Vi tảo là những sinh vật quang hợp tạo ra các chất chuyển hóa có giá trị khi tiếp xúc với các điều kiện bất thuận, stress như nhiệt độ cao hoặc thấp, độ mặn cao, áp suất thẩm thấu, quá trình quang hoá, bức xạ tia cực tím. Các chất chuyển hóa có giá trị này đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu ngành công nghiệp mỹ phẩm và trang điểm để được sử dụng trong các sản phẩm chống lão hóa, kem chống nắng và làm trắng da. Các chất chuyển hóa thứ cấp của vi tảo có thể có tác dụng chống lại mụn hoặc chống vi khuẩn; cũng có thể sửa chữa và chữa lành da, bảo vệ da khỏi tác hại của tia UV và ngăn ngừa viêm nhiễm. Các sản phẩm mỹ phẩm hiện tại có thể được thay thế bằng các sản phẩm mỹ phẩm có nguồn gốc từ vi tảo, thân thiện với môi trường và an toàn, khiến chúng trở nên quan trọng công khai vì mọi người muốn có các sản phẩm tự nhiên nhất có thể. Hiện nay một số sản phẩm có nguồn gốc từ vi tảo đã được bán trên thị trường và công nghệ sinh học của vi tảo đang ngày càng phát triển hơn mỗi ngày sẽ tạo ra nhiều sản phẩm thương mại hơn trong thời gian ngắn. Bài đánh giá này nhấn mạnh tiềm năng của các loài vi tảo và các phân tử hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ chúng trong mỹ phẩm thiên nhiên đang thịnh hành với sự chú trọng đặc biệt vào các lĩnh vực ứng dụng và các bước sản xuất mỹ phẩm.
Vi tảo là nhóm vi sinh vật nhân thực có khả năng quang tự dưỡng rất đa dạng về thành phần và số lượng loài. Vi tảo có kích thước khác nhau (0,2 μm đến thậm chí lớn hơn 70 mm), đa dạng về cấu trúc và hình dạng. Vi khuẩn lam, còn được gọi là tảo lam, thường được coi là vi tảo mặc dù chúng là vi khuẩn. Vi khuẩn lam rất đa dạng là nhóm sinh vật quang hợp tạo oxy đầu tiên, Gram âm, có khả năng tồn tại ở hầu hết các môi trường sống như biển, nước ngọt, đất, lớp vỏ trái đất, núi, tuyết, nước mặn, nước nóng. Vi tảo thường tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt như bức xạ UV và độ mặn cao vì chúng cũng sống trong môi trường khắc nghiệt, do đó để tồn tại và phát triển, chúng phải có một số cơ chế để chống lại những điều kiện bức xạ UV, các loại oxy phản ứng và các gốc tự do.
Vi tảo tạo ra các hợp chất để tự bảo vệ bản thân và các hợp chất này lại thu hút sự chú ý của ngành công nghiệp mỹ phẩm. Những hợp chất từ vi tảo có thể được chuyển thành sản phẩm tiềm năng được sử dụng cho các sản phẩm mỹ phẩm hoặc trang điểm, đặc biệt là để bảo vệ da khỏi tác hại của ánh nắng mặt trời. Các hợp chất hoạt tính sinh học này có thể bao gồm axit béo đa nối đôi (PUFAs), chất diệp lục (chlorophyll), carotenoid và phycobiliprotein, carbohydrate, protein, peptid, axit amin, vitamin, polyphenol, phytosterol. Các hợp chất này có các tác dụng khác nhau như các hoạt động chống oxy hóa, chống ung thư, kháng khuẩn, kháng vi rút và kháng nấm và tác dụng kích thích miễn dịch. Ngoài ra, các hợp chất từ vi tảo có tác dụng chống viêm điều chỉnh chức năng của đại thực bào để duy trì cân bằng nội môi trong hệ thống miễn dịch theo mô. Tác dụng rõ nhất là hoạt tính chống oxy hóa, quét gốc superoxide, quét gốc hydroxyl, quét gốc 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), thi-obarbituric acid (TBA), ferric thiocyanate (FTC), 2, 20-azinobis-3-ethylbenzothizoline-6-sulfonate (ABTS), hoạt tính dập tắt oxy nguyên tử và ức chế lipid peroxide. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy vi tảo có hoạt tính chống oxy hóa cao do các hợp chất chuyển hoá chiết xuất từ vi tảo hoặc các hợp chất hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ vi tảo có tiềm năng rất lớn để trở thành các sản phẩm dựa trên sinh học mới như mỹ phẩm, dược phẩm, chất dinh dưỡng, nhựa sinh học và chất tạo màng sinh học.
Ứng dụng vi tảo trong mỹ phẩm
Vi tảo tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp có tác dụng kháng viêm, giảm mụn hoặc kháng vi khuẩn. Các hợp chất cũng có tác dụng sửa chữa và chữa lành da và ngăn ngừa viêm nhiễm. Ví dụ, tảo xoắn Arthrospira platensis rất giàu protein (50-70%), có thể được sử dụng như một hợp chất hoạt tính sinh học để sửa chữa lão hóa da và ngăn ngừa hình thành nếp nhăn. Chiết xuất từ tảo lục Chlorella vulgaris có thể tăng cường tổng hợp collagen trong da, hỗ trợ mô da và thúc đẩy sự tái sinh của mô mới. Chiết xuất tảo Dunaliella salina kích thích sự phát triển của tế bào và cũng cải thiện quá trình chuyển hóa năng lượng. C. vulgaris, Nostoc và A. platensis tạo ra nhiều chất diệp lục và carotenoit, có đặc tính chống oxy hóa, khi có bức xạ UV. Tảo silic Odontella aurita sản xuất các axit béo quan trọng như PUFAs, axit béo bão hòa (SFAs), axit béo không bão hòa đơn (MUFAs), axit eicosapentaenoic (EPA), axit docosahexaneoic (DHA). Một số thành phần của chiết xuất vi tảo phản ứng với các protein đa dạng trên da để tạo thành một lớp gel bảo vệ trên bề mặt da, ngăn chặn sự mất độ ẩm. Ngoài ra, một số loài vi tảo có khả năng duy trì sự cân bằng của hệ thực vật da thông qua việc bảo vệ khỏi các vi sinh vật như Synechocystis sp. cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao chống lại Escherichia coli, Candida albicans, Staphylococcus aureus và Aspergillus niger.
Như vậy, công dụng tiềm năng của vi tảo đầy hứa hẹn và các sản phẩm có giá trị của chúng trong mỹ phẩm, cách chúng có thể được sử dụng trong các sản phẩm chống lão hóa, kem chống nắng và làm trắng da, cũng như cách sản xuất và tinh chế các chất chuyển hóa vi tảo từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô lớn.
