Preparação de hidrolisado de queratina de penas de galinha e sua aplicação em cosméticos

O objetivo geral deste procedimento é preparar um hidrolisado de queratina a partir de penas de frango por meio de hidrólise enzimática alcalina e testar se a adição do hidrolisado de queratina em uma base de pomada cosmética melhora a função da barreira cutânea. Este método pode ajudar a responder perguntas no campo dos subprodutos de queratina de frigoríficos, como a utilização de penas de aves de frango para a preparação de hidrolisado de queratina, que pode ser usado em formulações cosméticas. A principal vantagem dessa técnica é que o hidrolisado de queratina é de alta qualidade e atua como um excelente agente oclusivo e umectante em formulações cosméticas.

Jana Pavlackova, coautora desta publicação, demonstrará o procedimento de aplicação das formulações testadas em cada ponto dos quatro braços. Para começar, triture 50 gramas de penas secas em um moinho de corte até uma finura final de 1,0 milímetro. Em seguida, desengrase as penas em um recipiente de aço inoxidável com capacidade de 27 litros e controle de temperatura.

Misture as penas com água pré-aquecida a 40 mais ou menos dois graus Celsius numa proporção de peso de 1:75. Adicione uma enzima lipolítica numa dose de 1,5 a 2,0% e agite suavemente o conteúdo com um agitador magnético durante cinco minutos. Ajuste o pH da mistura para 9,0 mais ou menos 0,2 adicionando solução a 1% de hidróxido de sódio ou solução a 1% de ácido fosfórico.

Este é o valor de pH correspondente à atividade máxima da enzima lipolítica. Após agitar a mistura por cinco minutos com um agitador magnético, verifique o nível de pH utilizando um medidor de pH/mV de bancada e reajuste o nível de pH. Em seguida, agite suavemente a mistura com um agitador magnético por 24 horas a 40 mais ou menos 0,5 graus Celsius.

Filtre a mistura por meio de uma peneira fina e lave as penas desengorduradas com um fluxo contínuo de água fria. Em seguida, seque as penas em uma placa plana a 50 graus celsius em uma câmara de secagem durante a noite. No dia seguinte, realize a primeira etapa da hidrólise das penas de frango.

Misture as penas com uma solução aquosa de hidróxido de potássio a 0,3% em uma proporção de massa de um para 50 e agite suavemente com um agitador magnético a 60 mais ou menos 0,5 graus Celsius por 24 horas. Após concluir a primeira etapa da hidrólise, ajuste o pH da mistura ao nível correspondente à atividade máxima da enzima proteolítica com ácido fosfórico a 10%, que, neste caso, é um valor de 9,0 mais ou menos 0,2. Realize a segunda etapa da hidrólise de penas de frango.

Adicione a enzima proteolítica à mistura em uma dose de 5,0%. Agite suavemente a mistura com um agitador superior a 60 mais ou menos 0,5 graus Celsius por oito horas. Em seguida, aqueça a mistura no mesmo recipiente de caldeira de aço inoxidável de 27 litros até o ponto de ebulição e ferva por 10 minutos para inativar a enzima. Separe a solução de KH do resíduo não dissolvido filtrando-a através de papel filtro de baixa densidade em um funil de Büchner com pressão de vácuo leve.

Despeje 400 mililitros da solução KH em tubos de diálise com corte molecular de 12K para remover peptídeos pequenos e sais. Realize a diálise das soluções contra quatro litros de água destilada em um balde de plástico durante 80 horas à temperatura ambiente. Troque a água destilada após 18, 36 e 60 horas.

Despeje a solução dialisada de KH em uma placa antiaderente na proporção de 500 mililitros para uma área de placa de 1.000 centímetros quadrados. Seque a solução ao vácuo até formar um filme fino a 40 mais ou menos 0,5 graus Celsius durante a noite. Após raspar o filme seco, triture-o para formar um pó fino e armazene-o em um recipiente fechado dentro de um dessecador.

Em seguida, prepare formulações cosméticas contendo 2, 4 e 6% de KH de acordo com o peso base da pomada. Para isso, pese a quantidade de pó de KH em um recipiente de polietileno. Em seguida, adicione a base da pomada em uma quantidade que garanta que o peso total da formulação seja igual a 50 gramas.

Homogeneíze a mistura com um liquidificador laboratorial de três lâminas durante 10 minutos a 134,16 ×g antes de misturar utilizando um agitador mecânico superior. Mantenha as formulações preparadas a cinco mais ou menos um grau Celsius e aqueça-as à temperatura ambiente por duas horas antes do uso. Coloque cinco tiras de papel filtro em uma solução fisiológica de 0,90% de cloreto de sódio e deixe-as na solução por aproximadamente um minuto.

Aplique duas tiras no lado interno do antebraço direito e três no lado interno do antebraço esquerdo, fixando-as por quatro horas com curativos adesivos. Após quatro horas, remova as tiras e delimite as áreas com uma caneta permanente. Prepare-se para aplicar 0,1 mililitros das formulações testadas em cada local dos sítios do antebraço desengordurados.

No antebraço esquerdo, não adicione nada ao primeiro local, pois ele é o controle. Em seguida, aplique apenas a base pomada no segundo local. Use seringas e espalhe sobre toda a superfície marcada.

Da mesma forma, aplique a base pomatosa mais 2% de KH no terceiro local. Por fim, aplique a base pomatosa mais 4% de KH e a base pomatosa mais 6% de KH no braço direito. Meça cada amostra em cada local e em cada intervalo.

Realize cinco leituras com a sonda do medidor de hidratação da pele para hidratação cutânea, 15 leituras com a sonda do medidor de perda transepidérmica de água para perda transepidérmica de água pela pele e uma leitura com a sonda do medidor de pH da pele para pH cutâneo. Processe as leituras resultantes conforme descrito no protocolo textual. É apresentada aqui uma fotografia representativa do hidrolisado de queratina mostrando sua coloração amarela.

O hidrolisado de queratina é facilmente solúvel em água, possui alto teor proteico e atende aos requisitos para hidrolisados de grau cosmético. Os perfis eletroforéticos do padrão de proteína de baixo peso molecular, padrão de proteína de alto peso molecular e hidrolisado de queratina mostram que o hidrolisado de queratina apresenta ampla heterogeneidade de peso molecular. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em 150 horas se for feita corretamente.

Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como preparar hidrolisado de queratina e como aplicá-lo em formulações cosméticas. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores na área de tratamento de subprodutos proteicos explorarem o uso de penas de frango na indústria cosmética.