương Mại Giao – GIAO TRADING CO.,LTD
Nghiên cứu này được hỗ trợ tài chính bởi Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng (MOTIE) – Hàn Quốc, theo “Chương trình hỗ trợ tổ chức dựa trên ngành công nghiệp” (số tham chiếu P0001942) do Viện Phát triển Công nghệ Hàn Quốc (KIAT) giám sát. Nghiên cứu này cũng được hỗ trợ bởi Quỹ Nghiên cứu Đại học Soonchunhyang.
Hiện các sản phẩm làm đẹp có trên thị trường với các hoạt chất như: Arbutin, Hydroquinone, Kojic acid, Vitamin C, Retinoids, Niacinamide,…. Hầu hết các chất hiện có chỉ có tác dụng ức chế quá trình sinh tổng hợp melanin trong khi các hắc tố đã được tổng hợp và lắng đọng trên da không được phân hủy trực tiếp. Do đó, tác dụng của các hoạt chất này trong việc giảm nồng độ melanin ở da vẫn còn yếu.
Chúng tôi đã phát hiện ra rằng Pediococcus acidilactici PMC48 – Thành phần mới độc quyền của GoodnDoc, tiềm năng trong điều trị tăng sắc tố. PMC48 có nguồn gốc từ lá kimchi perilla lên men có tác dụng làm suy giảm hắc tố. Chủng PMC48 này là một chủng mới, khác với các chủng P. acidilactici đã được báo cáo cho đến nay. PMC48 không chỉ trực tiếp làm suy giảm hắc tố mà còn có tác dụng ức chế tyrosinase.
PMC48 được kỳ vọng sẽ có giá trị cao như một nguyên liệu cho các loại thuốc và mỹ phẩm làm sáng da, xóa thâm, sạm, nám.
1. Nghiên cứu tác dụng làm suy giảm lượng sắc tố melanin của P. acidilactici PMC48
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp khuếch tán qua giếng thạch
- 100 μl dịch cấy của P. acidilactici PMC48 thêm vào môi trường thạch biến tính chứa 0,2 mg/ml melanin để trong 24 tiếng
- Arbutin và hydroquinone 20 mM được sử dụng làm đối chứng trong cùng điều kiện và phương pháp nuôi cấy.
Phương pháp canh thang ống
- 100 μl dịch nuôi cấy của P. acidilactici PMC48 đã được thêm vào 10 ml canh thang biến đổi có chứa 0,2 mg/ml melanin để trong 72 tiếng và lắc ở 37 độ C (120 rpm)
- Arbutin và hydroquinone 20 mM được sử dụng làm đối chứng trong cùng điều kiện và phương pháp nuôi cấy.
Kết quả nghiên cứu
-
Sử dụng phương pháp khuếch tán giếng thạch:
Một vùng rõ ràng được hình thành xung quanh môi trường nuôi cấy PMC48, cho thấy chủng này có thể trực tiếp làm suy giảm hắc tố. Hơn nữa, dịch lọc nuôi cấy của chủng PMC48 cũng hình thành một vùng rõ ràng, với kích thước vùng làm suy giảm lượng sắc tố melanin rõ ràng (Hình B). Trong cùng điều kiện, arbutin hoặc hydroquinone không tạo thành vùng rõ ràng (Hình C và D).
-
Sử dụng phương pháp canh thang ống:
PMC48 đã làm suy giảm lượng sắc tố melanin. Trong cùng điều kiện, arbutin hoặc hydroquinone không thể hiện tác dụng làm suy giảm melanin (Hình G và H).
2. Nghiên cứu tác dụng ức chế của P. acidilactici PMC48 về sinh tổng hợp melanin
Phương pháp nghiên cứu
Thử nghiệm ức chế tyrosinase: Để đánh giá tác dụng ức chế tyrosinase của dịch lọc nuôi cấy P. acidilactici PMC48, các thí nghiệm phụ thuộc vào liều lượng và được thực hiện ba lần.
-
Thử nghiệm ức chế tyrosinase khi sử dụng tyrosinase làm cơ chất:
10 μl dịch chiết nước của nấm chứa tyrosinase trong dung dịch đệm phosphate 0,05 M đã được thêm vào một tấm vi mạch 96 giếng, trong tổng thể tích hỗn hợp 270 μl chứa 40 μl của dung dịch L-tyrosine 1,5 mM và 230 μl dung dịch đệm phosphate 100 mM (pH 6,8). Dung dịch mẫu (20 μl) được thêm vào hỗn hợp phản ứng (280 μl) và ủ ở 37°C trong 60 phút. Sau khi ủ, lượng L-DOPA tạo ra trong hỗn hợp phản ứng được xác định bằng đo quang phổ ở bước sóng 490 nm (OD490) bằng đầu đọc vi bản. Hoạt tính Tyrosinase (%) được tính bằng phương trình sau
-
Thử nghiệm ức chế tyrosinase dựa trên L-DOPA:
15 μl dịch chiết nước của nấm chứa tyrosinase đã được thêm vào một tấm vi mạch 96 giếng trong tổng thể tích của hỗn hợp 270 μl chứa 255 μl dung dịch đệm natri photphat 0,1 M, 15 μl dịch lọc nuôi cấy P. acidilactici PMC48. Hỗn hợp xét nghiệm được ủ ở 37oC trong 30 phút. Sau khi ủ, 15 μl 10 mM L-DOPA (Sigma Chemical Co.) được bổ sung thêm vào đĩa 96 giếng. Lượng dopachrom tạo ra trong hỗn hợp phản ứng được xác định bằng đo quang phổ ở bước sóng 490 nm (OD490) bằng đầu đọc vi bản. Hoạt tính Tyrosinase (%) được tính bằng phương trình sau:
Kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa thông qua phản ứng bắt gốc tự do DPPH:
Màu tím của dung dịch DPPH mất dần nhanh chóng sau khi tương tác với các chất chống oxy hóa. Cho 20 μl P. acidilactici với các nồng độ khác nhau từ 1,56% đến 100% với dung dịch đệm Tris-HCl 100 mM (80 μl, pH 7,4) và sau đó thêm vào 100 μl 100 μM DPPH trong etanol (nồng độ cuối cùng 50 μM). Sau khi lắc mạnh, hỗn hợp được để trong bóng tối ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Độ hấp thụ của dung dịch thu được đem đo quang phổ ở bước sóng 517 nm. Hoạt động bắt gốc tự do DPPH được biểu thị bằng phần trăm.
Kết quả nghiên cứu
- PMC48 có tác dụng ức chế tổng hợp melanin bằng cách có tác dụng chống oxy hóa cùng với tác dụng ức chế tyrosinase khi L-DOPA làm cơ chất.
- Khi tiếp xúc với bức xạ tia cực tím thường sẽ tạo ra nhiều loại oxy phản ứng (ROS) lần lượt kích hoạt tyrosinase bằng cách huy động hormone kích thích tế bào hắc tố α trong lớp biểu bì và cuối cùng kích thích các tế bào hắc tố tạo ra hắc tố. Về vấn đề này, các chất tác dụng ức chế tyrosinase và chất chống oxy hóa có thể tác động lên quá trình tạo hắc tố. Vì vậy, nghiên cứu này cũng thử nghiệm tác dụng chống oxy hóa của PMC48 cùng với vitamin C như một chất chống oxy hóa tiêu biểu. Kết quả khẳng định rằng dịch lọc nuôi cấy PMC48 có hiệu quả loại bỏ gốc tự do DPPH là 18,5% (p <0,01).
3. Đánh giá khả năng làm trắng của P. acidilactici PMC48 trong các tế bào da B16F10
Phương pháp nghiên cứu
B16F10 (tế bào ở da)
Được lấy từ Ngân hàng Dòng tế bào Hàn Quốc (KCLB, Hàn Quốc). Các tế bào này được nuôi cấy trong Môi trường Modified Eagle’s của Dulbecco (GIBCO, Hoa Kỳ) được bổ sung 2 mM L- glutamine, 10% huyết thanh bào thai bò bất hoạt bằng nhiệt (GIBCO) và 1% penicillin-streptomycin ở 37°C trong không khí được làm ẩm hoàn toàn với 5% CO2 và cấy truyền hai lần mỗi tuần.
Trong nghiên cứu hiện tại, hàm lượng melanin được sử dụng như một chỉ số nghiên cứu về quá trình hình thành hắc tố.
Ước tính hàm lượng melanin được thực hiện bằng phương pháp Bilodeau và cộng sự (2001) đã sửa đổi. Tóm lại, các tế bào B16F10 (5*104) được gắn lên các đĩa 6 giếng và được ủ với 100 nM α-MSH trong 24 giờ. Các tế bào sau đó được ủ trong 72 giờ với dịch lọc nuôi cấy P. acidilactici PMC48 ở nồng độ 3,12% và arbutin ở 1 hoặc 2 mM. Sau khi rửa hai lần bằng PBS, các mẫu được hòa tan trong 100 μl NaOH 1N. Các mẫu này sau đó được ủ ở 60oC trong 1 giờ và được trộn để hòa tan melanin. Độ hấp thụ ở bước sóng 405nm và được so sánh với đường cong tiêu chuẩn của melanin tổng hợp.
Kết quả nghiên cứu
Dựa trên kết quả về tác dụng ức chế tổng hợp và làm suy giảm melanin trực tiếp trong ống nghiệm của PMC48 ở trên, tác dụng làm trắng của nó đối với tế bào hắc tố đã được thử nghiệm.
Thử nghiệm tác dụng làm trắng của chủng PMC48 trên melanocytes B16F10 được kích hoạt bởi hormone kích thích α-melanocyte (α-MSH) cho thấy sự giảm đáng kể lượng hắc tố (Hình A). Hiệu ứng nuôi cấy PMC48 này được định lượng bằng phương pháp hấp thụ quang học (Hình B) và xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzyme (ELISA).
4. Đánh giá độ an toàn của P. acidilactici PMC48
Phương pháp nghiên cứu
Đánh giá độ an toàn thông qua nghiên cứu khả năng sống trong tế bào của B16F10 được thực hiện bằng cách sử dụng 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromua (MTT). Tóm lại, 104 tế bào/giếng được cấy vào đĩa 96 giếng. Những tế bào này đã được tiếp xúc với dịch lọc nuôi cấy P. acidilactici (1,56, 3,12, 6,25 và 12,5%) trong 24 giờ. Sau đó MTT đã được thêm vào từng giếng. Các dẫn xuất không hòa tan của MTT được tạo ra bởi dehydrogenase nội bào được hòa tan bằng ethanol-DMSO (1:1 dung dịch hỗn hợp). Độ hấp thụ của từng giếng ở bước sóng 570nm được đọc bằng đầu đọc vi bản.
Lượng MTT trong nhóm xử lý dịch lọc nuôi cấy vi khuẩn được so sánh với nhóm đối chứng. Lượng MTT tương đối cao hơn mẫu chứng đo được chỉ ra rằng dịch lọc nuôi cấy không gây độc tế bào đối với tế bào B16F10.
Kết quả nghiên cứu
Độ an toàn của chủng PMC48 trong việc phát triển phương pháp điều trị chứng tăng hắc tố đã được đánh giá. Các thí nghiệm về khả năng gây độc tế bào sử dụng tế bào B16F10 cho thấy không có gây độc trong mọi điều kiện/nồng độ.
Tóm lại, PMC48, một chủng P. acidilactici mới, có tác dụng ức chế tổng hợp melanin, tác dụng chính là điều trị các vấn đề liên quan tăng sắc tố. PMC48 cũng có tác dụng làm suy giảm melanin trực tiếp.
Về vấn đề này, PMC48 là một “ứng cử viên” đầy triển vọng với giá trị phát triển cao như một phương pháp điều trị các vấn đề liên quan tăng hắc tố.
Về sản phẩm của chúng tôi
Kem hỗ trợ điều trị nám và các dạng tăng sắc tố khác GOODNDOC ERASE DARK SPOT CREAM giúp làm sáng da, đều màu da, hiệu quả cao trong hỗ trợ điều trị tăng sắc tố do nội tiết hoặc tác động bên ngoài như ánh sáng mặt trời, làm mờ các vết thâm, sạm nám
Công dụng: Hỗ trợ điều trị tăng sắc tố da, Dưỡng ẩm, Ngăn ngừa lão hóa, Sáng và đều màu da, Làm mờ các vết thâm nám sạm,..
Quy cách: 20ml x 2ea / Hộp
Chỉ định: Phù hợp với mọi loại da, kể cả da nhạy cảm
Xuất xứ: Hàn Quốc
Nhà phân phối độc quyền: Công ty TNHH Thương Mại Giao
Tài liệu tham khảo
Kim, S., Seo, H., Al Mahmud, H., Islam, M. I., Sultana, O. F., Lee, Y., … & Song, H. Y. (2020). Melanin bleaching and melanogenesis inhibition effects of Pediococcus acidilactici PMC48 isolated from Korean Perilla Leaf Kimchi.