متالوتیونین نوترکیب (Recombinant Metallothionein, MT) یک پروتئین غنی از سیستئین با وزن مولکولی حدود ۶-۷ کیلو دالتون است که با خنثی‌سازی مستقیم رادیکال‌های آزاد و فعال‌سازی شبکه آنتی‌اکسیدانی نقش اصلی را ایفا می‌کند. مقدار مصرف توصیه‌شده در فرمولاسیون‌های آرایشی تنها ۰.۰۱٪ تا ۰.۱٪ است.
فرمولاتورها هنگام جستجوی آنتی‌اکسیدان‌ها معمولاً بین ویتامین C، E یا گلوتاتیون (GSH) انتخاب می‌کنند. متالوتیونین راه‌حل دیگری ارائه می‌دهد. این ماده مستقیماً رادیکال‌های هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید را پاکسازی کرده، از پراکسیداسیون لیپیدی جلوگیری می‌کند و بیان سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و گلوتاتیون درون‌سلولی را افزایش می‌دهد. داده‌ها نشان می‌دهند که سرعت واکنش آن با رادیکال‌های هیدروکسیل ده هزار برابر سریع‌تر از SOD است و اثربخشی آنتی‌اکسیدانی کلی آن به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از دوزهای معمول گلوتاتیون است. این مکانیسم دوگانه پاکسازی مستقیم و فعال‌سازی شبکه، امکان حفظ پایداری آنتی‌اکسیدانی فرمولاسیون را حتی با مقادیر بسیار کم افزودنی فراهم می‌کند.
مولکول متالوتیونین حاوی حدود ۳۰٪ سیستئین است. این گروه‌های سولفیدریل تمایل بسیار بالایی به یون‌های فلزات سنگین مانند روی، مس و کادمیوم دارند. در بهبود ظاهر رنگ پوست، با کلات‌کردن یون‌های مس در جایگاه فعال تیروزیناز، مسیر تولید ملانین را مسدود می‌کند. کلات‌کردن به پاکسازی یون‌های فلزات سنگین باقی‌مانده از محیط کمک کرده و ظاهر تیره پوست ناشی از رسوب فلزات سنگین را بهبود می‌بخشد و پوست را شفاف‌تر نشان می‌دهد.
برای ارزیابی مستقیم توسط تحقیق و توسعه، در ادامه پارامترهای فنی کلیدی این ماده اولیه آورده شده است: نام INCI: Cysteine, Trehalose / Metallothionein وزن مولکولی: ۶ - ۷ کیلو دالتون محتوی سیستئین: حدود ۳۰٪ ظاهر: پودر لیوفیلیزه سفید تا سفید مایل به کرم خلوص: ≥۹۵٪ (آزمایش SDS-PAGE) حلالیت: به‌راحتی در آب و بافرهای رقیق حل می‌شود مقدار مصرف توصیه‌شده: ۰.۰۱٪ - ۰.۱٪ روش افزودن: افزودن در دمای پایین به فاز آبی
س: تفاوت اساسی مکانیسم آنتی‌اکسیدانی متالوتیونین نوترکیب با گلوتاتیون چیست؟ ج: گلوتاتیون عمدتاً به‌عنوان یک دهنده الکترون واحد مستقیماً رادیکال‌های آزاد را پاکسازی می‌کند، در حالی که متالوتیونین نه تنها مستقیماً رادیکال‌های آزاد را خنثی می‌کند، بلکه بیان سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون را نیز افزایش می‌دهد و یک شبکه آنتی‌اکسیدانی پایدار می‌سازد. این مکانیسم دوگانه باعث می‌شود که در غلظت‌های بسیار پایین نیز اثر آنتی‌اکسیدانی قابل‌توجهی داشته باشد.
س: هنگام افزودن متالوتیونین به فرمولاسیون، چه الزامات خاصی برای pH و دما وجود دارد؟ ج: توصیه می‌شود در فاز آبی در دمای پایین (زیر ۴۰ درجه سانتیگراد) افزوده شود و pH فرمولاسیون بین ۵.۰ تا ۷.۰ کنترل شود. متالوتیونین ساختار پروتئینی دارد؛ دمای بالا یا pH شدید باعث تغییر conformation فضایی آن شده و در نتیجه توانایی کلات‌کنندگی و پاکسازی فعال گروه‌های سولفیدریل از بین می‌رود.
س: محتوای بالای سیستئین متالوتیونین چگونه بر اثربخشی عملی آن تأثیر می‌گذارد؟ ج: محتوای حدود ۳۰٪ سیستئین، گروه‌های سولفیدریل فراوانی را فراهم می‌کند که گروه‌های فعال اصلی برای کلات‌کردن یون‌های فلزات سنگین و پاکسازی رادیکال‌های آزاد هستند. محتوای بالای سولفیدریل نه تنها قدرت اتصال بسیار بالایی به فلزات سنگین می‌دهد، بلکه با کلات‌کردن یون‌های مس در تیروزیناز به بهبود ظاهر ناهمواری رنگ پوست کمک می‌کند.
س: متالوتیونین به شکل پودر لیوفیلیزه در هنگام نگهداری و حمل و نقل چه شرایطی را نیاز دارد؟ ج: شکل پودر لیوفیلیزه فعالیت پروتئین را به حداکثر می‌رساند. در هنگام نگهداری باید در ظرف دربسته در یخچال ۲ تا ۸ درجه سانتیگراد و دور از چرخه‌های مکرر انجماد و ذوب و نور مستقیم خورشید قرار گیرد. پس از حل‌سازی مجدد توصیه می‌شود در اسرع وقت استفاده شود؛ در صورت نیاز به نگهداری محلول بازسازی‌شده، باید سیستم نگهدارنده مناسب اضافه شده و در یخچال نگهداری شود.