Ochrona koloru włosów: peptydy, ochrona przed promieniowaniem UV i blaknięciem

Czym jest ochrona koloru włosów? Zrozumienie procesu zatrzymywania barwnika na poziomie włókna

Ochrona koloru włosów polega na biochemicznej i fizycznej konserwacji sztucznych chromoforów w łodydze włosa poprzez uszczelnienie łuski włosowej i wzmocnienie matrycy kory włosa. Prawdziwa trwałość koloryzacji polega na zapobieganiu wypłukiwaniu chemicznemu i degradacji strukturalnej, zamiast chwilowego maskowania matowości powłokami powierzchniowymi. Dzięki zrozumieniu molekularnych mechanizmów utraty koloru twórcy receptur kosmetycznych mogą opracowywać ukierunkowane rozwiązania, które przedłużają trwałość pigmentów.

Oprócz połysku powierzchniowego ochrona koloru polega na zachowaniu wewnętrznej integralności strukturalnej macierzy keratynowej. Kiedy podczas farbowania włosy ulegają utlenieniu, syntetyczne chromofory osadzają się głęboko w korze włosa. Jednak obróbka chemiczna usuwa powierzchniowe lipidy ochronne i narusza wewnętrzne wiązania wodorowe oraz jonowe. Ta wrażliwość strukturalna sprawia, że cząsteczki barwnika rozpuszczalnego w wodzie łatwo ulegają desorpcji podczas codziennej rutyny pielęgnacyjnej włosów. Twórcy preparatów oceniają degradację strukturalną na podstawie określonych markerów biochemicznych: karbonylacji białek (nieodwracalnego utleniania łańcuchów bocznych aminokwasów), utleniania sulfonylowego (przemiany cystyny w kwas cysteinowy), utraty związanej wody hydratacyjnej oraz denaturacji helikalnej alfa-keratyny.

Aby ocenić skuteczność zabiegów chroniących kolor włosów, naukowcy zajmujący się kosmetykami stosują obiektywną analizę kolorymetryczną. Wykorzystując pomiary przestrzeni barwnej Lab* w standardowych warunkach oświetlenia, naukowcy śledzą zmiany jasności (L*), przesunięcia w kierunku czerwieni i zieleni (a*) oraz przesunięcia w kierunku żółci i błękitu (b*) w trakcie wielu cykli mycia. Ogólna zmienność barwy, obliczona jako Delta E (ΔE), stanowi ilościowy dowód na zdolność składnika aktywnego do zachowania intensywności odcienia oraz zapobiegania pojawianiu się miedzianego odcienia w miarę upływu czasu.

Dlaczego cząsteczki barwnika z czasem wydostają się z włókna włosowego?

Podczas utleniającego farbowania włosów środowisko alkaliczne powoduje pęcznienie włókna włosowego i zwiększa przepuszczalność łuski, ułatwiając wnikanie prekursorów barwnika do kory włosa. Powtarzające się zabiegi alkaliczne i utleniające mogą uszkodzić łuski włosów oraz kompleks błon komórkowych (CMC) oraz spowodować spadek poziomu powierzchniowego kwasu 18-metyloikozanowego (18-MEA), co zmniejsza hydrofobowość włosów i zwiększa ich porowatość. Te zmiany strukturalne mogą następnie sprzyjać dyfuzji i utracie cząsteczek barwnika z włókna włosowego podczas mycia (L. N. Jones i inni, 1997).

Bez tej hydrofobowej powłoki lipidowej włókno włosowe staje się porowate i hydrofilowe. Gdy woda przenika przez porowatą korę, cząsteczki sztucznego barwnika rozpuszczają się i wydostają na zewnątrz przez uniesione łuski kutykuli. Aby zrozumieć, jak zapobiegać blaknięciu koloru włosów, specjaliści od receptur muszą uwzględnić zarówno ułożenie łusek kutykuli, jak i wewnętrzną porowatość kory włosowej, aby trwale uszczelnić te drogi.

Produkty do spłukiwania a produkty bez spłukiwania: sposób płukania włosów wpływa na efekt koloryzacji

Fizyczna postać preparatu do pielęgnacji włosów determinuje czas działania oraz termodynamiczną siłę napędową niezbędną do osadzenia się składników aktywnych na uszkodzonej keratynie. Produkty bez spłukiwania (takie jak odżywki bez spłukiwania, serum i olejki) pozostają na włóknie włosów przez cały czas, umożliwiając długotrwałe wchłanianie składników o niskiej masie cząsteczkowej do kory włosa.

Natomiast produkty spłukiwane – takie jak odżywka do włosów farbowanych lub szampon do włosów farbowanych – stanowią poważne wyzwanie pod względem zdolności do wiązania się z włosami. Substancje bioaktywne muszą szybko przylgnąć do łodygi włosa w ciągu zaledwie 1–3 minut od momentu nałożenia i nie ulec zmyciu podczas spłukiwania. Aby zapewnić wysoką trwałość koloru w produktach spłukiwanych, konieczne jest zastosowanie peptydów bioaktywnych przeznaczonych do włosów, o zoptymalizowanych ładunkach kationowych i dostosowanej masie cząsteczkowej, które przed spłukaniem wodą wiążą się elektrostatycznie z uszkodzonymi obszarami łuski włosa.

Trzy czynniki powodujące utratę barwy: ciepło, promieniowanie UV oraz wielokrotne płukanie

Na degradację barwnika wpływają trzy wzajemnie się wzmacniające czynniki: uszkodzenia spowodowane stylizacją termiczną, fotoutlenianie pod wpływem promieniowania słonecznego oraz skumulowane uszkodzenia wynikające z wielokrotnego płukania — przy czym każdy z nich dodatkowo pogłębia wrażliwość struktury spowodowaną przez poprzedni czynnik. Aby przeciwdziałać tym czynnikom stresogennym dla środowiska, potrzebne są wielozadaniowe składniki kosmetyczne, które zapewniają ochronę przed wysoką temperaturą, neutralizują wolne rodniki oraz wzmacniają hydrofobowo strukturę skóry (Santos Nogueira i inni, 2004).

Ciepło prostownicy i otwarcie łusek włosów: bezpośrednia droga do utraty pigmentu

Urządzenia do stylizacji termicznej, osiągające temperatury od 180°C do 230°C, powodują natychmiastowe fizyczne i chemiczne uszkodzenia struktury włókien włosów. Wysoka temperatura powoduje odparowanie wody związanej wewnątrz tkanki oraz topnienie lipidów powłoki, co prowadzi do fizycznego rozszerzenia się i otwarcia łusek powłoki.

To otwarcie termiczne tworzy bezpośrednią drogę ucieczki dla sztucznych barwników. Ponadto narażenie na działanie ciepła przyspiesza karbonylację białek i powoduje denaturację wewnętrznych helis alfa-keratyny. Bez specjalnej ochrony koloru włosów częste stylizacje przy użyciu prostownicy pogarszają zarówno integralność strukturalną łodygi włosa, jak i intensywność barwionych odcieni (Lima, C. R. R. C. i inni, 2019).

Produkty spłukiwane a skumulowane uszkodzenia spowodowane myciem: efekt kumulacyjny

Powtarzające się zanurzanie w wodzie powoduje, że włókna włosów podlegają ciągłemu cyklicznemu pęcznieniu i kurczeniu się – procesowi, w którym wchłanianie wody powoduje rozszerzanie się kory włosa, a podczas cykli mycia i suszenia dochodzi do uniesienia zewnętrznych łusek kutykuli. To obciążenie mechaniczne narusza integralność kutykuli, co powoduje, że cząsteczki pigmentu łatwo przedostają się do strumienia wody podczas mycia.

Substancje powierzchniowo czynne zawarte w standardowych preparatach pogłębiają ten problem, powodując emulgowanie pozostałości lipidów na powierzchni i zwiększając porowatość włókien. Opracowanie wysokowydajnego szamponu do włosów farbowanych wymaga zastosowania specjalistycznych biopolimerów i składników aktywnych o działaniu ochronnym, które wzmacniają przyczepność łusek włosów podczas mycia, minimalizując stopniową utratę pigmentu (Evans A. O. i inni, 2012).

Ochrona koloru włosów: fotooksydacja cząsteczek barwnika

Promieniowanie słoneczne w pasmie UVA i UVB powoduje powstawanie reaktywnych form tlenu (ROS), które rozkładają cząsteczki sztucznych pigmentów i niszczą reszty tryptofanu w keratynie włosów. Skuteczna ochrona włosów przed promieniowaniem UV wymaga zastosowania wysoce aktywnych polifenoli roślinnych i przeciwutleniaczy, które neutralizują fotolityczne wolne rodniki, zanim te utlenią syntetyczne chromofory.

Kiedy promienie słoneczne padają na niezabezpieczone, farbowane włosy, promieniowanie UV rozrywa wiązania chemiczne chromoforów syntetycznych barwników, powodując zauważalne zmiany koloru i blaknięcie. Jednocześnie promienie UV powodują fotolizę aminokwasów w kutykuli, co prowadzi do karbonylacji białek i powstawania mikropęknięć. Wykorzystanie składników kosmetycznych pochodzących z recyklingu, bogatych w naturalne polifenole, zapewnia działanie przeciwutleniające, które pomaga neutralizować wolne rodniki powstające pod wpływem ciepła, które w przeciwnym razie mogłyby powodować degradację cząsteczek barwnika (Fernández i inni, 2012).

Kromboost™: substancja czynna firmy Provital, uzyskana w procesie upcyklingu, zapewniająca ochronę koloru włosów

Kromboost™ to wysoce aktywny składnik bioaktywny firmy Provital, opracowany na bazie przetworzonych korzeni słodu jęczmiennego (Hordeum vulgare), zapewniający ochronę koloru włosów. Opracowany w oparciu o zrównoważoną biotechnologię, wykorzystuje rolnictwo o obiegu zamkniętym, zapewniając potwierdzoną klinicznie trwałość koloru zarówno w produktach bez spłukiwania, jak i w produktach spłukiwanych.

Parametry techniczne	Profil bioaktywny Kromboost™
Źródło botaniczne	Upcyklingowane korzonki jęczmienia (Hordeum vulgare) pochodzące ze słodu
Skład główny	Peptydy bioaktywne o zróżnicowanej masie cząsteczkowej, naturalne polifenole, higroskopijna seryna
Mechanizm działania	Tworzy ochronny biofilm na powierzchni, wzmacnia strukturę keratynową, utrzymuje wewnętrzną wodę we włosach i zwalcza ROS i inne rodniki
Zbadane fenotypy	Typ II (proste włosy rasy kaukaskiej), typ III (faliste włosy brazylijskie), typ V (kręcone włosy afroamerykańskie)
Skuteczność kliniczna	Aż do +199% trwałości koloru (typ V, bez spłukiwania); +166% trwałości (typ III, do spłukiwania)

Pochodzące z odpadów ubocznych przemysłu piwowarskiego korzonki słodu jęczmiennego są bogate w białka, niezbędne aminokwasy oraz polifenole o działaniu przeciwutleniającym. Provital przekształca ten produkt uboczny rolnictwa w wysoce skuteczny składnik kosmetyczny, łącząc zasady zerowej ilości odpadów z najwyższą jakością produktów do pielęgnacji włosów. Jako składnik kosmetyczny pochodzący z upcyklingu Kromboost™ spełnia rosnące zapotrzebowanie rynku na przejrzyste, przyjazne dla środowiska preparaty, które zapewniają potwierdzone wyniki kliniczne.

Jak zapobiegać blaknięciu koloru włosów – cztery sposoby działania:

1. Uszczelnianie kutykuli: przywrócenie prawidłowego ułożenia łusek kutykuli i hydrofobowości powierzchni (wzmocnienie 18-MEA) w celu zablokowania dróg dyfuzji barwnika podczas płukania

2. Wzmocnienie kory: peptydy o niskiej MW (<1000 Da) przywracają wewnętrzne wiązania jonowe i wodorowe, które zakotwiczają chromofory w matrycy keratynowej

3. Ochrona termiczna: Peptydowy biofilm o wysokiej masie cząsteczkowej zapobiega otwieraniu się kutykuli oraz karbonylacji białek podczas stylizacji przy użyciu wysokich temperatur, sięgających nawet 230°C

4. Osłona antyoksydacyjna: polifenole roślinne neutralizują reaktywne formy tlenu (ROS) powstające pod wpływem promieniowania UV i ciepła, zanim rozszczepią one wiązania syntetycznych chromoforów

Hydrolizowana proteina jęczmienna i polifenole: podwójny mechanizm przeciwdziałający blaknięciu

Kromboost™ łączy w sobie hydrolizowane peptydy jęczmienne o niskiej masie cząsteczkowej z polifenolami roślinnymi, zapewniając podwójny mechanizm działania: wewnętrzną odbudowę włókien oraz zewnętrzną ochronę powierzchni. Frakcje o niskiej masie cząsteczkowej (poniżej 1000 Da) przenikają przez barierę kutykularną, przywracając wiązania jonowe i wodorowe w korze.

Jednocześnie frakcje peptydów o dużej masie cząsteczkowej tworzą warstwę biologiczną na powierzchni łuski, podczas gdy higroskopijne aminokwasy – a konkretnie seryna – wiążą wodę z otoczenia wewnątrz struktury keratyny. Jednocześnie polifenole pochodzące z jęczmienia działają jako zmiatacze wolnych rodników, neutralizując czynniki stresu oksydacyjnego spowodowane stylizacją termiczną oraz inne czynniki stresogenne. Ta strategia ukierunkowana na wiele czynników zapewnia kompleksową ochronę przed degradacją pigmentów.

Kromboost™ pozwala zachować intensywność koloru zarówno w produktach spłukiwanych, jak i niespłukiwanych

W ramach szeroko zakrojonych badań kolorymetrycznych preparat Kromboost™ wykazał niezwykłą skuteczność w zapobieganiu wypłukiwaniu barwnika nawet po wielu cyklach mycia. W preparatach niespłukiwanych stosowanych na włosy kręcone typu V preparat Kromboost™ zapewnił nawet o 199% lepszą trwałość koloru po farbowaniu w porównaniu z placebo.

Nawet w przypadku wymagających preparatów do spłukiwania po 3 minutach Kromboost™ zapewnił poprawę trwałości koloru o ponad 166% na falistych włosach typu III. Te wskaźniki ilościowe dowodzą, że peptydy bioaktywne zawarte w preparacie Kromboost™ charakteryzują się wysoką trwałością, dzięki czemu bezpiecznie wiążą się z włóknami włosów, utrwalając kolor podczas mycia.

W jaki sposób Kromboost™ zapobiega blaknięciu koloru włosów pod wpływem wysokiej temperatury?

Kromboost™ chroni kolor włosów przed szkodliwym działaniem wysokich temperatur poprzez stabilizację helis keratyny i zapobieganie karbonylacji białek wywołanej ciepłem. Podczas stylizacji termicznej w temperaturze do 230°C składnik aktywny tworzy ochronną warstwę zabezpieczającą włókno włosowe przed wysoką temperaturą.

Badania metodą kalorymetrii różnicowej (DSC) potwierdzają, że włosy poddane działaniu preparatu Kromboost™ zachowują swoją charakterystyczną entalpię denaturacji (ΔHD) nawet w warunkach ekstremalnego ciepła. Dzięki zachowaniu integralności strukturalnej białek wewnętrznych i zapobieganiu pękaniu łuski włosów preparat Kromboost™ gwarantuje, że cząsteczki syntetycznego barwnika pozostają bezpiecznie uwięzione wewnątrz włókna podczas prostowania włosów prostownicą i suszenia suszarką.

Wielopoziomowe działanie: połączenie działania na powierzchni, wnikania w włókna i zapewnienia trwałości koloru

Kromboost™ oddziałuje na trzech odrębnych poziomach strukturalnych włókna włosowego: w korze (wewnętrzne wzmocnienie), w łusce (ochrona/regeneracja struktury) oraz na powierzchni włókna (lubrykacja, hydrofobowość, miękkość i zmniejszenie tarcia). Ta wielopoziomowa konstrukcja zapewnia kompleksową naprawę strukturalną oraz wyjątkową trwałość koloru.

Oprócz utrzymania koloru preparat Kromboost™ znacznie poprawia kondycję włókna włosowego i ułatwia układanie włosów. Badania kliniczne wykazują zmniejszenie oporu podczas czesania na sucho oraz przywrócenie naturalnej miękkości, połysku i elastyczności włosów bez obciążania ich ani powodowania odkładania się silikonu.

Formuły dostosowane do każdego rodzaju włosów: proste, falowane i kręcone – wszystkie te efekty dzięki jednemu składnikowi aktywnemu

Skuteczność preparatu Kromboost™ została potwierdzona w badaniach przeprowadzonych na różnych, wieloetnicznych fenotypach włosów, w tym na włosach typu II (proste włosy rasy kaukaskiej), typu III (faliste włosy brazylijskie) oraz typu V (kręcone włosy afroamerykańskie).

Włókna skręcone i silnie wygięte (typ V) charakteryzują się w szczególności występowaniem miejscowych punktów naprężeń strukturalnych wzdłuż zagięć włókien, co sprawia, że są one szczególnie podatne na chemiczne odbarwianie i wypłukiwanie barwnika. Mikropeptydy zawarte w preparacie Kromboost™, charakteryzujące się głębokim wnikaniem, działają właśnie na te newralgiczne punkty, zapewniając równomierne wzmocnienie struktury włosów i ochronę koloru niezależnie od rodzaju włosów. Ta wszechstronna skuteczność pozwala twórcom receptur na opracowywanie uniwersalnych, wysoce skutecznych linii produktów do pielęgnacji włosów przy użyciu jednego składnika aktywnego.

Zaangażowanie firmy Provital w naukę o kosmetykach w obiegu zamkniętym

Provital angażuje się w promowanie zrównoważonego piękna poprzez naukę o kosmetykach opartą na zasadach gospodarki o obiegu zamkniętym, przekształcając produkty uboczne rolnictwa w wysoce aktywne substancje bioaktywne. Poprzez upcykling korzonków słodu jęczmiennego w preparacie Kromboost™ firma Provital oferuje twórcom receptur skuteczny, zaprojektowany z myślą o ekologii składnik aktywny, który spełnia rygorystyczne normy naturalności (ISO 16128) bez uszczerbku dla wyników klinicznych.

To zaangażowanie w zrównoważone innowacje pozwala markom kosmetycznym spełniać oczekiwania konsumentów dotyczące czystych, przyjaznych dla środowiska produktów, popartych rygorystycznymi dowodami naukowymi.

W celu uzyskania dalszych informacji lub danych na ten temat prosimy o kontakt z naszym zespołem ekspertów, który jest dostępny, aby zapewnić wskazówki i wsparcie w wyborze najbardziej odpowiednich rozwiązań dla Twoich wymagań.