إعداد هيدروليساتي الكيراتين من ريش الدجاج وتطبيقه في مستحضرات التجميل

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحضير محلل الكيراتين المائي من ريش الدجاج عن طريق التحلل الإنزيمي القلوي، واختبار ما إذا كانت إضافة محلل الكيراتين المائي إلى قاعدة مراهم التجميل تؤدي إلى تحسين وظيفة حاجز الجلد. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على التساؤلات في مجال المنتجات الثانوية للكيراتين في المسالخ، مثل الاستفادة من ريش الدواجن لتحضير محلل الكيراتين المائي، والذي يمكن استخدامه في تركيبات مستحضرات التجميل. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أن محلل الكيراتين المائي يتميز بجودة عالية ويعمل كسدادة ومرطب ممتازين في تركيبات مستحضرات التجميل.

ستقوم جانا بافلاكوڤا، المشاركة في تأليف هذا البحث، بشرح إجراء تطبيق التركيبات المختبرة عند كل نقطة من جوانب الأذرع الأربعة. للبدء، يتم طحن 50 grams من الريش المجفف في مطحنة تقطيع حتى الوصول إلى نعومة نهائية تبلغ 1.0 millimeters. بعد ذلك، يتم إزالة الدهون من الريش في وعاء غلاية من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 27-liter مع التحكم في درجة الحرارة.

اخلط الريش مع ماء تم تسخينه مسبقاً حتى 40 ± 2 °C بنسبة وزنية قدرها 1 إلى 75. أضف إنزيماً محللاً للدهون بجرعة تتراوح بين 1.5 إلى 2.0%، وحرك المحتويات بلطف باستخدام خلاط رأسي لمدة خمس دقائق. اضبط pH المزيج ليكون 9.0 ± 0.2 عن طريق إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 1% أو محلول حمض الفوسفوريك بنسبة 1%.

هذه هي قيمة pH التي تقابل أقصى نشاط للإنزيم المحلل للدهون. بعد تحريك الخليط لمدة خمس دقائق باستخدام محرك علوي، تحقق من مستوى pH باستخدام مقياس pH/mV مخبري وقم بتعديل مستوى pH مجدداً. بعد ذلك، حرك الخليط بلطف باستخدام محرك علوي لمدة 24 ساعة عند 40 ± 0.5 °C.

قم بترشيح الخليط عبر منخل ناعم واغسل الريش منزوع الدهون بتيار من الماء البارد العذب الجاري. بعد ذلك، جفف الريش على طبق مسطح عند 50 degrees celsius في غرفة تجفيف طوال الليل. وفي اليوم التالي، ابدأ المرحلة الأولى من عملية تحلل ريش الدجاج مائياً.

امزج الريش مع محلول هيدروكسيد البوتاسيوم المائي بتركيز 0.3% بنسبة وزنية قدرها 1 إلى 50، وحرك بلطف باستخدام محرك علوي عند درجة حرارة 60 ± 0.5 °C لمدة 24 ساعة. بعد الانتهاء من المرحلة الأولى من التحلل المائي، اضبط قيمة pH للمزيج لتصل إلى المستوى الذي يحقق أقصى نشاط للإنزيم المحلل للبروتينات باستخدام حمض الفسفوريك بتركيز 10%، وهو في هذه الحالة مستوى 9.0 ± 0.2. قم بإجراء المرحلة الثانية من التحلل المائي لريش الدجاج.

أضف الإنزيم المحلل للبروتين إلى الخليط بجرعة قدرها 5.0%. قلّب الخليط بلطف باستخدام محرك علوي عند درجة حرارة 60 ± 0.5 °C لمدة ثماني ساعات. بعد ذلك، سخن الخليط في نفس وعاء الغلاية المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 27 لترًا حتى نقطة الغليان، واتركه يغلي لمدة 10 دقائق لتعطيل الإنزيم. افصل محلول KH عن البقايا غير الذائبة عن طريق ترشيحه باستخدام ورق ترشيح منخفض الكثافة على قمع بوخنر تحت ضغط تفريغ خفيف.

اسكب 400 milliliters من محلول KH في أنابيب ديالزة ذات حد قطع جزيئي 12K لإزالة الببتيدات الصغيرة والأملاح. قم بإجراء الديالزة للمحاليل مقابل أربعة لترات من الماء المقطر في دلو بلاستيكي لمدة 80 ساعة في درجة حرارة الغرفة. استبدل الماء المقطر بعد مرور 18 و36 و60 ساعة.

يُصب المحلول المدياليز (dialyzed solution) لـ KH على لوح مضاد للالتصاق بنسبة 500 milliliters لكل 1,000 square centimeter من مساحة اللوح. يُجفف المحلول تحت تفريغ هوائي حتى يصبح غشاءً رقيقاً عند درجة حرارة 40 ± 0.5 °C طوال الليل. بعد كشط الغشاء المجفف، يُطحن لتكوين مسحوق ناعم ويُحفظ في وعاء مغلق داخل مجفف (desiccator).

بعد ذلك، قم بتحضير تركيبات تجميلية تحتوي على 2% و 4% و 6% من KH وفقاً للوزن الأساسي للمرهم. وللقيام بذلك، قم بوزن كمية مسحوق KH في وعاء من البولي إيثيلين. ثم أضف قاعدة المرهم بكمية تضمن أن يكون الوزن الإجمالي للتركيبة مساوياً لـ 50 جراماً.

قم بتجانس الخليط باستخدام خلاط مختبري ثلاثي الشفرات لمدة 10 دقائق عند 134.16 g قبل الخلط باستخدام محرك ميكانيكي علوي. احفظ التركيبات المحضرة عند درجة حرارة 5 ± 1 °C، وقم بتدفئتها في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين قبل الاستخدام. ضع خمس شرائح من ورق الترشيح في محلول فسيولوجي من 0.90% sodium chloride واتركها لمدة دقيقة واحدة تقريبًا في المحلول.

ضع شريطين على الجانب الداخلي للساعد الأيمن، وثلاثة شرائط على الجانب الداخلي للساعد الأيسر، وثبّتها لمدة أربع ساعات باستخدام لاصقات طبية. بعد مرور أربع ساعات، قم بإزالة الشرائط وتحديد المناطق باستخدام قلم ثابت. استعد لوضع 0.1 milliliters من التركيبات المختبرة في كل بقعة من مواقع الساعد التي تمت إزالة الدهون منها.

على الساعد الأيسر، لا تضف أي شيء إلى الموقع الأول لأنه يمثل المجموعة الضابطة. بعد ذلك، ضع قاعدة المرهم فقط في الموقع الثاني. استخدم المحاقن وقم بتوزيعها على كامل السطح المحدد.

وبالمثل، قم بتوزيع قاعدة المرهم مضافًا إليها 2%KH على الموقع الثالث. وأخيرًا، ضع قاعدة المرهم مضافًا إليها 4%KH وقاعدة المرهم مضافًا إليها 6%KH على الذراع اليمنى. قم بقياس كل عينة في كل موقع وعند كل فاصل زمني.

قم بأخذ خمس قراءات باستخدام مسبار مقياس ترطيب البشرة لقياس ترطيب الجلد، و15 قراءة باستخدام مسبار مقياس الأداة لقياس فقدان الماء عبر البشرة، وقراءة واحدة باستخدام مسبار مقياس pH الجلد لقياس درجة الحموضة للبشرة. قم بمعالجة القراءات الناتجة كما هو موضح في البروتوكول النصي. تظهر هنا صورة تمثيلية لمحلل الكيراتين تظهر لونه الأصفر.

يتميز محلل الكيراتين بقابلية ذوبان سهلة في الماء، ومحتوى بروتيني عالٍ، كما يلبي متطلبات المحللات ذات الدرجة التجميلية. وتُظهر أنماط الرحلان الكهربائي لمعيار البروتين منخفض الوزن الجزيئي، ومعيار البروتين عالي الوزن الجزيئي، ومحلل الكيراتين، أن محلل الكيراتين يتمتع بتغاير واسع في الوزن الجزيئي. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إنجازها في غضون 150 ساعة إذا نُفذت بشكل صحيح.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، سيكون لديك فهم جيد لكيفية تحضير محلل الكيراتين المائي وكيفية تطبيقه في التركيبات التجميلية. وقد مهدت هذه التقنية، بعد تطويرها، الطريق للباحثين في مجال معالجة النواتج البروتينية الثانوية لاستكشاف سبل الاستفادة من ريش الدجاج في صناعة مستحضرات التجميل.