Voorbereiding van keratine hydrolysaat van kippenveren en haar toepassing in cosmetica

Het algemene doel van deze procedure is het bereiden van keratinehydrolysaat uit kippenveren via alkalische enzymatische hydrolyse, en het testen of de toevoeging van keratinehydrolysaat aan een cosmetische zalfbasis de huidbarrièrefunctie verbetert. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van vragen in het vakgebied van keratinebijproducten uit slachthuizen, zoals het benutten van pluimveerven voor de bereiding van keratinehydrolysaat, dat gebruikt kan worden in cosmetische formuleringen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat keratinehydrolysaat van hoge kwaliteit is en fungeert als een zeer goed occlusief middel en bevochtigingsmiddel in cosmetische formuleringen.

Jana Pavlackova, een co-auteur van deze publicatie, demonstreert de procedure voor het aanbrengen van de geteste formuleringen op elke plek van de vier armzijden. Begin met het malen van 50 gram gedroogde veren in een snijmolen tot een uiteindelijke fijnheid van 1,0 millimeter. Ontvet vervolgens de veren in een roestvrijstalen boilercontainer van 27 liter met temperatuurregeling.

Meng de veren met water dat is voorverwarmd tot 40 ± 2 °C in een gewichtsverhouding van 1:75. Voeg een lipolytisch enzym toe in een dosis van 1,5 tot 2,0% en roer de inhoud voorzichtig gedurende vijf minuten met een overheadroerder. Stel de pH van het mengsel in op 9,0 ± 0,2 door een 1% natriumhydroxide- of 1% fosforzuuroplossing toe te voegen.

Dit is de pH-waarde die overeenkomt met de maximale activiteit van het lipolytische enzym. Nadat het mengsel vijf minuten is geroerd met een overheadroerder, wordt de pH-waarde gecontroleerd met een laboratorium-pH/mV-meter en indien nodig bijgesteld. Roer het mengsel vervolgens 24 uur voorzichtig met een overheadroerder bij 40 ± 0.5 °C.

Filter het mengsel door een fijne zeef en was de ontvette veren met een straal vers, stromend koud water. Droog de veren vervolgens gedurende de nacht in een droogkamer op een platte plaat bij 50 °C. Voer de volgende dag de eerste fase van de hydrolyse van kippenveren uit.

Meng de veren met een 0,3% kaliumhydroxid-wateroplossing in een gewichtsverhouding van 1:50 en roer voorzichtig met een overheadroerder bij 60 ± 0,5 °C gedurende 24 uur. Na voltooiing van de eerste hydrolysefase wordt de pH van het mengsel met 10% fosforzuur aangepast naar het niveau dat overeenkomt met de maximale activiteit van het proteolytische enzym, wat in dit geval een niveau van 9,0 ± 0,2 is. Voer vervolgens de tweede fase van de hydrolyse van kippenveren uit.

Voeg het proteolytische enzym toe aan het mengsel in een dosis van 5,0%. Roer het mengsel voorzichtig met een overhead-roerder bij 60 ± 0,5 °C gedurende acht uur. Verwarm het mengsel vervolgens in dezelfde roestvrijstalen boilercontainer van 27 liter tot het kookpunt en laat het 10 minuten koken om het enzym te inactiveren. Scheid de KH-oplossing van het onopgeloste residu door deze te filteren via laagdensiteits filterpapier op een Büchner-trechter onder lichte vacuümdruk.

Giet 400 milliliters van de KH-oplossing in dialysebuisjes met een moleculaire cutoff van 12K om kleine peptiden en zouten te verwijderen. Dialyseer de oplossingen tegen vier liters gedestilleerd water in een plastic emmer gedurende 80 uur bij kamertemperatuur. Vervang het gedestilleerde water na 18, 36 en 60 uur.

Giet de gedialyseerde KH-oplossing op een anti-adhesieve plaat in een verhouding van 500 milliliter per 1.000 vierkante centimeter plaatoppervlak. Droog de oplossing vacuüm tot een dunne film bij 40 ± 0,5 °C gedurende de nacht. Schraap de gedroogde film af, maal deze tot een fijn poeder en bewaar het in een gesloten vat in een exsiccator.

Bereid vervolgens cosmetische formuleringen voor die 2%, 4% en 6% KH bevatten, op basis van het basisgewicht van de zalf. Weeg hiervoor de hoeveelheid KH-poeder af in een polyethyleenvat. Voeg daarna de zalfbasis toe in een hoeveelheid die ervoor zorgt dat het totale gewicht van de formulering 50 gram bedraagt.

Homogeniseer het mengsel gedurende 10 minuten bij 134,16 g met een laboratoriumblender met drie messen, alvorens te mengen met een mechanische overheadroerder. Bewaar de bereide formuleringen bij 5 ± 1 °C en laat ze twee uur voor gebruik op kamertemperatuur opwarmen. Plaats vijf stroken filterpapier in een fysiologische oplossing van 0,90% natriumchloride en laat ze ongeveer één minuut in de oplossing weken.

Breng twee strips aan op de binnenzijde van de rechteronderarm en drie op de binnenzijde van de linkeronderarm, en fixeer deze gedurende vier uur met hechtdisplasters. Verwijder na vier uur de strips en markeer de gebieden met een permanentestift. Bereid de toediening voor van 0,1 milliliters van de geteste formuleringen op elke plek van de ontvette locaties op de onderarm.

Voeg op de linkeronderarm niets toe aan de eerste locatie, aangezien dit de controle is. Breng vervolgens alleen de zalfbasis aan op de tweede locatie. Gebruik hiervoor spuiten en verspreid het over het gehele gemarkeerde oppervlak.

Smeer op dezelfde wijze de zalfbasis plus 2%KH op de derde locatie. Breng tot slot de zalfbasis plus 4%KH en de zalfbasis plus 6%KH aan op de rechterarm. Meet elk monster op elke locatie en bij elk interval.

Voer vijf metingen uit met de sonde van de huidhydratatiemeter voor de huidhydratatie, 15 metingen met de sonde van de instrumentmeter voor het transepidermale waterverlies van de huid en één meting met de sonde van de huid-pH-meter voor de pH van de huid. Verwerk de resulterende metingen zoals beschreven in het tekstprotocol. Hier wordt een representatieve foto van keratinehydrolysaat getoond waarop de gele kleur te zien is.

Keratinehydrolysaat is gemakkelijk oplosbaar in water, heeft een hoog proteïnegehalte en voldoet aan de eisen voor hydrolysaten van cosmetische kwaliteit. Elektroforetische profielen van een proteïnestandaard met een laag molecuulgewicht, een proteïnestandaard met een hoog molecuulgewicht en keratinehydrolysaat tonen aan dat keratinehydrolysaat een brede heterogeniteit in molecuulgewicht heeft. Zodra deze techniek onder knie is, kan deze in 150 uur worden uitgevoerd als dit correct gebeurt.

Na het bekijken van deze video hebt u een goed begrip van hoe u keratinehydrolysaat bereidt en hoe u dit toepast in cosmetische formuleringen. Na de ontwikkeling heeft deze techniek de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van de behandeling van eiwitbijproducten om het gebruik van kippenveren in de cosmetische industrie te onderzoeken.