Préparation d’hydrolysat de kératine des plumes de poulet et son Application dans les produits cosmétiques

L'objectif général de cette procédure est de préparer un hydrolysat de kératine à partir de plumes de poulet par hydrolyse enzymatique alcaline, et de tester si l'ajout d'hydrolysat de kératine dans une base de pommade cosmétique améliore la fonction barrière de la peau. Cette méthode peut aider à répondre à des questions dans le domaine des sous-produits de kératine des abattoirs, telles que l'utilisation des plumes de volailles pour la préparation d'hydrolysat de kératine, qui peut être utilisé dans des formulations cosmétiques. Le principal avantage de cette technique est que l'hydrolysat de kératine est de haute qualité et agit comme un agent occlusif et humectant très efficace dans les formulations cosmétiques.

La procédure d'application des formulations testées sur chaque point des quatre faces du bras sera démontrée par Jana Pavlackova, coauteure de cette publication. Commencez par broyer 50 grammes de plumes sèches dans un broyeur à couteaux jusqu'à une finesse finale de 1,0 millimètre. Ensuite, dégraissez les plumes dans un récipient en acier inoxydable de 27 litres équipé d'un contrôle de température.

Mélanger les plumes avec de l'eau préchauffée à 40 ± 2 °C selon un rapport pondéral de 1 à 75. Ajouter une enzyme lipolytique à une dose de 1,5 à 2,0 % et agiter doucement le mélange à l’aide d’un agitateur magnétique pendant cinq minutes. Ajuster le pH du mélange à 9,0 ± 0,2 à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium à 1 % ou d’acide phosphorique à 1 %.

Cette valeur de pH correspond à l'activité maximale de l'enzyme lipolytique. Après avoir agité le mélange pendant cinq minutes à l'aide d'un agitateur magnétique, vérifiez le niveau de pH à l'aide d'un pH-mètre de laboratoire de banc pH/mV et réajustez le niveau de pH. Ensuite, agitez doucement le mélange avec un agitateur magnétique pendant 24 heures à 40 ± 0,5 degrés Celsius.

Filtrez le mélange à l’aide d’une passoire fine et rincez les plumes désengraissées avec un filet d’eau froide courante. Ensuite, faites sécher les plumes sur une plaque plane à 50 degrés Celsius dans une chambre de séchage pendant toute une nuit. Le lendemain, effectuez la première étape de l’hydrolyse des plumes de poulet.

Mélanger les plumes avec une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium à 0,3 % selon un rapport pondéral de un à cinquante, puis agiter doucement à l’aide d’un agitateur magnétique à 60 ± 0,5 degrés Celsius pendant 24 heures. Une fois la première étape de l’hydrolyse terminée, régler le pH du mélange au niveau correspondant à l’activité maximale de l’enzyme protéolytique à l’aide d’acide phosphorique à 10 %, qui, dans ce cas, est un pH de 9,0 ± 0,2. Réaliser la deuxième étape de l’hydrolyse des plumes de poulet.

Ajouter l'enzyme protéolytique au mélange à une dose de 5,0 %. Mélanger doucement le mélange à l’aide d’un agitateur mécanique à 60 ± 0,5 degrés Celsius pendant huit heures. Ensuite, chauffer le mélange dans le même récipient en acier inoxydable de 27 litres jusqu’au point d’ébullition et faire bouillir pendant 10 minutes afin d’inactiver l’enzyme. Séparer la solution de KH du résidu non dissous en la filtrant à travers un papier filtre de faible densité sur un entonnoir de Büchner avec une légère pression sous vide.

Verser 400 millilitres de la solution KH dans un tube de dialyse ayant un seuil de coupure moléculaire de 12K afin d'éliminer les petits peptides et les sels. Dialyser les solutions contre quatre litres d'eau distillée dans un récipient en plastique pendant 80 heures à température ambiante. Changer l'eau distillée après 18, 36 et 60 heures.

Verser la solution dialysée de KH sur une plaque antiadhésive à raison de 500 millilitres pour une surface de plaque de 1 000 centimètres carrés. Sécher sous vide la solution en un film mince à 40 ± 0,5 degrés Celsius pendant toute une nuit. Après avoir raclé le film séché, broyer le produit afin d'obtenir une poudre fine et conserver celle-ci dans un récipient fermé placé dans un dessiccateur.

Ensuite, préparez des formulations cosmétiques contenant 2 %, 4 % et 6 % de KH en fonction du poids de base de la pommade. Pour ce faire, pesez la quantité de poudre de KH dans un récipient en polyéthylène. Ajoutez ensuite la base de pommade en une quantité garantissant que le poids total de la formulation soit égal à 50 grammes.

Homogénéisez le mélange avec un broyeur de laboratoire à trois pales pendant 10 minutes à 134,16 ×g avant de le mélanger à l’aide d’un agitateur mécanique à entraînement supérieur. Conservez les formulations préparées à cinq plus ou moins un degré Celsius, puis réchauffez-les à température ambiante pendant deux heures avant utilisation. Placez cinq bandes de papier filtre dans une solution physiologique de chlorure de sodium à 0,90 % et laissez-les environ une minute dans la solution.

Appliquer deux bandes sur la face interne de l'avant-bras droit et trois sur la face interne de l'avant-bras gauche, puis les fixer pendant quatre heures à l'aide de pansements adhésifs. Après quatre heures, retirer les bandes et délimiter les zones à l'aide d'un stylo indélébile. Préparer l'application de 0,1 millilitre des formulations testées sur chaque site dégraissé de l'avant-bras.

Sur l'avant-bras gauche, ne rien ajouter au premier site car il s'agit du témoin. Ensuite, appliquer uniquement la base de pommade sur le second site. Utiliser des seringues et répartir le produit sur toute la surface délimitée.

De même, appliquer la base de pommade plus 2 %KH sur le troisième site. Enfin, appliquer la base de pommade plus 4 %KH et la base de pommade plus 6 %KH sur le bras droit. Mesurer chaque échantillon sur chaque site et à chaque intervalle.

Effectuez cinq mesures avec la sonde du tensiomètre cutané pour l'hydratation de la peau, quinze mesures avec la sonde de l'appareil pour la perte insensible d'eau cutanée, et une mesure avec la sonde du pH-mètre cutané pour le pH de la peau. Traitez les mesures obtenues comme décrit dans le protocole textuel. Ci-dessous est présentée une photographie représentative de l'hydrolysat de kératine montrant sa couleur jaune.

L'hydrolysat de kératine est facilement soluble dans l'eau, possède une teneur élevée en protéines et répond aux exigences relatives aux hydrolysats de qualité cosmétique. Les profils électrophorétiques de l'hydrolysat de protéines de faible poids moléculaire, de l'hydrolysat de protéines de haut poids moléculaire et de l'hydrolysat de kératine montrent que l'hydrolysat de kératine présente une grande hétérogénéité de masse moléculaire. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 150 heures si elle est effectuée correctement.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment préparer un hydrolysat de kératine et comment l'incorporer dans des formulations cosmétiques. Depuis son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs spécialisés dans le traitement des sous-produits protéiques pour explorer l'utilisation des plumes de poulet dans l'industrie cosmétique.