Od natury do innowacji – warzywa jako źródło ekstraktów i biofermentów inspirujących nowe rozwiązania kosmetologiczne

Rośliny towarzyszyły ludziom od początku rozwoju cywilizacji jako źródło pożywienia, surowców leczniczych czy składników pielęgnacyjnych. Od wielu lat człowiek poszukuje w świecie roślin substancji, które mogą wspierać zdrowie, kondycję organizmu oraz prawidłowe funkcjonowanie skóry. Obecnie ich znaczenie jest analizowane nie tylko w kontekście tradycyjnego zastosowania, ale również z perspektywy nowoczesnej kosmetologii czy zrównoważonego rozwoju. Rosnące zainteresowanie składnikami pochodzenia roślinnego wynika zarówno z oczekiwań konsumentów poszukujących kosmetyków naturalnych, jak i z postępu metod analitycznych, które umożliwiają dokładną ocenę ich aktywności biologicznej. Dzięki temu surowce roślinne są coraz częściej traktowane jako źródło związków o działaniu antyoksydacyjnym, przeciwzapalnym, czy wspierającym mikrobiom skóry [1,2]. Wśród surowców roślinnych szczególne miejsce zajmują warzywa. Nie są już tylko postrzegane jako element codziennej diety, ale coraz częściej zwraca się uwagę również na ich potencjał kosmetologiczny. Warzywa są bowiem źródłem licznych związków biologicznie aktywnych, które mogą wspierać prawidłowe funkcjonowanie skóry oraz chronić ją przed niekorzystnym wpływem czynników zewnętrznych [2-5]. Szczególne znaczenie przypisuje się substancjom o właściwościach antyoksydacyjnych, czyli zdolnym do neutralizowania reaktywnych form tlenu. W warunkach fizjologicznych reaktywne formy tlenu uczestniczą w przekazywaniu sygnałów komórkowych, jednak ich nadmierne powstawanie może prowadzić do stresu oksydacyjnego. Konsekwencją tego procesu mogą być uszkodzenia lipidów, białek, DNA i struktur macierzy zewnątrzkomórkowej. Ma to szczególne znaczenie w przypadku skóry, która jest codziennie narażona na działanie wielu negatywnych czynników. Długotrwałe oddziaływanie takich czynników, jak promieniowanie UV, zanieczyszczenia środowiskowe czy niewłaściwa pielęgnacja może osłabiać barierę naskórkową, przyspieszać degradację kolagenu oraz zmniejszać elastyczność skóry [1,3,5].

Z praktycznego punktu widzenia wiedza ta może pomagać w bardziej świadomym wyborze kosmetyków zawierających składniki pochodzenia roślinnego. Warto zwracać uwagę nie tylko na ogólne deklaracje producenta dotyczące naturalnego charakteru produktu ale przede wszystkim na skład INCI oraz przeznaczenie kosmetyku do określonego typu skóry. W przypadku skóry narażonej na działanie promieniowania UV, zanieczyszczenia środowiskowe i stres oksydacyjny szczególnie wartościowe mogą być preparaty zawierające ekstrakty bogate w polifenole, flawonoidy, karotenoidy, betalainy lub witaminę E. Obecność nazw takich jak extract, fruit extract, root extract, seed oil, ferment lub filtrate wskazuje, że w formule zastosowano ekstrakt roślinny, olej roślinny albo składnik otrzymany w procesie fermentacji [1, 2].

Potencjał warzyw jako surowców kosmetologicznych wynika z dużej różnorodności obecnych w nich związków fitochemicznych. Polifenole i flawonoidy wykazują zdolność do neutralizowania wolnych rodników, chelatowania jonów metali oraz modulowania wybranych szlaków zapalnych. Karotenoidy, takie jak beta-karoten czy likopen, mogą wspierać ochronę przed skutkami fotostarzenia. Betalainy, obecne między innymi w buraku ćwikłowym, wykazują właściwości antyoksydacyjne i przeciwzapalne. Warto jednak podkreślić, że działanie surowców roślinnych zależy nie tylko od obecności jednej substancji, ale od całego profilu fitochemicznego, sposobu ekstrakcji oraz ich dostępności biologicznej. Współczesna kosmetologia i biotechnologia coraz częściej interesują się nie tylko izolowanymi związkami, lecz także ekstraktami i fermentami roślinnymi, które zachowują wieloskładnikowy charakter surowca. Ekstrakt roślinny można opisać jako mieszaninę substancji pozyskanych z surowca za pomocą odpowiedniego rozpuszczalnika, np. wody, etanolu, gliceryny lub mieszanin hydrofilowych. W zależności od zastosowanej metody ekstrakcji można otrzymać preparat bogatszy w związki polarne, takie jak polifenole i kwasy fenolowe, albo w składniki bardziej lipofilowe czyli np. karotenoidy. Dobór metody ekstrakcji decyduje o późniejszych właściwościach oraz ewentualnym zastosowaniu ekstraktów. Zawarte w nich związki biologicznie aktywne mogą wspierać funkcję bariery naskórkowej, ograniczać transepidermalną utratę wody oraz wpływać na kondycję skóry. Niektóre ekstrakty wspierają także równowagę mikrobiomu skóry, sprzyjając utrzymaniu prawidłowej mikroflory oraz wzmacniając naturalne mechanizmy obronne naskórka. Dzięki temu surowce roślinne mogą być wykorzystane jako cenne źródło składników o wielokierunkowym działaniu [4,6].

Znajomość składu INCI pozwala również ocenić, czy składnik roślinny pełni w produkcie istotną funkcję pielęgnacyjną, czy raczej stanowi jedynie element uzupełniający recepturę. Składniki wymienione bliżej początku listy zwykle występują w większej ilości niż te znajdujące się na końcu. Jeżeli ekstrakt roślinny pojawia się dopiero po kompozycji zapachowej lub konserwantach, jego stężenie może być niewielkie. Dobrym wyborem są produkty, w których składnik roślinny jest połączony z substancjami wspierającymi barierę naskórkową, takimi jak gliceryna, pantenol, betaina, ceramidy czy oleje roślinne [2,5].

Jednym ze współczesnych kierunków rozwoju kosmetologii naturalnej są biofermenty. Fermentacja jest procesem znanym od wieków, wykorzystywanym w produkcji żywności i napojów, która pozwala modyfikować skład chemiczny surowców roślinnych i zwiększać biodostępność niektórych związków. Aktualnie obserwujemy nie tylko zapotrzebowanie na produkty o wysokiej zawartości surowców pochodzenia naturalnego, ale także produkty zrównoważone, które będą cechowały się wysoką jakością. Szczególnym przykładem fermentacji jest proces prowadzony z udziałem SCOBY, czyli symbiotycznej kultury bakterii i drożdży. Chociaż klasycznie kombucha powstaje z herbaty i cukru, współczesne badania pokazują, że substratami fermentacji mogą być również inne surowce roślinne. Wykazano, że rodzaj substratu, czas fermentacji oraz zastosowany cukier wpływają na zawartość związków bioaktywnych w kombuchy, a główną grupą bioaktywnych składników są związki fenolowe. Z kosmetologicznego punktu widzenia jest to szczególnie interesujące, ponieważ fermentacja może łączyć dwie funkcje takie jak pozyskiwanie składników aktywnych oraz ich biotransformację. Fermentacja umożliwia uzyskanie bioaktywnych metabolitów, które wykazują właściwości przeciwzapalne, łagodzące podrażnienia, oraz przeciwbakteryjne. Dodatkowo, polifenole zawarte w kombucha wykazują działanie antyoksydacyjne, chroniąc komórki skóry przed uszkodzeniami, Natomiast zawarte w kombucha mikroorganizmy, takie jak bakterie kwasu mlekowego i drożdże, mogą również korzystnie wpływać na mikrobiom skóry poprzez zmniejszenie stanów zapalnych i redukcję problemów skórnych takich jak trądzik czy egzema. Ponadto substancje czynne zawarte w fermentach roślinnych mogą przyczyniać się do zmniejszenia potencjału drażniącego produktów kosmetycznych. Biofermenty wpisują się również w trend prostszej, bardziej świadomej pielęgnacji opartej na składnikach wielofunkcyjnych, które mogą łączyć kilka właściwości ochronę antyoksydacyjną, wspieranie bariery naskórkowej czy poprawę komfortu skóry. W codziennej pielęgnacji biofermenty mogą być szczególnie interesujące dla osób ze skórą wrażliwą, odwodnioną, szarą, zmęczoną lub z zaburzoną barierą naskórkową. W składzie kosmetyków można szukać określeń takich jak ferment, lysate, filtrate lub fermented extract. Składniki te najczęściej występują w tonikach, esencjach, serum, kremach i maskach [7-10].

Szczególnie interesującym kierunkiem staje się wykorzystanie do procesu fermentacji produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego, takich jak skórki, liście, głąby, łodygi oraz wytłoki. Przez długi czas traktowano je głównie jako odpady powstające podczas przetwarzania warzyw, natomiast obecnie coraz częściej postrzega się je jako wartościowe surowce mających zastosowanie w wytwarzaniu innowacyjnych składników kosmetycznych. Powoduje to otrzymywanie ekstraktów i biofermentów nie tylko z jadalnych części warzyw, ale również z tych frakcji roślinnych, które dotychczas były pomijane. Do przykładów można zaliczyć np. wytłoki z marchwi które stanowią źródło karotenoidów, natomiast liście zewnętrzne i głąby kapusty mogą dostarczać polifenoli, glukozynolanów oraz witamin [7,11].

Dobrym przykładem warzywa o dużym potencjale kosmetologicznym jest burak ćwikłowy. Jego intensywna czerwono-fioletowa barwa wynika przede wszystkim z obecności betalain, w tym betacjanin i betaksantyn, którym przypisuje się właściwości antyoksydacyjne i przeciwzapalne. Dzięki zawartości tych związków może wspierać neutralizowanie reaktywnych form tlenu, odpowiedzialnych za uszkodzenia lipidów błon komórkowych, białek strukturalnych oraz DNA. Warto podkreślić, że burak nie jest wyłącznie źródłem barwników. Zawiera także związki fenolowe, cukry, składniki mineralne i witaminy, które mogą uzupełniać jego aktywność biologiczną. Szczególnie interesującym kierunkiem jest fermentacja buraka oraz produktów ubocznych jego przetwórstwa, takich jak skórki czy wytłoki. Proces ten może prowadzić do częściowej biotransformacji składników roślinnych, które mogą wpływać na właściwości prozdrowotne otrzymanego biofermentu]. Kosmetyki z ekstraktem lub biofermentem z buraka mogą być dobrym wyborem dla skóry zmęczonej, pozbawionej blasku i narażonej na stres oksydacyjny. W praktyce warto szukać ich przede wszystkim w serum, kremach, maskach oraz produktach rewitalizujących [2,8,12].

Kolejnym przykładem warzywa jest marchew. Jej charakterystyczna pomarańczowa barwa wynika przede wszystkim z obecności karotenoidów, które mogą wspierać ochronę struktur lipidowych skóry przed peroksydacją oraz ograniczać skutki stresu oksydacyjnego. Karotenoidy mają znaczenie szczególnie w kontekście fotostarzenia, ponieważ reaktywne formy tlenu powstające pod wpływem promieniowania UV mogą przyczyniać się do uszkodzeń komórek skóry i osłabienia jej funkcji ochronnych. W kosmetologii ekstrakty z marchwi oraz olej z nasion marchwi mogą być rozpatrywane jako składniki preparatów przeznaczonych dla skóry suchej, zmęczonej. Interesującym kierunkiem jest także wykorzystanie wytłoków, które pozostają po produkcji soków. Po odpowiednim przetworzeniu mogą one stać się cennym surowcem do otrzymywania składników kosmetycznych Kosmetyki zawierające ekstrakt z marchwi, olej z nasion marchwi lub składniki bogate w karotenoidy mogą one uzupełniać pielęgnację antyoksydacyjną, ale nie zastępują ochrony przeciwsłonecznej. Dlatego kosmetyki z karotenoidami najlepiej traktować jako wsparcie codziennej pielęgnacji, a nie alternatywę dla kremu z filtrem SPF [6, 9,13-14].

Duży potencjał kosmetologiczny wykazuje również dynia. Jej miąższ zawiera karotenoidy, polisacharydy, cukry, składniki mineralne i witaminy, natomiast pestki są źródłem oleju bogatego w nienasycone kwasy tłuszczowe. Tokoferole, należące do grupy witaminy E, wykazują zdolność ochrony lipidów skóry przed utlenianiem, a fitosterole mogą wspierać funkcjonowanie bariery naskórkowej i łagodzić objawy przesuszenia. Z tego względu olej z pestek dyni może być cennym składnikiem kosmetyków odżywczych i regenerujących. Z kolei polisacharydy obecne w miąższu dyni mogą wpływać na właściwości nawilżające. Otrzymywanie biofermentów z dyni może sprzyjać transformacji składników roślinnych oraz powstawaniu metabolitów, które mogą wpływać na właściwości pielęgnacyjne oraz poprawiające komfort skóry [3,10,15-16].

Pomidory są natomiast ważnym źródłem likopenu czyli związku o wysokim potencjale antyoksydacyjnym. Likopen może uczestniczyć w ochronie skóry przed skutkami stresu oksydacyjnego wywołanego promieniowaniem UV, zanieczyszczeniami środowiskowymi i innymi czynnikami przyspieszającymi proces starzenia. W kosmetologii szczególnie interesujące są również produkty przetwórstwa pomidorów, które mogą być wykorzystywane do otrzymywania ekstraktów olejowych oraz preparatów wspierających ochronę skóry przed czynnikami środowiskowymi. Ze względu na lipofilowy charakter likopenu ważne jest jednak zastosowanie odpowiednich nośników. Preparaty z likopenem lub ekstraktami pomidorowymi mogą być dobrym elementem pielęgnacji skóry narażonej na działanie promieniowania UV, smogu i innych czynników środowiskowych. Najlepiej sprawdzają się jako część pielęgnacji dziennej, razem z kremem z filtrem przeciwsłonecznym [1,17].

Obok warzyw bogatych w barwniki i antyoksydanty warto zwrócić uwagę także na topinambur będący cennym źródłem inuliny, która należy do polisacharydów o właściwościach prebiotycznych. Ze względu na zdolność tworzenia delikatnego filmu na powierzchni skóry może ograniczać przeznaskórkową utratę wody i poprawiać odczucie gładkości. Może być stosowany jako składnik wspierający nawilżenie, komfort skóry oraz funkcjonowanie bariery naskórkowej. Topinambur jest również interesującym surowcem do fermentacji. Obecność inuliny i cukrów może sprzyjać rozwojowi wybranych mikroorganizmów, a proces fermentacji prowadzi do powstawania kwasów organicznych, oligosacharydów i innych metabolitów. Bioferment z topinamburu można więc rozpatrywać jako składnik kosmetyków nawilżających, łagodzących i wspierających mikrobiom skóry. Kosmetyki zawierające inulinę, składniki prebiotyczne lub biofermenty z topinamburu mogą być szczególnie korzystne dla skóry odwodnionej, wrażliwej, napiętej oraz po zabiegach naruszających barierę naskórkową. W składzie INCI warto szukać nazw takich jak inulin, prebiotic complex, ferment lub Helianthus tuberosus extract. Takie składniki mogą wspierać komfort skóry i równowagę mikrobiomu, zwłaszcza gdy są połączone z łagodnymi substancjami myjącymi, humektantami i składnikami odbudowującymi barierę naskórkową [7,8,18].

Podsumowując, warzywa stanowią ważne, lecz nadal nie w pełni wykorzystane źródło surowców dla współczesnej kosmetologii. Ich potencjał wynika zarówno z naturalnego pochodzenia, jak i z możliwości dalszego przetwarzania w kierunku ekstraktów o wielokierunkowym działaniu. Szczególnie obiecującym rozwiązaniem jest fermentacja, która może modyfikować skład surowca roślinnego i zwiększać jego wartość funkcjonalną [19]. Proces ten otwiera nowe możliwości projektowania innowacyjnych, bardziej zrównoważonych i funkcjonalnych produktów kosmetycznych, w których warzywa mogą stanowić istotną podstawę przyszłych rozwiązań kosmetologicznych opartych na naturalnych i lokalnych surowcach. Z perspektywy konsumenta oznacza to, że wybierając kosmetyk, warto czytać skład, zwracać uwagę na rodzaj zastosowanego ekstraktu, jego połączenie z innymi składnikami aktywnymi oraz rzeczywiste potrzeby skóry. Deklaracje marketingowe mogą być pomocnym punktem wyjścia, ale nie powinny stanowić jedynego kryterium wyboru produktu.

Literatura:

[1] Gomez-Molina M. i in. Exploring Phenolic Compounds in Crop By-Products for Cosmetic Applications, International Journal of Molecular Sciences, 2024 (25, nr 11), s.5884.

[2] Ribeiro, A.S.; Estanqueiro, M.; Oliveira, M.B.; Lobo, J.M.S. Main Benefits and Applicability of Plant Extracts in Skin Care Products, Cosmetics, 2015 (2, nr 2), s.48–65.

[3] Michalak M. Plant-Derived Antioxidants: Significance in Skin Health and the Ageing Process, International Journal of Molecular Sciences, 2022 (23, nr 2), s.585.

[4] Lee, J.H.; Park, J.; Shin, D.W. The Molecular Mechanism of Polyphenols with Anti-Aging Activity in Aged Human Dermal Fibroblasts, Molecules, 2022 (27, nr 14), s.4351.

[5] Machado, M., i in. Byproducts as a Sustainable Source of Cosmetic Ingredients, Applied Sciences, 2024 (14, nr 22), art.10241.

[6] Lau, W.K.; Van Chuyen, H.; Vuong, Q.V. Physical Properties, Carotenoids and Antioxidant Capacity of Carrot (Daucus carota L.) Peel as Influenced by Different Drying Treatments. International Journal of Food Engineering, 2018 (14, nr 3), s.20170042.

[7] Sarıta¸s, S.; Portocarrero, A.C.M.; Miranda López, J.M.; Lombardo, M.; Koch, W.; Raposo, A.; El-Seedi, H.R.; de Brito Alves, J.L.; Esatbeyoglu, T.; Karav, S.; i in. The Impact of Fermentation on the Antioxidant Activity of Food Products, Molecules, 2024 (29, nr 16), s.3941.

[8] Su, J.; Tan, Q.; Tang, Q.; Tong, Z.; Yang, M. Research Progress on Alternative Kombucha Substrate Transformation and the Resulting Active Components. Frontiers in Microbiology, 2023 (14), s.1254014.

[9] Zhao, Y.-S.; Samy Eweys, A.; Zhang, J.-Y.; Zhu, Y.; Bai, J.; Darwesh, O.M.; Zhang, H.-B.; Xiao, X.; Zhao, Y.-S.; Eweys, A.S.; i in. Fermentation Affects the Antioxidant Activity of Plant-Based Food Material through the Release and Production of Bioactive Component,. Antioxidants, 2021 (10), art.2004.

[10] Herman, A.; Herman, A.P. Biological Activity of Fermented Plant Extracts for Potential Dermal Applications, Pharmaceutics, 2023, (15, nr 12), art.2775.

[11] Yadav S., i in. Valorisation of Agri-Food Waste for Bioactive Compounds, Foods, 2024 (13, nr 9), s.1451.

[12] Singh, B.; Hathan, B.S. Chemical composition, functional properties and processing of beetroot-a review. Int. J. Sci. Eng. Res., 2014 (5, nr 1), s.679.

[13] Thiviya, P.; Gamage, A.; Piumali, D.; Merah, O.; Madhujith, T. Apiaceae as an Important Source of Antioxidants and Their Applications, Cosmetics, 2021 (8, nr 4), s.111.

[14] Nizioł-Łukaszewska, Z.; Ziemlewska, A.; Zagórska-Dziok, M.; Mokrzyńska, A.; Wójciak, M.; Sowa, I. Apiaceae Bioferments Obtained by Fermentation with Kombucha as an Important Source of Active Substances for Skin Care, Molecules, 2025, (30, nr 5), s.983.

[15] Ziemlewska, A.; Nizioł-Łukaszewska, Z.; Zagórska-Dziok, M.; Mokrzyńska, A.; Wójciak, M.; Sowa, I. Anti-Aging, Anti-Inflammatory, and Cytoprotective Potential of Lactobacillus- and Kombucha-Fermented Cucurbita pepo L. Peel and Pulp Extracts for Sustainable Skin Care. Molecules, 2025 (30, nr 20), s.4092.

[16] Gavril, R.N.; Stoica, F.; Lips , a, F.D.; Constantin, O.E.; Stănciuc, N.; Aprodu, I.; Râpeanu, G. Pumpkin and Pumpkin By-Products: A Comprehensive Overview of Phytochemicals, Extraction, Health Benefits, and Food Applications, Foods, 2024 (13, nr 17), s.2694.

[17] Zhang X. i in. The effect of tomato and lycopene on clinical and molecular markers of skin photodamage and photoaging, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2024 (64, nr 18), s.6198-6217.

[18] Nizioł-Łukaszewska, Z., Bujak, T., Wasilewski, T., & Szmuc, E., Inulin as an effectiveness and safe ingredient in cosmetics Polish Journal of Chemical Technology, 2019 (21, nr 1), s.44–49.

[19] Anantachoke, N.; Duangrat, R.; Sutthiphatkul, T.; Ochaikul, D.; Mangmool, S. Kombucha Beverages Produced from Fruits, Vegetables, and Plants: A Review on Their Pharmacological Activities and Health Benefits, Foods, 2023 (12, nr 9), art.1818.