Vorbereitung der Keratin-Hydrolysat aus Hühnerfedern und ihre Anwendung in der Kosmetik

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, Keratinhydrolysat aus Hühnerfedern durch alkalische enzymatische Hydrolyse herzustellen und zu testen, ob die Zugabe von Keratinhydrolysat zu einer kosmetischen Salbenbasis die Funktion der Hautbarriere verbessert. Diese Methode kann helfen, Fragen im Bereich der Keratin-Nebenprodukte von Schlachthöfen zu beantworten, wie z. B. die Verwendung von Hühnergeflügelfedern zur Herstellung von Keratinhydrolysat, das in kosmetischen Formulierungen verwendet werden kann. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass Keratinhydrolysat von hoher Qualität ist und in kosmetischen Formulierungen als sehr gutes Okklusiv- und Feuchthaltemittel wirkt.

Das Verfahren zum Auftragen getesteter Formulierungen an jeder Stelle der vier Armseiten wird von Jana Pavlackova, einer Mitautorin dieser Publikation, demonstriert. Mahlen Sie zu Beginn 50 Gramm getrocknete Federn in einer Schneidmühle auf eine Endfeinheit von 1,0 Millimetern. Anschließend die Federn in einem 27-Liter-Kesselbehälter aus Edelstahl mit Temperaturregelung entfetten.

Mischen Sie die Federn mit bis zu 40 plus oder minus zwei Grad Celsius heißem Wasser in einem Gewichtsverhältnis von eins zu 75. Fügen Sie ein lipolytisches Enzym in einer Dosis von 1,5 bis 2,0 % hinzu und rühren Sie den Inhalt fünf Minuten lang vorsichtig mit einem Überkopfrührer um. Stellen Sie den pH-Wert der Mischung auf 9,0 plus oder minus 0,2 ein, indem Sie 1 % Natriumhydroxid oder 1 % Phosphorsäurelösung hinzufügen.

Dies ist der pH-Wert, der der maximalen Aktivität des lipolytischen Enzyms entspricht. Nachdem Sie die Mischung fünf Minuten lang mit einem Überkopfrührer gerührt haben, überprüfen Sie den pH-Wert mit einem pH/mV-Messgerät für Labortische und stellen Sie den pH-Wert neu ein. Rühren Sie die Mischung dann 24 Stunden lang bei 40 plus oder minus 0,5 Grad Celsius vorsichtig mit einem Überkopfrührer um.

Die Mischung durch ein feines Sieb filtrieren und die entfetteten Federn mit einem Strahl frischem, fließendem kaltem Wasser waschen. Anschließend trocknest du die Federn auf einem flachen Teller bei 50 Grad Celsius in einer Trockenkammer über Nacht. Führen Sie am nächsten Tag die erste Stufe der Hydrolyse der Hühnerfedern durch.

Mischen Sie die Federn mit 0,3%iger Kaliumhydroxid-Wasserlösung in einem Gewichtsverhältnis von eins zu 50 und rühren Sie mit einem Überkopfrührer bei 60 plus oder minus 0,5 Grad Celsius 24 Stunden lang vorsichtig um. Nach Beendigung der ersten Hydrolysestufe stellen Sie den pH-Wert des Gemisches auf das Niveau ein, das der maximalen Aktivität des proteolytischen Enzyms mit 10% Phosphorsäure entspricht, was in diesem Fall einem Wert von 9,0 plus oder minus 0,2 entspricht. Führen Sie die zweite Stufe der Hydrolyse von Hühnerfedern durch.

Fügen Sie der Mischung das proteolytische Enzym in einer Dosis von 5,0% hinzuRühren Sie die Mischung acht Stunden lang vorsichtig mit einem Überkopfrührer bei 60 plus oder minus 0,5 Grad Celsius um. Erhitzen Sie dann die Mischung im selben 27-Liter-Kesselbehälter aus Edelstahl bis zum Siedepunkt und kochen Sie sie 10 Minuten lang, um das Enzym zu inaktivieren. Trennen Sie die KH-Lösung von dem ungelösten Rest, indem Sie sie durch Filterpapier mit geringer Dichte auf einem Buchner-Trichter mit leichtem Vakuumdruck filtrieren.

Gießen Sie 400 Milliliter der KH-Lösung in einen Dialyseschlauch mit 12-K-Molekulargewicht, um kleine Peptide und Salze zu entfernen. Dialysieren Sie die Lösungen gegen vier Liter destilliertes Wasser in einem Plastikeimer für 80 Stunden bei Raumtemperatur. Wechseln Sie das destillierte Wasser nach 18, 36 und 60 Stunden.

Die dialysierte Lösung von KH wird auf eine Antiadhäsivplatte im Verhältnis von 500 Millilitern zu einer Plattenfläche von 1.000 Quadratzentimetern gegossen. Vakuumtrocknen Sie die Lösung über Nacht bei 40 plus oder minus 0,5 Grad Celsius zu einem dünnen Film. Nachdem Sie den getrockneten Film abgekratzt haben, mahlen Sie ihn zu einem feinen Pulver und bewahren Sie ihn in einem geschlossenen Gefäß in einem Exsikkator auf.

Bereiten Sie anschließend kosmetische Formulierungen vor, die zwei, vier und 6% KH enthalten, entsprechend dem Grundgewicht der Salbe. Wiegen Sie dazu die Menge KH-Pulver in ein Polyethylengefäß. Fügen Sie dann die Salbenbasis in einer Menge hinzu, die sicherstellt, dass das Gesamtgewicht der Formulierung 50 Gramm entspricht.

Die Mischung mit einem Labormixer mit drei Klingen 10 Minuten lang bei 134,16 g homogenisieren, bevor sie mit einem mechanischen Überkopfrührer gemischt wird. Halten Sie die vorbereiteten Formulierungen bei fünf plus oder minus einem Grad Celsius und erwärmen Sie sie vor der Verwendung zwei Stunden lang bei Raumtemperatur. Legen Sie fünf Streifen Filterpapier in eine physiologische Lösung von 0,90 % Natriumchlorid und lassen Sie sie etwa eine Minute lang in der Lösung.

Tragen Sie zwei Streifen auf die Innenseite des rechten Unterarms und drei auf die Innenseite des linken Unterarms auf und fixieren Sie diese vier Stunden lang mit Heftpflastern. Entfernen Sie nach vier Stunden die Streifen und markieren Sie die Bereiche mit einem permanenten Stift. Bereiten Sie sich darauf vor, 0,1 Milliliter der getesteten Formulierungen an jeder Stelle der entfetteten Unterarmstellen aufzutragen.

Fügen Sie am linken Unterarm nichts zur ersten Stelle hinzu, da dies die Kontrolle ist. Tragen Sie dann die Salbenbasis nur auf die zweite Stelle auf. Verwenden Sie Spritzen und verteilen Sie diese über die gesamte markierte Fläche.

Verteilen Sie in ähnlicher Weise die Salbenbasis plus 2%KH auf der dritten Stelle. Zum Schluss tragen Sie die Salbenbasis plus 4%KH und die Salbenbasis plus 6%KH auf den rechten Arm auf. Messen Sie jede Probe an jeder Stelle und in jedem Intervall.

Nehmen Sie fünf Messungen mit der Sonde des Hauthydratationsmessgeräts für die Hautfeuchtigkeit, 15 Messungen mit der Messsonde für den transepidermalen Wasserverlust der Haut und eine Messung mit der Haut-pH-Messsonde für den pH-Wert der Haut vor. Verarbeiten Sie die resultierenden Messwerte wie im Textprotokoll beschrieben. Hier ist ein repräsentatives Foto von Keratinhydrolysat zu sehen, das seine gelbe Farbe zeigt.

Keratinhydrolysat ist leicht wasserlöslich, hat einen hohen Proteingehalt und erfüllt die Anforderungen an Hydrolysate in kosmetischer Qualität. Elektrophoretische Profile des niedermolekularen Proteinstandards, des hochmolekularen Proteinstandards und des Keratinhydrolysats zeigen, dass das Keratinhydrolysat eine große Heterogenität des Molekulargewichts aufweist. Einmal gemeistert, kann diese Technik in 150 Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Keratinhydrolysat herstellt und wie man es in kosmetischen Formulierungen anwendet. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Behandlung von Proteinnebenprodukten, um die Verwendung von Hühnerfedern in der Kosmetikindustrie zu erforschen.