Objective: Rice (Oryza sativa) bran waxes, the by-products of rice bran oil manufacturing, are widely used as inactive components in several preparations. Nevertheless, the function of rice bran waxes against skin ageing has never been reported. This study aimed to investigate thermal property and fatty acid profile of rice bran waxes, including rice bran soft (RBS) and hard (RBH) waxes, and the activities against skin ageing in cultured skin cells.
Methods: Thermal property and fatty acid profile of rice bran waxes were analysed by differential scanning calorimetry and gas chromatography-mass spectrometry, respectively. The cytotoxicity assay of waxes was performed in B16F10 melanoma cells, human skin fibroblasts and co-culture cells of HaCaT cells and human skin fibroblasts. The non-cytotoxic concentrations of waxes were evaluated for their activities against skin ageing, including melanogenesis assay, antioxidant activity, collagen content analysis, matrix metalloproteinase-1 and matrix metalloproteinase-2 inhibitory assay and anti-inflammatory activity.
Results: Thermal property indicated the endotherm peaks with melting temperatures at 40.89 ± 0.27°C and 69.64 ± 0.34°C for RBS and RBH, respectively. The main fatty acids in RBS were oleic (31.68 ± 0.75%) and linoleic acids (27.19 ± 0.40%), whereas those in RBH were palmitic (36.24 ± 1.08%) and stearic acids (35.21 ± 4.51%). The cytotoxicity assay in single cells and co-culture cells showed the non-cytotoxicity of RBS (0.0001-1 mg/mL) and RBH (0.0001-0.1 mg/mL). The anti-skin ageing activities of 1 mg/mL RBS and 0.1 mg/mL RBH included the melanogenesis inhibition by suppression of tyrosinase and tyrosinase-related protein-2 enzymes, the antioxidant activity by cellular protection against cell damage and cell death, the collagen stimulation, the matrix metalloproteinase-1 and matrix metalloproteinase-2 suppression and the anti-inflammation.
Conclusions: The study results suggest that RBS and RBH can potentially be applied as the functional ingredients in formulations against skin ageing as well as provide the superior benefit on skin moisturization.
Objectif: Les cires de son de riz (Oryza sativa) et les sous‐produits de la fabrication de l’huile de son de riz sont largement utilisées comme composants inactifs dans plusieurs préparations. Néanmoins, l’effet des cires de son de riz contre le vieillissement de la peau n’a jamais été rapporté. Cette étude visait à étudier les propriétés thermiques et le profil d’acides gras des cires de son de riz, y compris les cires dures et douces de son de riz, et les activités contre le vieillissement de la peau dans les cellules cutanées en culture. MÉTHODES: La propriété thermique et le profil d’acides gras des cires de son de riz ont été analysés par calorimétrie différentielle à balayage et chromatographie en phase gazeuse couplée spectrométrie de masse, respectivement. Le dosage de la cytotoxicité des cires a été réalisé sur des cellules de mélanome B16F10, des fibroblastes de peau humaine, et des cellules de co‐culture de cellules HaCaT et des fibroblastes de peau humaine. Les concentrations non cytotoxiques des cires ont été évaluées pour leurs activités contre le vieillissement de la peau, y compris l’analyse de la mélanogenèse, l’activité antioxydante, l’analyse de la teneur en collagène, le test de l’inhibiteur de la métalloprotéinase matricielle‐1 et de la métalloprotéinase matricielle‐2 et l’activité anti‐inflammatoire. RÉSULTATS: La propriété thermique indiquait des pics endothermes avec des températures de fusion à 40,89 ± 0,27 °C et 69,64 ± 0,34 °C pour les cires dures et douces de son de riz, respectivement. Les principaux acides gras des cires douces de son de riz étaient des acides oléiques (31,68 ± 0,75 %) et des acides linoléiques (27,19 ± 0,40 %), tandis que ceux des cires dures de son de riz étaient des acides palmitiques (36,24 ± 1,08 %) et des acides stéariques (35,21 ± 4,51 %). Le dosage de la cytotoxicité dans les cellules individuelles et les cellules de co‐culture a montré la non‐cytotoxicité des cires douces de son de riz (0,0001 à 1 mg/ml) et des cires dures de son de riz (0,0001 à 0,1 mg/ml). Les activités antivieillissement de la peau de 1 mg/ml de cire douce de son de riz et de 0,1 mg/ml de cire dure de son de riz comprenaient l’inhibition de la mélanogenèse par suppression des enzymes de la tyrosinase et de la protéine liée à la tyrosinase 2, l’activité antioxydante par protection cellulaire contre les dommages et la mort cellulaires, la stimulation du collagène, la suppression de la métalloprotéinase matricielle‐1 et la métalloprotéinase matricielle‐2 et l’activité anti‐inflammatoire.
Conclusions: Les résultats de l’étude indiquent que les cires dures et douces de son de riz peuvent potentiellement être appliquées comme ingrédients fonctionnels dans des formulations contre le vieillissement de la peau et fournir un bénéfice supérieur en termes d’hydratation de la peau.
Keywords: anti‐skin ageing; cultured skin cells; cytotoxicity assay; rice bran hard wax; rice bran soft wax.
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