Phát triển mỹ phẩm trẻ hoá da từ protein tái tổ hợp FGF-2 và EGF

Từ việc chủ động được nguồn nguyên liệu năng suất cao, nhóm các nhà khoa học TP.HCM đã sản xuất serum trẻ hóa da có 10 công dụng: giảm đốm nâu bề mặt da, giảm nếp nhăn bề mặt, tăng cấu trúc da, giảm sắc tố dưới da, tăng độ ẩm dưới da, hỗ trợ làm giảm hư tổn do tia cực tím, giảm các cấu trúc mụn ẩn dưới da, tăng cường trao đổi chất của da, tăng cường cấu trúc da tại các khu vực nhạy cảm, se khít lỗ chân lông bề mặt da.

Thực tế cho thấy, nhiều hãng mỹ phẩm trên thế giới đã thương mại hóa sản phẩm có chứa nhân tố tăng trưởng nguyên bào sợi FGF-2 (còn được gọi là sh-polypeptide-1 theo danh pháp quốc tế các thành phần mỹ phẩm) kết hợp với các nhân tố tăng trưởng khác với tác dụng chống lão hóa, giảm nếp nhăn, tăng tổng hợp collagen. Ngoài ra, FGF-2 cũng được biết đến với khả năng làm liền sẹo, trị sẹo lồi, phục hồi vết thương và tái tạo da.

PGS.TS Đặng Thị Phương Thảo cho biết, các nhà khoa học tại Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM) đã triển khai những nội dung liên quan đến dòng hóa tạo ra các chủng vi sinh vật mang và biểu hiện gene fgf2; khảo sát tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến tăng trưởng của vi sinh vật cùng yếu tố ảnh hưởng đến khả năng biểu hiện protein mục tiêu, từ đó tối ưu hóa các điều kiện biểu hiện và nâng quy mô sản xuất protein tái tổ hợp FGF-2.

Từ việc tăng cường sản xuất protein mục tiêu hiệu quả với năng suất cao (năng suất được tính bằng lượng sản phẩm được tạo ra trên một đơn vị thể tích trong một đơn vị thời gian), nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ do PGS.TS Đặng Thị Phương Thảo chủ trì đã tạo được nguồn nguyên liệu để đưa vào sản xuất serum trẻ hóa da. Nguyên liệu protein FGF2 tái tổ hợp được chuẩn hóa dựa theo các tiêu chuẩn protein tái tổ hợp dùng cho người của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ (FDA) và các tổ chức chăm sóc sức khỏe thế giới.

Sản phẩm serum trẻ hóa da từ protein tái tổ hợp FGF-2, EGF

Cụ thể, nhóm triển khai đã tạo được dòng E. coli BL21(DE3) có khả năng biểu hiện FGF-2 dạng tan trong tế bào chất, ổn định qua ít nhất là 30 lần cấy chuyền. Protein FGF-2 nguyên liệu được lên men sản xuất ở quy mô 5 lít. Kết quả của một đợt lên men đã thu nhận được lượng protein FGF-2 trước tinh sạch đạt xấp xỉ 5,245 gam.

Để loại protein tạp, dịch protein tan nội bào được tiến hành tinh sạch bằng phương pháp sắc ký trao đổi cation. FGF-2 thành phẩm có hoạt tính riêng 2,4x106 ± 0,2x106 IU/mg; độ tinh sạch 92,8 ± 1,6%; hàm lượng nội độc tố trong ngưỡng cho phép 0,066 ± 0,001 EU/mL (thấp hơn ngưỡng 0,1 EU/mL). Đây cũng là kết quả được ghi nhận trong nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Phát triển mỹ phẩm trẻ hóa da từ protein tái tổ hợp FGF-2, EGF” do Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM) chủ trì.

Quy trình tinh chế FGF2

Ngoài FGF-2, trong serum trẻ hóa da do nhóm triển khai sản xuất có một thành phần quan trọng nữa, là protein tái tổ hợp EGF. Nhân tố tăng trưởng biểu bì EGF là yếu tố tăng trưởng đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết tăng trưởng và sự phát triển của nhiều loại tế bào đặc biệt là tế bào biểu bì. EGF chịu trách nhiệm kích hoạt việc tái cấu trúc các liên kết mạng vi mạch và cải thiện việc chữa lành vết thương bằng cách kích thích tổng hợp collagen, elastin và acid hyaluronic. Ở da, EGF đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và tái tạo của keratinocyte, nguyên bào sợi. EGF đã được chứng minh ở dạng serum có khả năng làm mờ nếp nhăn ở đuôi mắt, giảm bọng mắt và làm đầy các sẹo rỗ do mụn.

Theo PGS.TS Đặng Thị Phương Thảo, nhóm triển khai nhiệm vụ đã tạo được dòng E. coli có khả năng biểu hiện EGF dạng tiết trong môi trường ổn định qua ít nhất là 30 lần cấy chuyền, xây dựng quy trình sản xuất EGF tái tổ hợp ở quy mô lên men 5 lít với hiệu suất lên men đạt trên 475,1 ± 23,4 mg/L dịch môi trường, tinh chế thu nhận EGF hiệu suất 9 ± 0,2%, năng suất 4,4 ± 0,3 mg/mẻ tinh chế từ 100 ml môi trường lên men. EGF thành phẩm có hoạt tính riêng là 0,548 ± 0,040 x103 IU/μg; độ tinh sạch: 93,15 ± 1,34%; hàm lượng nội độc tố trong ngưỡng cho phép (0,075  ± 0,001 EU/mL).

Quy trình tinh chế EGF

Từ nguồn nguyên liệu FGF-2 và EGF thu được, nhóm triển khai đã xây dựng công thức serum trẻ hóa da (có chứa 2 protein tái tổ hợp FGF-2, EGF hỗ trợ tái tạo cấu trúc da) trên nền dung môi nước vì khả năng hòa tan giúp các hoạt chất dễ dàng thâm nhập vào da và khả năng bay hơi tạo môi trường thông thoáng, hỗ trợ sự trao đổi chất của da.

Theo đó, công thức mỹ phẩm được thiết kế dạng dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của các thành phần hòa tan. Công thức chất nền được xây dựng dựa trên cơ sở bổ sung các chiết xuất thực vật để làm mềm và dịu da, cân bằng pH da, làm giảm khả năng kích thích của các thành phần gây kích ứng, và cũng làm tăng tính thẩm mỹ (cảm giác sử dụng trên da). Sau đóng gói, sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ 20-22 độ C, độ ẩm 65-70%, đạt các chỉ tiêu ngoại quan, kết cấu sản phẩm, hóa lý, vi sinh (ISO 11930:2019) căn cứ theo Thông tư 06/2011 của Bộ Y tế đảm bảo giới hạn vi sinh vật trong sản phẩm mỹ phẩm.

Quy trình sản xuất serum trẻ hóa da

Đánh giá độc lập hiệu quả trẻ hóa da của serum trên tình nguyện viên, kết quả cho thấy có đến 90% tình nguyện viên phản hồi rằng đã ghi nhận các hiệu quả sau: giảm đốm nâu bề mặt da, giảm nếp nhăn bề mặt, tăng cấu trúc da, giảm sắc tố dưới da, tăng độ ẩm dưới da, hỗ trợ làm giảm hư tổn do tia cực tím, giảm các cấu trúc mụn ẩn dưới da, tăng cường trao đổi chất của da, tăng cường cấu trúc da tại các khu vực nhạy cảm, se khít lỗ chân lông bề mặt da.

Kết quả phân tích da bằng máy Smart Mirror - LD6021D trên từng chỉ tiêu theo dõi cho thấy có 40% tình nguyện viên cải thiện về lỗ chân lông; 70% tình nguyện viên cải thiện các chỉ tiêu đốm nâu bề mặt, cấu trúc PL, chất lượng da tại khu vực nhạy cảm trên mặt và độ hư tổn do tia cực tím; 80% tình nguyện viên có cải thiện về nếp nhăn bề mặt, và trao đổi chất qua da; da mặt của 90% tình nguyện viên có cải thiện trên các chỉ tiêu về cấu trúc porphyrin dưới da, sắc tố dưới da và độ ẩm dưới da. Đây là một kết quả khả quan, qua đó khẳng định rằng serum cho tác động trẻ hóa da rất rõ ràng.

Hiệu quả làm giảm nếp nhăn bề mặt

Hiệu quả làm giảm đốm nâu bề mặt

Hiệu quả cải thiện porphyrin dưới da

Hiệu quả cải thiện sắc tố dưới da

PGS.TS Đặng Thị Phương Thảo cũng thông tin thêm, một số doanh nghiệp mỹ phẩm đã ngỏ lời hợp tác chuyển giao công nghệ để sớm đưa sản phẩm serum vào thương mại hóa. Chưa dừng lại ở đó, nhiều tình nguyện viên trước đây cho biết rất sẵn sàng cũng như mong đợi được sử dụng chính thức và thường xuyên dòng mỹ phẩm trẻ hóa da từ protein tái tổ hợp FGF-2, EGF như họ từng trải nghiệm và yêu thích.

Thông tin liên hệ:
Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM)
Địa chỉ: 227 Nguyễn Văn Cừ, quận 5, TP.HCM
Điện thoại: 028 62884499 - 028 73089899 - 0909420355

Email: dtpthao@hcmus.edu.vn
Website: www.hcmus.edu.vn