הכנת קרטין Hydrolysate של נוצות העוף ויישומו בתחום הקוסמטיקה

המטרה הכוללת של הליך זה היא להכין הידרוליזט של קרטין מנוצות עוף באמצעות הידרוליזה אנזימטית בסיסית, ולבדוק האם הוספת הידרוליזט קרטין לבסיס משחה קוסמטית משפרת את תפקוד מחסום העור. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות בתחום תוצרי הלוואי של קרטין מבתי השחיטה, כגון ניצול נוצות עוף להכנת הידרוליזט קרטין, שניתן להשתמש בו בפורמולציות קוסמטיות. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהידרוליזט הקרטין הוא בעל איכות גבוהה ופועל כחומר אטום (occlusive) וכמרטיב (humectant) יעיל מאוד בפורמולציות קוסמטיות.

יאנה פבלצ'קו바 (Jana Pavlackova), שותפה לכתיבת פרסום זה, תדגים את ההליך של יישום הפורמולציות שנבדקו בכל נקודה בארבעה צידי הזרוע. ראשית, טחנו 50 גרם של נוצות מיובשות במטחנת חיתוך עד להגעה לרמת דקיקות סופית של 1.0 מילימטרים. לאחר מכן, הסירו את השומן מהנוצות במיכל בישול מנירוסטה בנפח 27 ליטר עם בקרת טמפרטורה.

ערבבו את הנוצות עם מים שחוממו מראש ל-40 פלוס או מינוס 2 מעלות צלזיוס ביחס משקלי של 1 ל-75. הוסיפו אנזים ליפוליטי במינון של 1.5 עד 2.0% וערבבו בעדינות את התכולה באמצעות בוחש עילי למשך חמש דקות. התאימו את ה-pH של התערובת ל-9.0 פלוס או מינוס 0.2 על ידי הוספת תמיסת סודיום הידרוקסיד 1% או תמיסת חומצה זריחית 1%.

זהו ערך ה-pH המתאים לפעילות המקסימלית של האנזים הליפוליטי. לאחר ערבוב התערובת למשך חמש דקות באמצעות בוחש עילי, בדקו את רמת ה-pH בעזרת מד pH/mV מעבדתי וכווןו מחדש את רמת ה-pH. לאחר מכן, ערבבו בעדינות את התערובת באמצעות בוחש עילי למשך 24 שעות בטמפרטורה של 40 פלוס או מינוס 0.5 degrees celsius.

סננו את התערובת דרך נפה דקה ושטפו את הנוצות שנוקו משומן תחת זרם של מים קרים וזורמים. לאחר מכן, ייבשו את הנוצות על צלחת שטוחה בטמפרטורה של 50 degrees celsius בתא ייבוש למשך הלילה. למחרת, בצעו את השלב הראשון של הידרוליזת נוצות העוף.

ערבבו את הנוצות עם תמיסת מים של 0.3% potassium hydroxide ביחס משקלי של 1 ל-50, וערבבו בעדינות עם בוחש עילי בטמפרטורה של 60 ± 0.5 °C למשך 24 שעות. עם סיום השלב הראשון של ההידרוליזה, התאימו את ה-pH של התערובת לרמה התואמת לפעילות המקסימלית של האנזים הפרוטאוליטי באמצעות 10% phosphoric acid, אשר במקרה זה היא רמה של 9.0 ± 0.2. בצעו את השלב השני של הידרוליזת נוצות העוף.

הוסיפו את האנזים הפרוטאוליטי לתערובת במינון של 5.0%. ערבבו בעדינות את התערובת בעזרת מערבל עליון בטמפרטורה של 60 ± 0.5 °C במשך שמונה שעות. לאחר מכן, חממו את התערובת באותו מיכל בישול מנירוסטה בנפח 27 ליטר עד לנקודת הרתיחה והרתיחו במשך 10 דקות כדי להשבית את האנזים. הפרידו את תמיסת ה-KH מהשאריות שלא התמוססו על ידי סינון דרך נייר סינון בצפיפות נמוכה במשפך ביכנר תחת לחץ ואקום קל.

שפכו 400 milliliters של תמיסת ה-KH לתוך צינור דיאליזה עם סף חיתוך של 12K molecular weight במטרה להסיר פפטידים קצרים ומלחים. בצעו דיאליזה לתמיסות מול ארבעה ליטרים של מים מזוקקים בדלי פלסטיק למשך 80 שעות בטמפרטורת החדר. החליפו את המים המזוקקים לאחר 18, 36 ו-60 שעות.

שפוך את התמיסה הדיאלייזה של KH על פלטה אנטי-אדזיבית ביחס של 500 milliliters לשטח פלטה של 1,000-square-centimeter. ייבש את התמיסה בוואקום לסרט דק בטמפרטורה של 40 ± 0.5 °C למשך לילה. לאחר גרידה של הסרט המיובש, גרס אותו ליצירת אבקה דקה ושמור אותה בכלי סגור בתוך דסיקטור.

בשלב הבא, הכינו פורמולציות קוסמטיות המכילות 2%, 4% ו-6% KH בהתאם למשקל הבסיס של המשחה. לשם כך, שקלו את כמות אבקת ה-KH אל תוך כלי פוליאתילן. לאחר מכן, הוסיפו את בסיס המשחה בכמות שתבטיח שמשקל הפורמולציה הכולל יהיה 50 גרם.

הומוגניזרו את התערובת באמצעות בלנדר מעבדה בעל שלושה להבים למשך 10 דקות ב-134.16 g לפני הערבוב באמצעות בוחש מכני עילי. שמרו את הפורמולציות שהוכנו בטמפרטורה של חמישה פלוס או מינוס אחת מעלות צלזיוס, וחממו אותן בטמפרטורת החדר למשך שעתיים לפני השימוש. הניחו חמישה רצועות של נייר סינון בתמיסה פיזיולוגית של 0.90% sodium chloride והשאירו אותן בתמיסה למשך כדקה אחת.

הדביקו שני רצועות בצדו הפנימי של האמה הימנית ושלוש רצועות בצדו הפנימי של האמה השמאלית, וקבעו אותן למשך ארבע שעות באמצעות פלסטרים. לאחר ארבע שעות, הסירו את הרצועות וסמנו את האזורים בעזרת טוש קבוע. הכינו למריחה של 0.1 מיליליטר מהפורמולציות הנבדקות בכל אחת מהנקודות באתרים שהוסר מהם השומן באמות.

בזרוע שמאל, אין להוסיף דבר לאתר הראשון כיוון שהוא משמש כביקורת. לאחר מכן, מרחו את בסיס המשחה על האתר השני בלבד. השתמשו במזרקים והפריסו אותה על פני כל השטח המסומן.

באופן דומה, מרחו את בסיס המשחה בתוספת 2%KH על האתר השלישי. לבסוף, מרחו את בסיס המשחה בתוספת 4%KH ואת בסיס המשחה בתוספת 6%KH על הזרוע הימנית. מדדו כל דגימה בכל אתר ובכל מרווח זמן.

בצעו חמש מדידות באמצעות גשש מד לחות העור לבדיקת לחות העור, 15 מדידות באמצעות גשש המכשיר למדידת איבוד מים טרנס-אפידרמלי של העור, ומדידה אחת באמצעות גשש מד pH העור לבדיקת pH העור. עבדו את הקריאות שהתקבלו כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסטואלי. מוצגת כאן תמונה מייצגת של הידרוליזט קרטין המראה את צבעו הצהוב.

הידרוליזט קרטין ממיס בקלות במים, בעל תכולת חלבון גבוהה, ועומד בדרישות עבור הידרוליזטים בדרג קוסמטי. פרופילים אלקטרופורטיים של סטנדרט חלבון בעל משקל מולקולרי נמוך, סטנדרט חלבון בעל משקל מולקולרי גבוה והידרוליזט קרטין, מראים כי להידרוליזט קרטין יש הטרוגניות רחבה של משקלים מולקולריים. לאחר השליטה בשיטה, ניתן להבצעה ב-150 שעות אם היא מבוצעת כהלכה.

לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה של אופן הכנת הידרוליזט קרטין וכיצד ליישמו בפורמולציות קוסמטיות. לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחום הטיפול בתוצרי לוואי של חלבונים לבחון את השימוש בנוצות עוף בתעשיית הקוסמטיקה.