Abattoirs, l’industrie alimentaire et l’industrie de la tannerie produisent annuellement les immenses quantités de sous-produits solides kératine – laine, plumes, poils, sabots, griffes, cornes et autres. Selon les dernières statistiques, le poids vif total de poulets, dindes, canards et autres volailles abattues aux USA est de 62,5 milliards de livres par an1; dans l’Union européenne, c’est environ 28,7 milliards de livres par an. Considérant que les plumes font jusqu'à 8,5 % du poids total de volaille, le USA seul produit chaque année environ 5,3 milliards de livres de déchets de plumes2.
La kératine est une protéine présentant une résistance chimique élevée parce qu’elle est fortement réticulé avec ponts disulfures qui rendent son traitement difficile. Obtention de produits solubles exige clivant les liaisons transversales et éventuellement effectuer l’hydrolyse des liaisons peptidiques3. Clivage des ponts disulfure peut procéder par une réaction de l’anion thiol selon le modèle suivant4,5:
Sun– + – SbSc– ↔ – Sb– + – SaSc–
Avec un pH très élevé, hydrolyse des ponts disulfure apparaît également, selon le modèle6
SS –– + → OH– – S– + – SOH
Dans des conditions douces (pH 8 environ), même de sulfitolyse se déroule selon la répartition suivante :
– SS – + HSO3– → – SH + SSO –3–
La façon la plus économique de dégrader la kératine est la décomposition microbienne, qui se caractérise par des conditions douces au cours de la transformation et haute ventilation rendement (env. 90 %)7,8. Kératinases sont produites par certaines bactéries isolées du sol et la kératine des déchets9. Kératinases microbiennes hydrolysent de structures rigides et fortement réticulé de kératine10 et la résultante KH préparé est riche en protéines solubles, sans perte en acides aminés essentiels détectés dedans11.
Afin d’y incorporer une protéine dans les produits cosmétiques, produits (p. ex., émulsions, lotions et gels), les prescriptions assurent que ces protéines sont solubles dans l’eau, les systèmes de donnée sont transparents, et cette re-agrégation des peptides se produise due à interactions hydrophobes. Par conséquent, une pratique courante consiste à appliquer des hydrolysats de protéines, telles que l’élastine, collagène hydrolysé et de la kératine. Lorsque vous ajoutez des hydrolysats en émulsions cosmétiques, les mesures sont prises pour faire en sorte que l’hydrolysat est tout d’abord dissous dans l’eau. Dans certains cas, il est souhaitable que la protéine (ou l’hydrolysat) est soluble dans l’alcool ou d’autres solvants organiques12.
KH est normalement décrit dans les shampooings, revitalisants, lotions et sérums nutritives pour cheveux, comme mascara, vernis à ongles et agents de maquillage des yeux. Les effets KH déclarés généralement incluent formant un film protecteur, lissant les cheveux ou ongles structure, plasticité accrue et l’aspect de la formation de traités réglementant la consistance des produits et en encourageant la formation de mousse13 , 14. on a également démontré que KH réduit la tension superficielle, d'où la supplémentation dans les cosmétiques peut faciliter la réduction de la quantité d’émulsifiant ajouté pour stabiliser les crèmes. KH limiter les effets de l’irritation provoquée par les détergents (tensioactifs) à la peau, des yeux et cheveux, réduisant ainsi les effets secondaires potentiels de produits désinfectants sur les tissus (p. ex., déshydratation de la peau, la dureté et la fonction de barrière une diminution de la peau). La haute capacité de mise en mémoire tampon des hydrolysats est aussi exploitée pour stabiliser le pH des produits cosmétiques ; peptides de longueur plus courte ont une plus grande mise en mémoire tampon effet15,16. Bien que KHs sont sont établis en tant que composants standards dans les cheveux et ongles cosmétiques mais aussi utilisées dans les produits pour soins de la peau, des études sur les effets hydratants des KH n’apparaissent pas dans la littérature contemporaine.
La technologie enzymatique alcaline a été développée pour le traitement des sous-produits de la kératine dans KH et tests active est en cours sur les effets d’un certain nombre d’additifs cosmétiques17,18,19,20 , 21 , 22. l’avantage d’hydrolyse alcaline enzymatique deux étapes à l’aide de protéases microbiennes de plumes de poulet assure un rendement élevé dans des conditions douces de réaction et la qualité de KH est très élevée contrairement à l’hydrolyse employée dans les acides forts ou alcalis. Dans un premier temps, les plumes sont incubés à une température plus élevée dans un milieu alcalin, partiellement perturbe la structure de la kératine et gonfle les plumes ; Après avoir réglé le pH, les plumes sont hydrolysés avec une enzyme protéolytique dans des conditions douces dans la deuxième étape. Le KH dialysée possède une teneur élevée en protéines.
L’application de la méthode décrite ici est traitement plumes de volaille dans un KH par hydrolyse alcaline enzymatique et l’analyse de l’effet des propriétés hydratantes de KH appliquée à émulsion cosmétique O/W. Les propriétés hydratantes sont étudiées par des méthodes non invasives instrumental in vivo. Les méthodes plus fréquemment pour mesurer la fonction barrière et hydratation peau du SC comprennent la mesure des propriétés électriques de la peau (conductance ou capacité). Différentes méthodes pour étudier hydratation SC comprennent près de méthode imaginant multispectrale infrarouge (NIM), la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, tomographie à cohérence optique ou transfert thermique transitoire23. Fonction de barrière de SC correspond à la Pie de SC et elle est mesurée par la méthode étuve ventilée, méthode de la chambre non aérée et méthode de la chambre ouverte24.
Propriétés des formulations modèle sont déterminées à l’aide de l’adaptateur de sonde Multi 5 MPA avec trois types de sondes. Le premier one, cornéomètre CM 825, mesures peau hydratation en évaluant les changements dans la capacité électrique de la surface de la peau ; le condensateur de mesure montre les changements dans la capacité de la surface de la peau à corneometric unités. Le cornéomètre ne donne qu’une évaluation relative de peau hydratation25. Pour la Pie, la deuxième sonde, tewameter TM 300, est utilisée pour mesurer le gradient de densité de l’évaporation de l’eau (dans une chambre ouverte instrument fondé sur le droit de diffusion de Fick) de la peau indirectement par les deux paires de capteurs (température et humidité relative) indiquant la quantité d’eau transportée par une zone définie et le laps de temps (g/m2/h). Cette méthode permet de détecter même la moindre perturbation de peau barrière fonction26. PH de la peau est un indicateur de barrière et de la fonction anti-microbienne des SC27. L’acidité du manteau peau a été mesurée par une sonde de peau PH 905 (troisième) connectée à la station de 5 MPA. Cette sonde spécialement conçue est constituée d’une électrode de verre plat pour le contact cutané complet, relié à un voltmètre. Le système de mesure des changements potentiels en raison de l’activité des cations hydrogène entourant la couche très mince de formes semi-solides, mesurée au sommet de la sonde. Les variations de tension sont affichées comme pH28.
Nous présentons les expériences divisés en trois sections : (1) préparation de KH de poulet de plumes biétage alcaline-hydrolyse enzymatique et sa purification par dialyse (enlever les sels et les fractions de faible poids moléculaire), (2) préparation de cosmétiques formulations contenant du 2, 4 et 6 % KH et (3) essais des propriétés de KH en mesurant la peau hydratation, Pie et pH de la peau. Essais ont été menés sur 10 femmes dont l’âge moyen de 27,2 ans et sur 10 hommes avec l’âge moyen de 26,2 ans. La méthode de sélection des bénévoles et le test lui-même ont été menées conformément aux principes éthiques internationaux de recherche bio-médicale utilisant des sujets humains,29; toutes les personnes ont donné leur consentement éclairé avant l’inclusion dans l’étude. Avant l’essai a commencé, les volontaires ont été invités à remplir un questionnaire sur leur état de santé. Les volontaires s’est engagés à éviter d’appliquer tout produit cosmétique aux sites d’essai et aux régions environnantes pendant les 24 h avant et Pendant la période d’essai ; en outre, ils étaient seulement autorisés brève soirée lavages à l’eau courante.