Summary
L’objectif du protocole est de préparer les hydrolysat de kératine des plumes de poulet par hydrolyse alcaline enzymatique et pour tester si l’ajout d’hydrolysat de kératine dans une base de pommade cosmétique améliore la fonction barrière de la peau (hydratation de rehauts et réduisant ainsi la perte insensible en eau). Essais sont réalisés sur des hommes et femme bénévoles.
Abstract
Hydrolysats de kératine (KHs) sont des composants standards établis dans les produits cosmétiques cheveux. Comprendre les effets hydratants des KH est avantageuse pour les produits cosmétiques de soins de la peau. Les objectifs du protocole sont : (1) pour traiter des plumes de poulet au KH à l’hydrolyse alcaline enzymatique et de le purifier par la dialyse et (2) pour tester si l’ajout de KH dans une base de pommade (OB) augmente l’hydratation de la peau et améliore la fonction barrière de la peau en diminuant la perte insensible en eau (Pie). Au cours de l’hydrolyse alcaline enzymatique les plumes sont tout d’abord incubés à une température plus élevée en milieu alcalin, puis, dans des conditions douces, hydrolysées par une enzyme protéolytique. La solution de KH est dialysée, vide séché et broyé en une fine poudre. Préparations cosmétiques contenant de l’huile en émulsion aqueuse (O/W) contenant du 2, 4 et 6 % en poids de KH (basée sur le poids de l’OB) sont préparés. Contrôle les propriétés hydratantes de KH est réalisé sur 10 hommes et 10 femmes de 1, 2, 3, 4, 24 et 48 h. formulations testé à des intervalles de temps sont réparties sur les sites de l’avant-bras volar dégraissés. L’hydratation de la peau du stratum corneum (SC) est évaluée en mesurant la capacité de la peau, qui est l’une des méthodes utilisées et simples plus dans le monde entier. Pie est basée sur la mesure de la quantité d’eau transportée par une zone définie et la durée de la peau. Les deux méthodes sont totalement non invasive. KH en fait pour un excellent occlusif ; Selon l’addition de KH dans OB, elle entraîne une réduction de 30 % de Pie après l’application. KH fonctionne aussi comme un agent mouillant, qu’il lie l’eau des couches inférieures de l’épiderme à la SC ; à l’ajout de KH optimal dans l’OB, en hausse de 19 % dans l’hydratation chez les hommes et 22 % hausse chez les femmes se produit.
Introduction
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.
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Protocol
Volontaires ont été recrutés parmi les employés et les étudiants de notre Université. La méthode de sélection a été réalisée conformément aux « International Ethical Guidelines for Biomedical Research Involving Human Subjects. Council for International Organizations of Medical Sciences, Genève (2002). » KH est un ingrédient cosmétique commun utilisé dans les produits capillaires (shampooings, conditionneurs, etc.) et l’approbation de l’institutional review board n’est donc pas nécessaire.
1. le processus des plumes de poulet en KH
- Recueillir des plumes de poulet provenant d’une ferme de volailles.
- Laver les impuretés insolubles et restes de sang de plumes de poulet avec un excès suffisant d’eau douce (froide) en cours d’exécution. Placez les plumes sur une plaque plane et sécher toute la nuit à 50 ° C.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici. - Rectifier les 50 sec g plumes dans une usine de découpe (adaptée aux matériaux échantillon douce à moyennement dure et les matériaux fibreux) dans une finesse finale de 1,0 mm. alternativement, la finesse finale de paillettes plumes peut être plus élevé, mais pas plus de 3,0 mm.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici. -
Dégraisser les plumes
Remarque : La méthode plus efficace et économique de dégraissage de plumes de volaille utilise une enzyme lipolytique commerciale.- Dans un contenant en acier inoxydable 27-L Chaudière avec régulation de température, mélanger les plumes avec de l’eau préchauffée à 40 ± 2 ° C dans un 1:75 de ratio poids. Ajouter une enzyme lipolytique (activité 100 KLU/g) en une dose de 1,5 à 2,0 % (associés à pesé dans les plumes sèches) et doucement agiter le contenu avec un agitateur généraux pendant 5 min.
- Ajuster le pH du mélange à 9,0 ± 0,2, la valeur correspondant à l’activité maximale de l’enzyme lipolytique en ajoutant 1 % NaOH ou 1 % H3PO4 solution. Agiter le mélange pendant 5 min avec un agitateur généraux et ensuite vérifier et re-régler le niveau de pH en utilisant un testeur de pH/mV de banc de laboratoire.
- Remuer doucement le mélange avec un agitateur généraux pendant 24 h à 40 ± 0,5 ° C. Sinon, incuber le mélange à 40 ± 0,5 ° C et Pendant les 6 premières heures d’incubation, remuer le contenu à des intervalles de 1 h.
- Filtrer le mélange dans un tamis fin (100 µm taille) et laver les plumes dégraissées avec un jet d’eau douce (froide) en cours d’exécution. Sécher les plumes sur une plaque plane à 50 ° C dans une chambre de séchage du jour au lendemain.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici.
- Effectuer la première étape de l’hydrolyse de plumes de poulet. Mélanger les plumes avec 0,3 % solution d’eau KOH dans un poids ratio 01:50 et remuer doucement avec un agitateur supérieur à 60 ± 0,5 ° C pendant 24 h. Le pH du mélange diminue d’environ 12,5 au début de l’incubation à env. 11,0 à la fin de l’incubation. Après avoir terminé la première étape d’hydrolyse, ajuster le pH du mélange au niveau correspondant à l’activité maximale de l’enzyme protéolytique avec 10 % H3PO4 (dans ce cas, à un niveau de 9,0 ± 0,2) en ajoutant 1 % NaOH.
- Effectuer la deuxième étape de l’hydrolyse de plumes de poulet. Ajouter au mélange, l’enzyme protéolytique dans une dose de 5,0 % (lié à la matière sèche de la quantité de plumes pesée-in au début de la première étape de l’hydrolyse). Doucement agiter avec un agitateur supérieur à 60 ± 0,5 ° C pendant 8 h et ensuite chauffer le mélange (dans le même conteneur de 27 L chaudière en acier inoxydable) à un point d’ébullition (100 ° C) et faire bouillir pendant 10 minutes inactiver les enzymes.
- La solution du KH (préparé à l’étape 1.6) séparer les restes non dissous en filtrant par le biais de faible densité papier filtre dans un entonnoir Buchner avec légère dépression ; vous pouvez également utiliser une centrifugeuse.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici pendant plusieurs jours si une solution de KH est conservée à 5 ± 1 ° C. - Dans le seau en plastique (26 cm diamètre x 26 cm de hauteur) dialyser le KH à l’aide de membranes MWCO 12 K pour enlever les sels et les petits peptides. Verser 400 mL de la solution KH dans tube à dialyse et il dialyser contre 4 L d’eau distillée pour 80 h à température ambiante ; Changez l’eau distillée après 18, 36 et 60 h.
- Monter une solution dialysée de KH sur une plaque anti-adhésif (p. ex., silicone) un ratio de 500 mL à surface plate de 1 000 cm2 , vide sec sur un film mince à 40 ± 0,5 ° C pendant la nuit, moudre pour former une fine poudre et conservez-la dans un récipient hermétique dans un dessicateur.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici pendant plusieurs mois si la poudre KH est stockée dans un endroit sec.
2. préparer des préparations cosmétiques avec KH
Remarque : L’OB utilisé pour les essais était une base commerciale de O/W crème hydrophile et constituée d’aqua, paraffine, paraffine liquide, cetearyl alcohol, Laureth 4, hydroxyde de sodium, carbomer, méthylparaben et propylparaben.
- Préparer les formulations contenant du 2, 4 et 6 % KH (selon le poids de base de l’onguent). Peser la quantité de poudre KH dans un récipient en polyéthylène (7 cm diamètre x 10 cm de hauteur), puis ajouter l’OB à un montant qui assure le poids total de la formulation est égale à 50 g ; Voir la recette dans le tableau 1.
| Formulation cosmétique | Poids de base de pommade [g] | Poids d’hydrolysat de kératine [g] | Poids total [g] | |||||
| Pommade à base | 50 | 0 | 50 | |||||
| Pommade base + 2 % KH | 49 | 1 | ||||||
| Pommade base + 4 % KH | 48 | 2 | ||||||
| Pommade base + 6 % KH | 47 | 3 | ||||||
Tableau 1 : Poids-en quantités d’hydrolysat de base et de la kératine de l’onguent pour préparer des préparations cosmétiques.
- Homogénéiser le mélange avec un mélangeur de laboratoire 3 pales pendant 10 min à 134.16 x g et mélanger à l’aide d’un agitateur mécanique généraux. Maintenir les formulations préparées à 5 ± 1 ° C et réchauffer à température ambiante pendant 2 h avant son utilisation.
Remarque : L’homogénéisation du mélange d’OB avec KH peut être fait avec un agitateur non-numériques ainsi. Sur un agitateur non-numérique, il existe ainsi échelles avec la vitesse approximative (en tr/min). Agitation douce fonctionnera le mieux pour cette étape.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici jusqu'à 5 mois si les formulations sont stockées à 5 ± 1 ° C.
3. tester les propriétés de KH mesure hydratation de la peau, Pie et pH
Remarque : Effectuez toutes les mesures dans une salle climatisée à 23 ± 2 ° C et l’humidité relative de 56 ± 3 %.
- 5 place des bandes de papier filtre (taille 2 x 4 cm) dans la solution physiologique (0,90 % NaCl) et laisser pendant environ 1 min dans la solution.
- Appliquer deux bandes à la face interne de l’avant-bras droit et trois à la face interne de l’avant-bras gauche et fixer pendant 4 h avec les sparadraps. Cette étape consiste à dégraisser la peau et éliminer les caractéristiques individuelles de la peau sur le site. Après 4 h, enlever les bandes et demark les zones avec un stylo permanent, voir la Figure 1.
Figure 1 : méthode de localisation des formulations de test sur l’avant-bras des membres gauche et supérieurs droit. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
- Appliquer 0,1 mL des formulations testées à chaque endroit des sites dégraissés avant-bras à l’aide de seringues et l’étaler sur toute la surface marquée. Sur l’avant-bras gauche, ne pas demander quoi que ce soit sur le premier site (c’est le contrôle), appliquer l’OB sur le deuxième site et l’OB + 2 % KH pour le troisième. Appliquer l’OB + 4 % KH et OB + 6 % KH au bras droit.
- Mesurer chaque échantillon à chaque site et chaque intervalle (1, 2, 3, 4, 24 et 48 heures) et prendre 5 lectures avec la sonde de compteur hydratation de la peau pour l’hydratation de la peau, 15 lectures avec la sonde de compteur Pie pour peau Pie et 1 lecture avec la sonde de compteur pH de peau pour le pH de la peau. Ne permettent pas de bénévoles d’appliquer tout produit cosmétique aux sites d’essai et les régions avoisinantes au cours de la période d’essai ; elles sont permises brève soirée lavages à l’eau courante.
Remarque : Le protocole peut être suspendu ici. - Traitez les lectures qui en résulte caractéristiques numériques de base des statistiques descriptives, à l’aide du tableur. Après les 5 valeurs hydratation mesurées pour chaque échantillon, ignorer les plus faibles et les lectures plus élevés et de calculer seulement 3 lectures pour l’arithmétique et l’écart. D’après les relevés de Pie 15 mesurées pour chaque échantillon, ignorer les 5 premiers et calculer seulement 10 lectures pour l’arithmétique et l’écart.
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Representative Results
Le KH établi selon la procédure présentée ici (voir Figure 2) est de couleur jaune en couleur, facilement soluble dans l’eau à forte teneur en protéines (solides inorganiques représentent < 2,0 %) ; le pH de la solution de 1,0 % de KH est 5.3 et remplit les conditions pour hydrolysats de qualité cosmétique. Le rendement du KH de 50 g de matière est d’environ 30 %. La distribution de poids moléculaire de KH a été déterminée par SDS-PAGE et est illustrée à la Figure 3.
Figure 2 : image représentative d’hydrolysat de kératine. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : SDS-PAGE de kératine hydrolysat de protéine des normes et. Piste 1 : gamme ultra bas poids moléculaire marqueur (3.5-26,6 kDa). Voies 2, 3 et 4 : hydrolysats de kératine préparés en 3 lots. 120 µg KH remis en suspension dans un tampon de chargement µL 20 a été chargé dans chaque puits. Lane 5 : marqueur de poids moléculaires large gamme (6.5-200 kDa)
L’hydratation et les valeurs de Pie ont été définis dans différents bénévoles et donc ne pouvaient être comparés les uns aux autres. Par conséquent, les valeurs sont exprimées en variation en pourcentage par rapport à l’OB sur le site de traités avec les formulations, le second contenant 2, 4 et 6 % des ajouts de KH à intervalles de mesure de 1, 2, 3, 4, 24 et 48 h. Les valeurs de pH de la peau sont exprimés comme la moyenne arithmétique entre les valeurs de pH de la peau pour tous les bénévoles. Les résultats de la modification dans l’hydratation et Pie en pourcentage, par rapport à l’OB et pour les niveaux de pH de la peau sont donnés dans le tableau 2 pour 10 hommes et tableau 3 pour 10 volontaires de la femme.
| Hommes | ||||||
| Temps | 1 h | 4. | 3 h | 2. | 24h | 48 h |
| Hydratation (variation en % par rapport à la base de Oitment) ± écart-type | ||||||
| Pommade base + 2 % KH | + ± 15 16 | + 14 ±16 | + ±9 12 | + ±14 19 | + ±18 11 | + ±9 15 |
| Pommade base + 4 % KH | + ±19 6 | + 1 ±18 | + ± 10 5 | + ±16 7 | + 11 ±9 | + ± 15 14 |
| Pommade base + 6 % KH | -±25 3 | -±14 4 | -±18 7 | -±17 4 | + ±14 11 | -±14 17 |
| Pie (variation en % par rapport à la base de Oitment) ± écart-type | ||||||
| Pommade base + 2 % KH | -± 15 20 | -±22 20 | -±21 11 | -±21 20 | -± 20 23 | -21±17 |
| Pommade base + 4 % KH | -±12 28 | -± 20 29 | -±20 28 | -±24 28 | -±20 47 | -±20 36 |
| Pommade base + 6 % KH | -±16 36 | -±21 41 | -±17 31 | -±17 36 | -±20 53 | -±17 54 |
| pH | ||||||
| Contrôle | ±0. 5 4,7 | 5.1 ± 0,4 | 4.9 ± 0,4 | ±0, 3 5.1 | 4,6 ± 0,5 | ±0.7 4,8 |
| Pommade à base | 4,8 ± 0,5 | ±0, 3 5.1 | ±0, 3 4,9 | 5,0 ±0. 4 | 4,6 ± 0,4 | 5,0 ± 0,6 |
| Pommade base + 2 % KH | 5,0 ± 0,6 | 4,8 ± 0,4 | 4.9 ± 0,5 | 4.9 ± 0,5 | ± 0,3 4,7 | 5,0 ± 0,6 |
| Pommade base + 4 % KH | 4,8 ± 0,5 | ±0, 3 4,9 | 4,8 ± 0,4 | ±0, 3 4,8 | ±0. 5 4,7 | 4,8 ± 0,5 |
| Pommade base + 6 % KH | ±0. 5 4,7 | 5,0 ± 0,2 | 4.9 ± 0,4 | 4,8 ± 0,4 | 4,8 ± 0,6 | 5,0 ± 0,6 |
Tableau 2 : Résultats pour changent en hydratation, Pie et le pH de la peau des volontaires de 10 hommes à des intervalles de mesure de 1, 2, 3, 4, 24 et 48 h.
| Femmes | ||||||
| Temps | 1 h | 4. | 3 h | 2. | 24h | 48 h |
| Hydratation (variation en % par rapport à la base de Oitment) ± écart-type | ||||||
| Pommade base + 2 % KH | + ±7 22 | + ±6 15 | + ±8 15 | + ±9 12 | + ±14 14 | + ±9 18 |
| Pommade base + 4 % KH | ±4 0 | -± 5 6 | -2 ± 5 | + 1 ±7 | + ±13 10 | + ± 10 15 |
| Pommade base + 6 % KH | -± 5 12 | -± 2 14 | -± 7 9 | -±9 5 | + ±12 8 | + ±9 10 |
| Pie (variation en % par rapport à la base de Oitment) ± écart-type | ||||||
| Pommade base + 2 % KH | -1,6 32 | -±3.0 16 | -±1, 3 12 | -±0.9 20 | -±1, 9 35 | -1,6 38 |
| Pommade base + 4 % KH | -±1.1 41 | -2,7 37 | -±0. 8 24 | -±0.9 34 | -±1, 5 44 | -±1, 9 38 |
| Pommade base + 6 % KH | -50 1,4 | -±2, 2 39 | -±0.7 29 | -±0.9 39 | -2,4 16 | -±2.1 33 |
| pH | ||||||
| Contrôle | ±0.7 5.0 | ±0, 3 5,3 | ±0.7 4,9 | 5,0 ±0, 5 | 5,0 ±0. 8 | 4.7 ±0.7 |
| Pommade à base | 5,2 ± 0,6 | ±0, 3 5,3 | 5.2 ±0.7 | 5,0 ±0. 4 | 5.1 ±0. 8 | ±0.7 4,8 |
| Pommade base + 2 % KH | 5.4 ±0.7 | 5.1 ± 0,4 | 4.9 ± 0,4 | 5.1 ±0.7 | ±0.7 4,9 | 5,0 ± 1,0 |
| Pommade base + 4 % KH | 5.2 ±0.7 | ±0, 3 5.1 | 5,0 ±0. 4 | 4.9 ± 0,4 | 5.1 ± 0,6 | 5.1 ± 0,2 |
| Pommade base + 6 % KH | 5.2 ±07 | 5,2 ± 0,2 | 5,0 ±0. 4 | 5,0 ±0, 3 | 5.4 ± 0,6 | 5.2 ±0. 4 |
Tableau 3 : Résultats pour changent en hydratation, Pie et le pH de la peau de 10 femmes volontaires à des intervalles de mesure de 1, 2, 3, 4, 24 et 48 h.
Hydratation du SC pour hommes volontaires :
À de courts intervalles de mesure (1-4 h), les plus fortes hausses dans l’hydratation de la peau (12-19 %) ont été enregistrés pour les formulations complétant l’OB avec 2 % de KH ; l’ajout de 4 % KH a montré une augmentation plus faible (1 à 7 %) dans l’hydratation. À l’inverse, le KH à 6 % reflétée négativement sur les valeurs pour l’hydratation du SC (une baisse de 3-7 %). Après 24h de mesure, soit une augmentation de 11 % en hydratation SC a été discernée pour tous les ajouts de KH à l’OB testé. La même tendance s’est poursuivie même après 48 h, suite à une légère augmentation de l’hydratation qui restait encore : une augmentation de 15 % pour KH à 2 %, une hausse de 14 % pour l’ajout de 4 % de KH et la baisse de 17 % pour KH à 6 %.
Hydratation du SC pour femmes volontaires :
Il est observable que complétant l’OB avec 2 % KH provoque environ 22 % augmentation hydratation SC, par rapport à OB seul, dès 1 h de mesure ; un ajout de 4 % de KH à l’OB n’a, en effet, aucun effet sur l’hydratation ; alors que, à l’inverse, ajouter 6 % KH à l’OB se reflète une diminution de 12 % environ dans l’hydratation, par rapport aux pures semblables OB. tendances sont vus après 2, 3 et 4 h après la mesure, à qui augmente hydratation de 12 à 15 % pour la supplémentation avec 2 % KH ; Pour plus additions de KH, l’hydratation est immuable ou diminue. Après 24h de mesure, l’hydratation a été enregistrée comme supérieur à celui de l’OB pour tous les ajouts de KH testés ; la plus forte augmentation (14 %) dans l’hydratation s’est produite pour l’addition de 2 % KH, tandis que l’augmentation plus faible (8 %) a été vu pour la supplémentation à 6 % de KH. Des résultats similaires sont obtenus après 48 h de la mesure, dans lequel une plus grande hydratation que pour OB pure a été enregistrée pour tous les échantillons avec des ajouts de KH ; la plus forte hausse (18 %) dans l’hydratation s’est produite pour l’ajout de KH 2 %, tandis que la plus faible (10 %) a augmenté pour la supplémentation KH à 6 %.
Pie pour les hommes volontaires :
Les résultats de la marque Pie il est clair que des formulations additionné de KH diminuer Pie, lorsqu’il est appliqué sur la peau, en comparaison de la pure OB. Une quantité accrue de KH a eu un effet positif sur des valeurs plus faibles de Pie. Après 1 h après avoir appliqué les formulations, Pie a été enregistré comme 20 % inférieur à celui de l’OB pure, se rapportant à une formulation avec 2 % KH ; tandis que KH à 4 % a chuté de 28 % en Pie ; considérant que le KH à 6 % conduit à une dramatique 36 % diminution de Pie. En effet, les valeurs de Pie réduites ont également observés à 2, 3 et 4 h de mesure pour les formulations additionné de KH. Après 24 et 48 h, Pie était encore significativement diminuée sur les sites traités avec les formulations KH. Après 24h, Pie observée sur la peau était de 23 % plus faible chez l’OB additionné de 2 % de KH que sur le site pour OB pure ; KH à 4 %, a chuté d’environ 47 % Pie, tandis que KH 6 % déclenchée Pie à l’automne de 53 %. Une tendance similaire est évidente même après 48 h : la Pie pour les peaux traitée avec OB contenant 2 % KH était de 21 % plus faible que sur le site pour OB pure ; le KH à 4 % a montré une Pie à 36 % plus bas ; et le KH à 6 % a entraîné une baisse de 54 %.
Pie pour les femmes volontaires :
Il est évident que tous les ajouts surveillés de KH à OB seront répercutées dans Pie réduite, comme on le voit chez les volontaires hommes. Après 1 h d’application, une diminution significative de la Pie a été enregistrée pour les échantillons de OB contenant tous les ajouts de KH ; sur un 32 % réduction Pie a été vu pour l’ajout de 2 % de KH, autour d’une baisse de 41 % pour 4 % KH et même une baisse de 50 % de Pie d’un supplément de 6 % de KH. Après 2, 3 et 4 h d’intervalles de mesure, la situation reste semblable, c'est-à-dire, il y a une diminution de Pie à des intervalles de temps ; la moindre baisse de Pie se produit 2 % KH, tandis que le plus grand est vu 6 % KH. Après 2 h, la Pie diminue de 16 % pour KH à 2 %, 37 % pour KH à 4 % et 39 % pour KH à 6 %. À 3 h, Pie diminue de plus de 12 % pour KH à 2 %, de 24 % pour KH à 4 % et 29 % pour KH à 6 %. À 4 h, Pie plus diminue de 20 % pour 2 % KH, 34 % pour 4 % KH et 39 % 6 % KH. Après 24h, la réduction moins de Pie (16 %) ont eu lieu pour l’ajout de 6 % de KH, tandis que les plus grand (44 %) a été vu d’un supplément de 4 % de KH ; le KH à 2 % a été observée à entraîner une diminution de 35 % de Pie. Après 48 h, les résultats restent relativement équilibrée, avec la baisse moins de Pie (33 %) pour l’ajout de 6 % de KH, le plus grand (38 %), 4 % et similaires KH et 2 % KH.
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Discussion
L’avantage de l’hydrolyse alcaline-enzymatique est qu’il peut être modifié selon les futures applications de KH. Par exemple, dans les applications de produits cosmétiques capillaires où une couleur légèrement brunâtre d’un produit n’est pas un obstacle, une température plus élevée lors de l’hydrolyse peut être appliquée menant à un rendement supérieur de KH. En outre, le temps de traitement plus long durant les deux phases de la procédure technologique affecte de manière significative le processus global de l’efficacité – rendement de KH s’élève à 85 %.
Les résultats de mesure de l’hydratation rendent évident que, pendant l’intervalle de surveillance de mesure (1-48 h), l’addition de 2 % KH à OB est optimale car elle provoque une augmentation de 11 à 19 % en hydratation SC pour hommes volontaires et une augmentation de 12 à 22 % pour les bénévoles de la femme. Le KH qui est ajouté possède une large distribution de poids moléculaire. Nous suggérons qu’une partie des fractions de faible poids moléculaire (MW < 20 kDa) pénètre l’épiderme après application sur la peau. Accru d’hydratation de la peau après avoir revêtu une formulation additionnée de KH s’explique par le biais de l’eau de liaison KH basses couches de l’épiderme à la structure de la Cour suprême, conduisant à la formation de ponts H entre l’eau et des molécules KH. Ce mécanisme d’action est également adopté par certains auteurs30. L’effet hydratant du KH est comparable aux hydratants classiques (p. ex., le glycérol, urée et acide hyaluronique) qui ont été testés dans des émulsions et des formulations22sur gel.
Mesures de Pie soulignent que pendant le temps observé de mesure (1-48 h) des volontaires hommes, toutes les formulations avec supplémentation KH causé Pie à diminuer après application. L’ajout de 2 % de KH à l’OB a entraîné une réduction Pie de 11 à 23 %, en comparaison de la pure OB. Quand l’OB a été complétée par 4 % KH, Pie a baissé de 28 à 47 % ; alors que pour KH 6 % elle diminuée par autant que 31 à 54 %. Pour les bénévoles de la femme, complétant l’OB représente KH 4 % la meilleure option, car il y avait une diminution de 24 à 44 % en SC Pie. La Pie significativement plus faible pour les formulations additionné de KH peut s’expliquer par le processus des fractions de poids moléculaire plus élevé de KH formant un film protecteur, une fois appliqué sur l’épiderme, ce qui empêche la perte d’eau épidermique. En fait, l’effet très positif de KH sur Pie équivaut ou dépasse même, dans un souci de comparaison, les valeurs de Pie a enregistré pour les gels cosmétiques ou d’émulsions additionnées de 5 à 10 % de glycérol et de 1 à 5 % de séricine. De même, lorsque l'on compare les KH avec les huiles minérales conventionnelles, KH diminuée Pie par environ 25-30 %31. En outre, les propriétés de barrière de KH sont mieux que, par exemple, ceux de l’urée et l’acide hyaluronique22.
pH de la Surface de la peau :
Pour référence, pH 3,5 à 4,3 est une surface de la peau acide, pH 4,4 à 5,5 est neutre à cet égard et pH de 5,6 à 6,5 représente une surface de peau de base32. Nous avons trouvé que pas de changements significatifs ont été observés dans le pH de la surface de la peau après avoir mis sur toutes les formulations testées (OB + 2, 4 et 6 % KH) ; le pH de 4,6 à 5,0 (volontaires hommes) et de 4,9 à 5,4 (volontaires de la femme) correspond à une surface de peau normale. L’analyse à long terme (plus de 2 jours) n’a pas accompli.
Modifications et dépannage :
Transformation des plumes de poulet en KH est très facile et fonctionne sous une pression atmosphérique et à température douce. Le processus peut être transformé favorablement de l’échelle du laboratoire à l’échelle d’une usine pilote et à l’échelle industrielle. À l’article 2 du protocole où le KH est homogénéisé avec l’émulsion (O/W) base, quelques modifications sont possibles. Dans industrial pratique, O/W et sans les émulsions sont préparées en mélangeant de l’eau (W) phase (eau + ingrédients cosmétiques solubles dans l’eau) et la phase huileuse (O) (huile + cosmétiques ingrédients solubles dans l’huile). KH est soluble dans l’eau, aussi est-il favorable à mélanger directement dans la phase aqueuse du système.
Limites de la Technique :
La localisation de chaque point de mesure hydratation et Pie et pression martelée sont mesurées avec compteur d’hydratation de la peau qui est cher.
Étapes critiques au sein du protocole sont pour la plupart à la Section 3. L’état de santé, les différences individuelles, fumeurs/non fumeurs, sexe, les différences d’âge, menstruation et état mental peuvent influencer la mesure hydratation de la peau et Pie. Pour l’obtention de résultats représentatifs, la même personne devrait s’appliquer à des formulations testées sur les avant-bras et hydratation de la mesure et les valeurs de Pie. Il est essentiel d’effectuer toutes les mesures dans une salle climatisée avec une température stable et l’humidité relative. En cas de valeurs de mesure à intervalles de 24 à 48 h, acclimatation des volontaires dans une pièce climatisée pendant au moins 30 minutes avant la mesure est nécessaire.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Cet article a été rédigé avec l’appui du projet IGA/FT/2017/007 de l’Université Tomas Bata à Zlin.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Material or chemicals | |||
| LIPEX 100T | Novozymes | LJP30020 | Lipex - enzyme produced by submerged fermentation of a genetically-modified microorganism, activity 100 KLU/g |
| Savinase Ultra 16L | Novozymes | PXN40001 | Savinase - enzyme produced by submerged fermentation of a genetically-modified microorganism, activity 16 KNPU-S/g |
| Potassium hydroxide, KOH | Sigma-Aldrich | 302510289 | Potassium hydroxide, KOH, 97,0 %, Mr 56,11 |
| Phosphoric acid solution, H3PO4 | Sigma-Aldrich | W290017 | Phosphoric acid solution, H3PO4, 85 wt. % concentration in water, Mr 98,00 |
| Sodium chloride physiological solution | Sigma-Aldrich | 52455 | Tablets of BioUltra NaCl physiological solution; 1 tablet in 1000 mL of water yields 0.9 % NaCl |
| Sodium hydroxide, NaOH | Penta s.r.o. | 40216 | Sodium hydroxide, NaOH, 97,0 %, Mr 40,00 |
| AmiFarm (Cremor base-A) | Fagron | 608425 | Hydrophilic oil in water (O/W) cream base; the composition: aqua, paraffin, paraffin liquid, cetearyl alkohol, Laureth 4, sodium hydroxide, carbomer, methylparaben, propylparaben. |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| IKA EUROSTAR POWER control-visc stirrers | IKA-labortechnik | Z404020 | Digital laboratory stirrer, for tasks up to the high viscosity range, 230V, 1/cs |
| IKA Propeller stirrer, 3-bladed | IKA-labortechnik | R 1381 | Propeller stirrer, 3-bladed, stirrer Ø: 45 mm, shaft Ø: 8 mm, shaft length: 350 mm |
| Dialysis tubing closures | Sigma-Aldrich | Z371017-10EA | Dialysis tubing closures, red, size 110 mm |
| Dialysis tubing cellulose membrane | Sigma-Aldrich | D9402-100FT | Dialysis tubing cellulose membrane, average flat width 76 mm (3.0 in.) |
| DOMO Pot with stailess, LCD | DOMO Elektronic | DO42325PC | Preserving boiler stainless steel, 2000 W, 27-L container (diameter 37 cm, height 30 cm), temperature control 30-100 ° C, operation LCD display |
| Hettich zentrifugen Universal 32 | Gemini bv | 2770 GS1R | Mid bench centrifuge, speed 18000 rpm |
| LT 3 shaking device | Fischer Scientific | 6470.0002 | Orbital shaking device |
| KERN 440-47N | Kern | 440-47N | Laboratory balance |
| KERN 770 | Kern | 770 -N | Laboratory analytical balance |
| VENTICELL 222 - Komfort | BMT, MMM Group | C 131749 | Drying oven, temperature control 30-100 ° C, air circulation control |
| Vacucell 55 - EVO | BMT, MMM Group | B 050328 | Vacuum drying oven, temperature control 30-100 ° C |
| PULVERISETTE 19 | Fritsch | 19.1030.00 | Universal cutting mill, rotor with V-cutting edges and fixed knives |
| Multi Probe Adapter System MPA 5 | Courage & Kazaka Electronic | 10225237 | MPA 5 Station - equipment for measurement hydratation, TEWL and pH |
| Skin pH-meter PH 905 probe | Courage & Kazaka Electronic | Probe to specifically measure the pH on the skin surface or the scalp | |
| Corneometer CM 825 probe | Courage & Kazaka Electronic | Probe to determine the hydration level of the skin surface (Stratum corneum). | |
| Tewameter TM 300 | Courage & Kazaka Electronic | Probe for the assessment of the transepidermal water loss (TEWL) | |
| Heidolph RZR 2020 | Heidolph | 13-225-007-03-1 | Overhead stirrer, mechanical speed setting and stepless transmission; speed range 40-2000 rpm |
| Heidolph mechanical stirrer BR 10 | Heidolph | Z336688-1EA | Blade impeller crossed stirrer |
| Fagor FS 12 | Fagor | BTT-138 | Laboratory refrigerator with freezer space |
| WTW bench pH/mV meter | WTW | Z313165 | High-performance bench pH and pH/conductivity meters for routine and high precision laboratory measurements in research or quality control laboratories |
| Container | RPC Superfos | 13-L plastic bucket, diameter 26 cm, height 26 cm | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| Microsoft Office 2010 | Microsoft | ||
| C+K software | Courage and Khazaka Electronic GmbH | MPA 5 station operating software |
References
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