Summary
Protokol tarafından enzimatik alkalin hidroliz keratin hidrolizat tavuk tüyleri üzerinden hazırlamak için ve keratin hidrolizat içine bir kozmetik merhem temel cilt bariyer fonksiyonunu artırır ekleme olup olmadığını sınamak için hedeftir (hidrasyon heightening ve «««azalan) transepidermal su kaybı. Erkek ve kadın üzerinde testler yapılır gönüllüler.
Abstract
Keratin hidrolizatlarının (KHs) saç kozmetik kurulan standart bileşenleridir. KH nemlendirici etkileri anlamak için cilt bakım kozmetik avantajlıdır. Protokolün hedefleri vardır: tavuk tüyleri KH tarafından enzimatik alkalin hidroliz işlemek ve diyaliz tarafından arındırmak (1) için ve (2) Cilt nemlendirme artırır KH bir merhem Bankası (OB) ekleme ve azalan tarafından cilt bariyer fonksiyonu iyileştirir sınamak için transepidermal su kaybı (TEWL). Enzimatik alkalin hidroliz sırasında tüyler daha yüksek bir sıcaklıkta alkalin ortamında ve sonra proteolitik enzim ile hidrolize hafif koşullarda ilk inkübe. KH çözüm diyaliz, vakum kurutulmuş ve ince bir toz için öğütülür. Kozmetik formülasyonlar, içeren 2 su emülsiyon (O/W) içinde yağdan oluşan 4 ve 6 kilo % KH (OB ağırlığına göre) hazırlanır. KH nemlendirici özelliği üzerinde 10 erkek yapıldığını ve 1, 2, 3, 4, 24 ve 48 h. test formülasyonları zaman aralıklarıyla 10 kadın degreased volar önkol sitelerde yayılır. Stratum korneum (SC) Cilt nemlendirme kapasitans en dünya çapında kullanılan ve basit yöntemlerden biridir derinin ölçülerek değerlendirilir. TEWL deriden süre başı bir tanımlanmış alana taşınan su miktarını ölçme üzerinde temel alır. Her iki yöntem tamamen non-invaziv vardır. KH bir mükemmel tıkayıcı için yapar; OB içine KH ek bağlı olarak, TEWL % 30 azalma uygulama sonrası hakkında getiriyor. Bu su için SC epidermis alt katmanlardan bağlar gibi KH bir nemlendirici da çalışmasını; optimum KH Ayrıca OB, yukarı hidrasyon erkek ve % %22 19 artış artış kadınlarda ortaya çıkar.
Introduction
Mezbahalarda, gıda sanayî ve bronzlaşma sanayi her yıl katı keratin yan ürünleri-yün, tüyler, kıllar, nallar, pençeleri, boynuzları ve benzeri büyük miktarda üretmek. Son istatistiksel verilere göre tavuk, hindi, ördek ve diğer kesilmiş kümes hayvanları ABD'de toplam canlı ağırlığını 62.5 milyar sterlin başına yıl1olduğunu; AB'de bu yılda yaklaşık 28.7 milyar pound. Tüyler toplam kümes hayvanları ağırlık ilâ % 8.5 yapmak göz önüne alındığında, ABD tek başına yıllık atık tüyler2yaklaşık 5.3 milyar £ üretir.
Keratin işleme zor hale disülfür köprü ile güçlü çapraz bağlı olduğundan yüksek kimyasal direnç sergileyen bir proteindir. Çözünür ürünleri alma çapraz bağlantıları fizyon ve muhtemelen peptid bağları3hidroliz taşıyan gerektirir. Bölünme disülfür köprü thiol anyon aşağıdaki desen4,5göre bir tepki ile devam edebilirsiniz:
Sbir- + -SbSc– ↔ – Sb- + -SbirSc-
Çok yüksek pH seviyesi ile hidroliz disülfür köprü de, desen6 uygun olarak görüntüleniyor
-SS- + OH- → – S- + -SOH
(PH yaklaşık 8) hafif koşullar altında bile sulfitolysis aşağıdaki kalıba uygun gerçekleşir:
-SS- + HSO3- →-SH + – SSO3-
Keratin aşağılayıcı, en ekonomik hafif reaksiyon koşulları tarafından işleme ve yüksek arıza verimliliği (yaklaşık % 90)7,8sırasında karakterizedir mikrobiyal dökümü yoludur. Keratinases toprak ve keratin atık9dan izole bazı bakteriler tarafından üretilmektedir. Mikrobiyal keratinases hidrolize katı ve güçlü çapraz bağlı keratin yapıların10 ve hazırlanan elde edilen KH çözünür proteinler arasında zengin esansiyel amino asitler içinde tespit kaybı ile11.
Kozmetik ürünleri (örneğin, emülsiyonlar, losyonlar ve jeller) bir protein dahil etmek için gereksinimleri gibi proteinler suda çözünür verilen sistemleri şeffaf ve peptidler yeniden o toplama nedeniyle kaçınılması emin olun hidrofobik etkileşimler. Bu nedenle, yaygın bir uygulama hidrolizatlarının proteinleri hidrolize kolajen, elastin ve keratin gibi uygulamaktır. Hidrolizatlarının kozmetik emülsiyonlar eklerken, adımlar hidrolizat ilk suda çözünmüş sağlamak için alınır. Bazı durumlarda, bu protein (veya hidrolizat) alkol veya diğer organik solventler12çözünür arzu edilir.
KH normalde şampuan, kremleri, losyonlar ve besleyici Serumlar saç, yanı sıra Maskaranın, tırnak cilası ve göz makyaj aracıları için bulunmamaktadır. Genellikle ilan KH etkileri saç düzleştirme koruyucu bir film oluşturan eklemek veya tırnak yapısı, artan plastisite ve görünüm tedavi oluşumu ürünleri tutarlılığını düzenleyen ve köpük13 oluşumu teşvik , 14. Ayrıca gösterilmiştir KH yüzey gerilimi azaltır, dolayısıyla takviyesi kozmetik kremler dengelemeye eklendi emülgatör miktarında azaltma kolaylaştırabilir. KH sınırlamak temizlik maddeleri (yüzey) tarafından tetiklenen tahriş etkileri cilt, göz ve saç, böylece temizlik maddeleri dokular (örneğin, dehidratasyon, Cilt, sertlik ve azalan bariyer fonksiyonu herhangi bir olası yan etkileri azaltmak cilt). Hidrolizatlarının yüksek arabelleğe alma yeteneğini de kozmetik pH stabilize etmek için istismar; peptidler kısa uzunlukta bir büyük tamponlama etkisi15,16var. KHs standart bileşenleri olarak saç ve tırnak kozmetik yanı sıra cilt bakım ürünlerinde kullanılan kurduk haline rağmen KH nemlendirici etkileri üzerinde çalışmalar çağdaş literatürde yer almaz.
Alkalin enzimatik teknoloji keratin yan ürünleri KH işlemek için geliştirilmiştir ve kozmetik katkı maddeleri17,18,19,20 , birkaç etkileri üzerinde sürecinde etkin test olduğunu , 21 , 22. iki aşamalı enzimatik alkalin hidroliz mikrobiyal proteaz tavuk tüyleri için kullanma avantajı hafif reaksiyon koşullarında yüksek verim elde ve KH kalitesini çok kuvvetli asit istihdam hidroliz aksine yüksektir ya da alkalik. İlk aşamada, tüyler kısmen keratin yapısını bozan ve tüyler şişer bir alkali ortamda daha yüksek bir sıcaklıkta inkübe; pH ayarladıktan sonra tüyleri hafif koşullar altında bir proteolitik enzim ile ikinci aşamada hidrolize. Diyaliz KH proteinler yüksek bir içeriğe sahiptir.
Burada açıklanan yöntemi amaçları bir KH enzimatik alkalin hidroliz ile içine tavuk tüyleri işleme ve O/W kozmetik emülsiyon için uygulanan KH nemlendirici özellikleri etkisini test. Nemlendirici özellikleri enstrümantal non-invaziv yöntemler vivo içindetarafından incelenmiştir. SC cilt nemlendirme ve bariyer fonksiyonu ölçmek için en sık kullanılan yöntemleri cilt (gürültülerinden ya da kapasite) elektrik özelliklerini ölçme içerir. Kızılötesi spektral hayal yöntemi (macera), Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi, optik Koherens tomografi veya geçici termal transfer23SC hidrasyon soruşturma için farklı yöntemler içerir. Bariyer fonksiyonu SC SC TEWL ilişkili olan ve havalandırılan Oda yöntemi, unventilated Oda yöntemi ve açık odası yöntemi24tarafından ölçülür.
Modeli formülasyonları özelliklerini üç tür sondalar MPA 5 Multi sonda adaptörü kullanarak belirler. İlki, korneometre CM 825, cildin yüzeyine elektrik kapasitesi içinde değişiklikleri değerlendiriliyor tarafından önlemler hidrasyon cilt; Ölçüm kapasitör kapasitans corneometric birimlerindeki cilt yüzeyinin değişiklikleri gösterir. Korneometre cilt nemlendirme25göreli bir değerlendirmesini sağlar. TEWL için ikinci sonda, tewameter TM 300, deriden su buharlaşma (içinde Fick'ın Difüzyon Kanunu dayalı bir açık odası enstrüman) yoğunluk gradient ölçmek için dolaylı olarak sensörler (sıcaklık ve bağıl nem) iki çift tarafından kullanılır bir tanımlanmış alana ve süre (g/m2/h) taşınmaları su miktarı gösteren. Bu yöntem cilt bariyer fonksiyonu26bile en ufak bir bozulma tespit edebilir. Cilt pH bariyer bir göstergesi ve SC27anti-mikrobiyal fonksiyonu var. Deri manto asitliği MPA 5 istasyonuna bağlı (üçüncü) bir cilt PH 905 sondası tarafından ölçüldü. Düz üzeri cam elektrot tam cilt teması için özel olarak tasarlanmış bu sonda oluşan bir voltmetre bağlı. Sistem yarı katı formları en sonda üstünde ölçülen çok ince tabaka çevreleyen hidrojen katyonlar etkinliği nedeniyle olası değişiklikler ölçer. Gerilim içinde değişiklikler pH28görüntülenir.
Biz üç bölüme ayrılmıştır deneyler mevcut: KH (1) hazırlık üzerinden tavuk tüy iki aşamalı enzimatik alkalin hidroliz ve onun arıtma tarafından (tuzları ve düşük molekül kesirler kaldırma), diyaliz tarafından (2) kozmetik hazırlanması 2, 4 ve %6 içeren formülasyonları KH ve (3) test KH özelliklerini ölçerek hidrasyon, TEWL, cilt ve cilt pH. Test 27.2 yıllık ortalama yaşı ile 10 kadın ve 10 erkek 26.2 yıllık ortalama yaşı ile gerçekleştirilmiştir. Gönüllü ve kendini sınama seçme yöntemi kullanan insan denekler29bio-tıbbi araştırma uluslararası etik ilkelere uygun olarak yapılan; tüm kişilerin çalışma odasında onların Onam dahil önce verdi. Başlandı test etmeden önce gönüllü kendi sağlık durumu hakkında bir soru formunu tamamlaması istendi. Herhangi bir kozmetik ürün test siteleri ve çevre bölgelerde 24 saat öncesinde ve sırasında test dönemi uygulamaktan kaçının taahhüt gönüllü; Ayrıca, onlar sadece akan su ile yıkar kısa akşam izin verilmiştir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Gönüllü çalışanlar ve bizim üniversite öğrencileri arasında istihdam. Seçme yöntemi göre yapılmıştır "Uluslararası etik kurallara için Biyomedikal Araştırma katılımı insan denekler. Tıbbi Bilimler, Geneva (2002) uluslararası kuruluşlar için Konsey." KH (şampuan, klimalar, vb) saç bakım ürünlerinde kullanılan ortak bir kozmetik madde olduğunu ve bu nedenle kurumsal inceleme kurulu onayı gerekli değildir.
1. işlem tavuk tüyleri KH içine
- Bir tavuk çiftliği tavuk tüyleri toplamak.
- Herhangi bir çözünmeyen yabancı maddeleri ve kan kalıntıları taze su (soğuk) çalıştıran yeterli bir fazlalığı tavuk tüyleriyle üzerinden dışarı yıkamak. Tüyleri düz bir tabağa yerleştirin ve gecede 50 ° C'de Kuru
Not: Protokol burada duraklatılmış. - 50 g kurutulmuş tüyler (orta-sert yumuşak örnek malzeme ve lifli malzemeler için uygun) bir kesim fabrikasında son bir inceliği 1.0 mm. alternatif olarak eziyet, öğütülmüş tüyler son inceliği daha yüksek, ancak fazla 3.0 mm olabilir.
Not: Protokol burada duraklatılmış. -
Tüyler Isıtınız
Not: bir ticari lipolytic enzim kümes hayvanları tüy yağ alma en etkili ve ekonomik yöntemi kullanıyor.- Sıcaklık kontrolü bir paslanmaz çelik 27-L kazan kapsayıcısında tüyleri ısıtılmış 40 ± 2 ° C'de bir ağırlık oranı 1:75 kadar su ile karıştırın. Lipolytic enzim ekleyin (etkinlik 100 KLU/g) 5 min için genel gider bir karıştırıcı ile içeriği bir doz 1.5-%2.0 (kuru tüyler için tartılır içinde ilgili) ve hafifçe karıştırın.
- Karışım pH 9.0 ± 0.2, lipolytic enzim maksimum etkinlik için % 1 %1 veya NaOH H3PO4 çözüm ekleyerek karşılık gelen değeri ayarlayın. Genel gider bir karıştırıcı ile 5 min için karışımı ilave edin ve sonra kontrol edin ve bir laboratuvar tezgah pH/mV ölçeri kullanmayı pH seviyesini yeniden ayarlayın.
- Yavaşça 40 ± 24 h için genel gider bir karıştırıcı ile karışımı heyecan 0.5 ° C. Alternatif olarak, 40 ± 0,5 ° C karisimin kuluçkaya ve kuluçka ilk 6 h sırasında içeriği 1 saat aralıklarla ilave edin.
- Karışımı ince bir elekten (100 µm boyutu) filtre ve taze su (soğuk) çalıştıran bir akışı degreased tüyleriyle yıkayın. Kurutma odası 50 ° C'de düz tabakta tüyler gecede kuru.
Not: Protokol burada duraklatılmış.
- Tavuk tüy hidroliz ilk aşaması gerçekleştirin. Tüyleri bir ağırlık oranı 1:50 % 0,3 KOH su solüsyonu ile karıştırın ve 60 ± 0,5 ° C 24 h için genel gider bir karıştırıcı ile hafifçe karıştırın. İnkübasyon sonunda yaklaşık 11,0 için yaklaşık 12,5 kuluçka başında gelen karışımı pH azalır. Hidroliz ilk aşaması bittikten sonra proteolitik enzim en büyük etkinliği olan %10 H3PO4 (Bu durumda, bir seviyeye 9.0 ± 0.2) % 1 ekleyerek karşılık gelen düzey karışıma pH ayarlama NaOH.
- Tavuk tüy hidroliz ikinci aşamasında gerçekleştirin. % 5.0 (hidroliz ilk aşaması başında tartılır içinde tüyler miktarı kuru madde ile ilgili) bir doz proteolitik enzim karışıma ekleyin. Yavaşça 60 ± 0,5 ° C 8 h için genel gider bir karıştırıcı ile karıştırın ve sonra karışımı (aynı paslanmaz çelik 27-L kazan kap) kaynama noktası (100 ° C) için ısı ve enzim devre dışı bırakabilirsiniz için 10 dakika kaynatın.
- KH (1.6 adımda hazırlanan) çözüm düşük yoğunluklu filtre kağıt üzerinde bir Buchner huni hafif vakum-basınç ile üzerinden süzülerek undissolved kalan ayırmak; Alternatif olarak, bir santrifüj kullanın.
Not: bir çözüm KH, depolanıyorsa, 5 ±, protokol burada birkaç gün için duraklatılmış 1 ° C. - Plastik kova (26 cm çap x 26 cm yükseklik) küçük peptidler ve tuzları kaldırmak için 12 K MWCO membran kullanarak KH diyaliz. 400 mL KH çözeltisi diyaliz boru içine dökün ve diyaliz distile su oda sıcaklığında 80 h için 4 L karşı; distile su 18, 36 ve 60 h sonra değiştirin.
- KH diyaliz bir çözüm bir anti-yapışkan plaka (örneğin, silikon) üzerinde 1000 mm2 plaka alan, 40 ± 0,5 ° C için ince bir film üzerinde bir gecede, ince bir toz oluşturmak için eziyet ve bir desiccator içinde kapalı bir potada tutmak vakum kuru 500 mL oranında artığını.
Not: KH toz kuru bir yerde saklanıyorsa protokol burada birkaç ay için duraklatılmış.
2. hazırlayın KH ile kozmetik formülasyonlar
Not: OB sınamak için kullanılan bir ticari hidrofilik O/W krem üssü oldu ve aqua, parafin, parafin sıvı, cetearyl alkol, Laureth 4, sodyum hidroksit, karbomer, methylparaben ve propylparaben oluşan.
- 2, 4 ve %6 içeren formülasyonları hazırlamak KH (uygun olarak temel ağırlık merhem). KH toz miktarı bir polietilen gemi (7 cm çap x 10 cm yükseklik) tartmak ve OB formülasyonu toplam ağırlığını sağlar bir miktar itibariyle 50 gr eşittir ekleyin; Tablo 1' deki tarifi bakın.
| Kozmetik formülasyon | Ağırlık merhem temel [g] | Keratin hidrolizat [g] ağırlığını | Toplam ağırlık [g] | |||||
| Merhem temel | 50 | 0 | 50 | |||||
| Merhem temel + %2 KH | 49 | 1 | ||||||
| Merhem temel + %4 KH | 48 | 2 | ||||||
| Merhem temel + %6 KH | 47 | 3 | ||||||
Tablo 1: Ağırlık-in kozmetik formülasyonlar hazırlamak için merhem Bankası ve keratin hidrolizat miktarlarda.
- 134.16 x g, 10 min için 3 kanatlı laboratuvar blender ile karışımı homojenize ve mekanik bir havai karıştırıcı kullanarak karıştırın. 5 ± 1 ° C, hazırlanmış formülasyonları korumak ve onları 2 kullanılmadan önce s için oda sıcaklığında sıcak.
Not: OB KH ile karışımı homojenizasyon bir dijital olmayan karıştırıcı ile de yapılabilir. Dijital olmayan karıştırıcı üzerinde ölçekler yaklaşık hızı (devir/dakika) ile de vardır. Nazik karıştırma Bu adım için en iyi çalışacaktır.
Not: formülasyonları depolanmışsa, 5 ±, protokol burada 5 aya kadar duraklatılmış 1 ° C.
3. cilt nem ölçme, TEWL ve pH tarafından KH özellikleri test
Not: tüm ölçümler 23 ± 2 ° C, klimalı oda ve bağıl nem % 56 ± 3 gerçekleştirin.
- Yer 5 filtre kağıt şeritler (ölçüler 2 x 4 cm) fizyolojik çözüm içine (%0.90 NaCl) ve yaklaşık 1 dk çözüm için bırakın.
- Sağ önkol ve sol önkol iç tarafına üç iç tarafında iki şeritler uygulamak ve bunları düzeltmek için 4 h ile yapıştırıcı sıva. Bu adım cilt yağını ve deri sitesinde bireysel özellikleri ortadan kaldırmak olduğunu. 4 h sonra şeritler kaldırmak ve alanları ile kalıcı bir kalem demark, şekil 1bakınız.
Şekil 1: sol ve sağ üst ekstremite üzerindeki önkol test formülasyonları konumunu için yöntemi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
- 0.1 mL şırınga kullanarak degreased önkol sitelerin her noktada test formülasyonları uygulamak ve tüm işaretli yüzey üzerine yayıldı. Sol önkol değil bir şey (Denetim 's) ilk sitesi uygulamak, geçerli OB ikinci siteye ve OB + %2 KH üçüncü. Geçerli OB + %4 KH ve OB + % 6 KH sağ kolu.
- Her örnek her site ve her aralığı (1, 2, 3, 4, 24 ve 48 s) ölçmek ve cilt nemlendirme ölçer sonda Cilt nemlendirici, Cilt TEWL TEWL metre prob ile 15 okuma ve cilt pH ölçer sonda cilt pH okuma 1 ile 5 okumalar alıp. Gönüllü test siteleri ve çevresindeki testi döneminde herhangi bir kozmetik ürün uygulamak izin vermez; Onlar kısa akşam yıkar akan su ile izin verilir.
Not: Protokol burada duraklatılmış. - Elde edilen veriler temel sayısal elektronik tablo yazılımı kullanarak tanımlayıcı istatistik özellikleri tarafından işlem. 5 hidrasyon değerlere, her örnek için ölçülen en düşük ve en yüksek değerleri yok saymak ve aritmetik ortalama ve standart sapma için sadece 3 okuma hesaplamak. 15 TEWL okumalar, her örnek için ölçülen ilk 5 görmezden ve aritmetik ortalama ve standart sapma için sadece 10 okuma hesaplamak.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Burada sunulan prosedüre göre hazırlanan KH (bkz: Şekil 2) sarı renkli, yüksek protein içeriği ile suda kolayca çözünür (inorganik katı temsil < %2.0); KH %1.0 çözüm pH 5.3 olduğunu ve gereksinimlerini yerine getirir kozmetik-grade hidrolizatlarının. KH verim 50 g ham madde üzerinden yaklaşık % 30'dur. KH moleküler Ağırlık dağılımı SDS-PAGE tarafından tespit edildi ve şekil 3' te gösterilen.
Şekil 2: keratin hidrolizat temsili resmi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: SDS-sayfa keratin hidrolizat ve protein standartları. Lane 1: Ultra düşük moleküler ağırlıklı işaretleyici (3.5-26,6 kDa). Lanes 2, 3 ve 4: 3 toplu olarak hazırlanan keratin hidrolizatlarının. 120 µg 20 µL yükleme arabellekte yeniden askıya KH her kuyuya yüklendi. Lane 5: geniş molekül ağırlığı işaretleyici (6.5-200 kDa)
Hidrasyon ve TEWL değerleri farklı gönüllü olarak belirlendi ve bu nedenle birbirlerine göre olabilir değil. Bu nedenle, değerleri değişiklik ölçme noktalar 1, 2, 3, 4, 24 ve 48 saat aralıklarla formülasyonları, ikinci içeren 2, 4 ve %6 eklemeler KH ile tedavi sitede OB ile karşılaştırıldığında yüzde olarak ifade edilir. Cilt pH değerleri tüm gönüllüler için cilt pH kaydedilen değerler aritmetik ifade edilir. Sonuçları, hidrasyon değişiklik ve TEWL OB göre yüzde olarak ve cildin pH seviyeleri için 10 adam için Tablo 2 ve Tablo 3 10 kadın gönüllüler için verilir.
| Erkekler | ||||||
| Zaman | 1 h | 2 h | 3 h | 4 h | 24 h | 48 h |
| Hidrasyon (% değişim Oitment Bankası vs) ± SD | ||||||
| Merhem temel + %2 KH | + 16 ±15 | + 14 ±16 | + 12 ±9 | + 19 ±14 | 11 ±18 | + 15 ±9 |
| Merhem temel + %4 KH | + 6 ±19 | + 1 ±18 | + 5 ±10 | + 7 ±16 | 11 ±9 | + 14 ±15 |
| Merhem temel + %6 KH | -3 ±25 | -4 ±14 | -7 ±18 | -4 ±17 | 11 ±14 | -17 ±14 |
| TEWL (Oitment Bankası vs % değişim) ± SD | ||||||
| Merhem temel + %2 KH | -20 ±15 | -20 ±22 | -11 ±21 | -20 ±21 | -23 20 | -21±17 |
| Merhem temel + %4 KH | -28 ±12 | -29 20 | -28 20 | -28 ±24 | -47 20 | -36 20 |
| Merhem temel + %6 KH | -36 ±16 | -41 ±21 | -31 ±17 | -36 ±17 | -53 20 | -54 ±17 |
| pH | ||||||
| Denetim | 4.7 ±0.5 | 5.1 ±0.4 | 4.9 ±0.4 | 5.1 ±0.3 | 4.6 ±0.5 | 4.8 ±0.7 |
| Merhem temel | 4.8 ±0.5 | 5.1 ±0.3 | 4.9 ±0.3 | 5.0 ±0.4 | 4.6 ±0.4 | 5.0 ±0.6 |
| Merhem temel + %2 KH | 5.0 ±0.6 | 4.8 ±0.4 | 4.9 ±0.5 | 4.9 ±0.5 | 4.7 ±0.3 | 5.0 ±0.6 |
| Merhem temel + %4 KH | 4.8 ±0.5 | 4.9 ±0.3 | 4.8 ±0.4 | 4.8 ±0.3 | 4.7 ±0.5 | 4.8 ±0.5 |
| Merhem temel + %6 KH | 4.7 ±0.5 | 5.0 ±0.2 | 4.9 ±0.4 | 4.8 ±0.4 | 4.8 ±0.6 | 5.0 ±0.6 |
Tablo 2: Hidrasyon, TEWL ve pH 10 erkek gönüllü Cilt 1, 2, 3, 4, 24 ve 48 h ölçüm aralıklarla değiştirmek.
| Kadınlar | ||||||
| Zaman | 1 h | 2 h | 3 h | 4 h | 24 h | 48 h |
| Hidrasyon (% değişim Oitment Bankası vs) ± SD | ||||||
| Merhem temel + %2 KH | + 22 ±7 | + 15 ±6 | + 15 ±8 | + 12 ±9 | + 14 ±14 | + 18 ±9 |
| Merhem temel + %4 KH | 0 ±4 | -6 ±5 | -2 ±5 | + 1 ±7 | + 10 ±13 | + 15 ±10 |
| Merhem temel + %6 KH | -12 ±5 | -14 ±2 | -9 ±7 | -5 ±9 | + 8 ±12 | + 10 ±9 |
| TEWL (Oitment Bankası vs % değişim) ± SD | ||||||
| Merhem temel + %2 KH | -32 ±1.6 | -16 ±3.0 | -12 ±1.3 | -20 ±0.9 | -35 ±1.9 | -38 ±1.6 |
| Merhem temel + %4 KH | -41 ±1.1 | -37 ±2.7 | -24 ±0.8 | -34 ±0.9 | -44 ±1.5 | -38 ±1.9 |
| Merhem temel + %6 KH | -50 ±1.4 | -39 ±2.2 | -29 ±0.7 | -39 ±0.9 | -16 ±2.4 | -33 ±2.1 |
| pH | ||||||
| Denetim | 5.0 ±0.7 | 5.3 ±0.3 | 4.9 ±0.7 | 5.0 ±0.5 | 5.0 ±0.8 | 4.7 ±0.7 |
| Merhem temel | 5.2 ±0.6 | 5.3 ±0.3 | 5.2 ±0.7 | 5.0 ±0.4 | 5.1 ±0.8 | 4.8 ±0.7 |
| Merhem temel + %2 KH | 5.4 ±0.7 | 5.1 ±0.4 | 4.9 ±0.4 | 5.1 ±0.7 | 4.9 ±0.7 | 5.0 ±1.0 |
| Merhem temel + %4 KH | 5.2 ±0.7 | 5.1 ±0.3 | 5.0 ±0.4 | 4.9 ±0.4 | 5.1 ±0.6 | 5.1 ±0.2 |
| Merhem temel + %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 |
Tablo 3: Hidrasyon, TEWL ve pH 10 kadın gönüllülerin Cilt 1, 2, 3, 4, 24 ve 48 h ölçüm aralıklarla değiştirmek.
Erkekler gönüllüler için hidrasyon SC:
Kısa aralıklarla ölçüm (1-4 h) formülasyonları OB KH % 2'si ile ilave için hidrasyon (12-%19) derinin en yüksek artışlar kaydedildi; % 4 ilavesi KH hidrasyon daha küçük bir artış (% 1-7) gösterdi. Bunun tersine, % 6, KH olumsuz SC hidrasyon (, 3-%7 bir düşüş) değerleri hakkında yansıtıyordu. Ölçüm 24 saat sonra SC hidrasyon % 11 artış KH test OB için tüm eklemeler için ayırt. Aynı eğilim devam hala kaldı hidrasyon hafif bir artış ile takip 48 saat sonra bile: KH için % 15 artış % 2, KH %4 eklenmesi ve KH için 17 oranında % 6 damla için % 14 yükselişi.
Kadın gönüllüler için hidrasyon SC:
OB KH neden olur bir yaklaşık % %22 2 ile ilave SC hidrasyon, OB, 1 h ölçü olarak ilk göre artış observable olduğunu; KH OB için % 4 eklenmesi, aslında, hidrasyon üzerinde hiçbir etkisi yoktur; ederken, diğer taraftan, OB KH yansıtılır hidrasyon, yaklaşık % 12'si düşüş içinde saf OB benzer ile karşılaştırıldığında % 6 ekleme eğilimler 2, 3 ve 4 h ölçüm, 12-%15 %2 ile takviyesi için hangi hidrasyon artar, sonra görülür KH; KH büyük eklemeler, hidrasyon azalır veya aynı kalır. Ölçüm 24 saat sonra hidrasyon için test edilmiş KH ekleme OB için daha yüksek olarak kaydedilmiştir; %2 KH, en düşük fiyat artış (% 8) KH %6 takviyesi görülmüş eklenmesi için hidrasyon en büyük artış (% 14) oluştu. Onda saf OB için daha büyük hidrasyon KH eklemeler ile tüm örnekleri için kaydedildi ölçü 48 saat sonra da benzer sonuçlar elde; hidrasyon en büyük artış (% 18) için % 2 KH eklenmesi, en düşük fiyat artışı (% 10) % 6, KH takviyesi için Not edildi oluştu.
TEWL erkekler gönüllüler için:
TEWL olun sonuçlarını formülasyonları KH ile desteklenen açık bu azaltmak TEWL, saf OB ile karşılaştırıldığında cilde uygulandığında KH artan miktarda TEWL düşük değerler üzerinde olumlu bir etkisi sarf. Formülasyonları uygulandıktan sonra 1 saat sonra TEWL olarak %20 saf OB için daha düşük bir formülasyon % 2 ile ilgili kaydedildi KH; KH %4 TEWL içinde % 28 düşmüştür; içinde dramatik %36 %6 KH sonuçlandı, ancak TEWL içinde azaltın. Nitekim, azalmış TEWL değerleri de 2, 3 ve 4 h KH ile desteklenmiş formülasyonları için ölçü tespit edildi. 24 ve 48 s sonra TEWL bile önemli ölçüde KH formülasyonları ile tedavi siteleri indirdi. 24 saat sonra ciltte gözlenen TEWL % 23 KH alanında saf OB için % 2 eklenmesi ile OB için daha düşük idi; KH yaklaşık 47 oranında düştü % 4 TEWL, süre KH %6 53 oranında düşüş TEWL tetikledi. Sonra bile 48 h: Cilt için TEWL tedavi OB ile benzer bir eğilim belirgindir % 2 içeren KH %21 daha düşük saf OB için; yerinde yapıldı. KH %4 36 oranında daha düşük bir TEWL gösterdi; ve KH % 6, % 54 bir damla hakkında getirdi.
TEWL kadın gönüllüler için:
Bu adamlar gönüllü olarak görüldüğü gibi KH OB için tüm izlenen eklemeler azaltılmış TEWL içinde yansıtılması açıktır. Uygulamadan 1 saat sonra tüm eklemeler KH içeren OB örnekleri için TEWL önemli bir azalma kaydedilmiştir; %32 hakkında KH, %2 ek bir % 41 düşüş 4 için çevresinde TEWL azalma görüldü % KH ve hatta bir % 50 düşüş TEWL KH % 6 takviyesi için. 2, 3 ve 4 h ölçüm aralıkları, durum kalır benzer, YaniTEWL bir düşüş böyle zaman aralıklarında işte; TEWL en azından düşüş için % 2 oluşur büyük için % 6 görülür iken KH, KH. 2 h sonra TEWL 16 oranında KH için % 2 olarak azalır ve KH için %39 %6 %4 %37 KH için. 3 h TEWL daha da azalır KH %4 için % 24 ve KH için %29 %6 %2 %12 KH için. 4 h, TEWL daha fazla % 2 için % 20 oranında azalır KH, %34 %4 KH ve % %6 39 KH. En büyük (% 44) KH; % 4 takviyesi için görülmüş ise 24 saat sonra TEWL (% 16) en azından azalma KH, % 6 eklenmesi için oluştu KH %2 TEWL % 35 azalmasına neden için gözlendi. 48 h, sonuçlar benzer ve nispeten dengeli, KH, en büyük (% 38) için % %4 6 eklenmesi için TEWL (% 33) en azından azalma ile kalır KH ve % 2 için KH.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Enzimatik alkalin hidroliz avantajı KH gelecekteki uygulamalara göre değiştirilebilir olduğunu. Örneğin, saç bakım kozmetik uygulamaları, nerede bir ürünün hafifçe kahverengi bir renk bir engel değil hidroliz daha yüksek bir sıcaklık KH daha yüksek bir verim için önde gelen uygulanabilir. Buna ek olarak, uzun işlem süresi her iki teknolojik yordamının aşamalarını sırasında önemli ölçüde genel işlem etkiler verimliliği-KH verim yükselir %85.
Hidrasyon ölçüm için bulgular belirgin bir 11-%19 artış SC hidrasyon erkek gönüllü ve 12-%22 artış için kadın gönüllüler için neden ölçüm (1-48 h), % 2 ek izlenen aralığında KH OB için en uygun olduğunu, olun. Eklenen KH moleküler ağırlık geniş ölçekli bir dağıtım sahiptir. Öneririz düşük moleküler ağırlıklı kesirler bir kısmı (MW < 20 kDa) Cilt uygulamaya takip epidermis nüfuz eder. KH ile desteklenmiş bir formülasyon koyarak sonra artan nemlendirme deri yoluyla KH bağlama su H-köprü oluşumu için önde gelen KH molekülleri ve su arasında SC yapısına alt epidermis katmanlardan açıklanmıştır. Bu etki mekanizması da bazı yazarlar30tarafından kucakladı. KH nemlendirici etkisi emülsiyon içinde test edildi ve formülasyonları22jel geleneksel nemlendiriciler ile (örneğin, gliserol, üre ve hyaluronik asit) karşılaştırılabilir.
TEWL ölçümler ölçüm (1-48 h) erkek gönüllü için gözlenen süre içinde KH takviyesi ile tüm formülasyonları TEWL uygulamadan sonra azalmaya neden vurgulayın. KH OB için %2 ek bir azaltma ile karşılaştırıldığında saf OB 11-%23 TEWL neden oldu Ne zaman OB %4 ile desteklenmiş KH, 28-47 oranında; düştü TEWL KH süre %6 olarak 31-54 oranında azaldı. SC TEWL 24-%44 azalma olduğu en iyi seçenek, OB %4 KH temsil ile ilave kadın için gönüllü. KH ile desteklenmiş formülasyonları için önemli ölçüde daha düşük TEWL bir kez epidermis için uygulanan koruyucu film oluşturan KH böylece epidermal su kaybını önleme daha yüksek molekül ağırlıklı kesirler işlem tarafından açıklanabilir. Aslında, son derece olumlu etkisi KH TEWL karşılaştırılabilir veya bile aşıyor, karşılaştırma uğruna, kozmetik jeller için kaydedilen TEWL veya gliserol % 5-10 ve sericin % 1-5 ile desteklenmiş emülsiyonlar değerleri. Benzer şekilde, KH geleneksel mineral yağlar ile karşılaştırırken, KH TEWL tarafından yaklaşık%3125-30 azaldı. Ayrıca, KH bariyer özelliklerini daha iyi, örneğin, üre ve hyaluronik asit22.
Deri yüzeyinin pH:
Başvuru için pH 3.5-4.3 bir asidik cilt yüzeyi, pH 5,5 4.4 bu konuda tarafsızdır, ve pH 5.6 6.5 bir temel deri yüzey32temsil eder. Hiçbir önemli değişiklikler tüm test formülasyonları üzerinde koyarak sonra deri yüzey pH gözlendi bulduk (OB + 2, 4 ve %6 KH); 4.6-5.0 (erkek gönüllü) ve 4,9 için 5,4 (kadın gönüllü) pH bir normal deri yüzeyine karşılık gelir. Daha uzun vadeli analiz (2 günden fazla) başarılı değil.
Değişiklikler ve sorun giderme:
KH içine tavuk tüyleri işleme çok kolaydır ve atmosferik basınç altında ve hafif sıcaklıkta çalışır. Süreci olumlu bir laboratuvar ölçekli bir pilot tesis ölçekli ve endüstriyel ölçekte dönüştürülebilir. Bölüm nerede KH (O/W) emülsiyon temel homojenize 2 Protokolü'nün, bazı değişiklikler mümkündür. Endüstriyel uygulama, O/W ve emülsiyonlar karıştırılarak hazırlanır W/O (W) faz (su + kozmetik maddeler suda çözünür) ve petrol (O) faz (yağ + kozmetik malzemeler yağda çözünür) su. KH suda çözünür doğrudan sistem su aşama uyum için olumlu bu yüzden.
Teknik sınırlamaları:
Her spot ölçüm hidrasyon ve TEWL ve dövülmüş basınç için yerelleştirme pahalı olan cilt nemlendirme metre ile ölçülür.
Kritik protokol içinde çoğunlukla Bölüm 3'te adımlardır. Sağlık durumu, bireysel farklılıklar, Sigara içenler/sigara içmeyenler, cinsiyet, yaş farkı, adet ve ruhsal durumu ölçüm cilt nemlendirme ve TEWL etkisi altına alabiliyor. Temsilcisi sonuçları edinme için aynı kişi test formülasyonları ön kolda ve ölçü hidrasyon ve TEWL değerleri uygulamalıdır. Sabit sıcaklık ve bağıl nem ile klimalı bir odada tüm ölçümleri gerçekleştirmek için çok önemlidir. Değerleri 24 ve 48 h aralıklarla ölçüm durumunda, en az 30 dk önce ölçüm için klimalı bir odada gönüllülerin iklimlendirme gereklidir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu makalenin IgA/FT/2017/007 Zlin Tomas Bata Üniversitesi proje desteği ile yazılmıştır.
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
- United States Department of Agriculture - National Agricultural Statistics Services. Poultry Slaughter, 2016 Summary. , (2016).
- McGovern, V. Recycling poultry feathers: more bang for the cluck. Environ.Health Perspect. 108 (8), A336-A339 (2000).
- Gousterova, A., et al. Degradation of keratin and collagen containing wastes by newly isolated thermoactinomycetes or by alkaline hydrolysis. Lett. Appl. Microbiol. 40 (5), 335-340 (2005).
- Yamauchi, K., Yamauchi, A., Kusunoki, T., Khoda, A., Konishi, Y. Preparation of stable aqueous solution of keratins, and physiochemical and biodegradational properties of films. Biomed. Mater. Res. 31 (4), 439-444 (1996).
- Schrooyen, P. M. M., Dijkstra, P. J., Oberthur, R. C., Bantjes, A., Feijen, J. Partially carboxymethylated feather keratins. 2. Thermal and mechanical properties of films. J. Agric. Food Chem. 49 (1), 221-230 (2001).
- Mark, H. F., Gaylord, N. G., Bikales, N. M. Encyclopedia of Polymer Science Technology: vol. 8: Keratin to Modacrylic Fibers. , Wiley-Interscience. New York. (1968).
- Bertsch, A., Cello, N. A biotechnological process for treatment and recycling poultry feathers as a feed ingredient. Bioresour. Technol. 96 (15), 1703-1708 (2005).
- Grazziotin, A., Pimentel, F. A., de Jong, E. V., Brandelli, A. Nutritional improvement of feather protein by treatment with microbial keratinase. Animal Feed Sci. Technol. 126 (1-2), 135-144 (2006).
- Brandelli, A. Bacterial keratinases: useful enzymes for bioprocessing agroindustrial wastes and beyond. Food Bioprocess Technol. 1 (2), 105-116 (2008).
- Gusta, R., Ramnani, P. Microbial keratinases and their prospective applications: an overview. Appl.Microbiol. Biotechnol. 70 (1), 21-33 (2006).
- Vasileva-Tonkova, E., Gousterova, A., Neshev, G. Ecologically safe method for improved feather wastes biodegradation. International Biodeterior & Biodegradation. 63 (8), 1008-1012 (2009).
- Lodén, M. Hydrating Substance. Handbook of Cosmetic Science and Technology. Barel, A. O., Paye, M., Maibach, H. I. , Informa, Healthcare. New York. 107-119 (2009).
- Teglia, A., Secchi, G. Chapter 9: Proteins in Cosmetics. Principles of Polymer Science and Technology in Cosmetics and Personal Care. Goddard, E. D., Gruber, J. V. , Marcel Dekker. New York. (1999).
- Magdassi, S. Delivery systems in cosmetics. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Engin. Aspects. 123-124, 671-679 (1997).
- Method for producing a protein hydrolysate. U.S. Patent. Dahms, G., Jung, A. , 20140323702 (2014).
- Pons, R., Carrera, I., Erra, P., Kunieda, G., Solans, C. Novel preparation methods for highly concentrated water-in-oil emulsions. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Engin. Aspects. 91 (3), 259-266 (1994).
- Mokrejs, P., Hrncirik, J., Janacova, D., Svoboda, P. Processing of keratin waste of meat industry. Asian J. Chem. 24 (4), 1489-1494 (2012).
- Mokrejs, P., Svoboda, P., Hrncirik, J. Processing poultry feathers into keratin hydrolysate through alkaline-enzymatic hydrolysis. Waste Manage. Res. 29 (3), 260-267 (2011).
- Mokrejs, P., Krejci, O., Svoboda, P. Producing keratin hydrolysates from sheep wool. Orient. J. Chem. 27 (4), 1303-1309 (2011).
- Mokrejs, P., Krejci, O., Svoboda, P., Vasek, V. Modeling technological conditions for breakdown of waste sheep wool. Rasayan J. Chem. 4 (4), 728-735 (2011).
- Polaskova, J., Pavlackova, J., Vltavska, P., Mokrejs, P., Janis, R. Moisturizing effect of topical cosmetic products applied to dry skin. J. Cosmet. Sci. 64 (5), 329-340 (2013).
- Polaskova, J., Pavlackova, J., Egner, P. Effect of vehicle on the performance of active moisturizing substances. Skin Res. Technol. 21 (4), 403-412 (2015).
- Verdier-Sévrain, S., Bonté, F. Skin hydration: a review on its molecular mechanisms. J. Cosmet. Dermatol. 6 (2), 75-82 (2007).
- Darlenski, R., Sassning, S., Tsankov, N., Fluhr, J. W. Non-invasive in vivo methods for investigation of the skin barrier physical properties. Eur. J. Pharm. Biopharm. 72 (2), 295-303 (2009).
- Berardesca, E. EEMCO guidance for assessment of stratum corneum hydration: electrical methods. Skin Res. Technol. 3 (2), 126-132 (1997).
- Rogiers, V. EEMCO guidance for the assessment of transepidermal water loss in cosmetic sciences. Skin Pharmacol. Appl. Skin Physiol. 14 (2), 117-128 (2001).
- Ali, S. M., Yosipovitch, G. Skin pH: from basic science to basic skin care. Acta Derm. Venereol. 93 (3), 261-267 (2013).
- Agache, P., Humbert, P. Measuring the Skin. , Springer-Verlag. Berlin. (2004).
- Council for International Organizations of Medical Sciences. International Ethical Guidelines for Biomedical Research Involving Human Subjects. , Geneva. (2002).
- Ruland, J. K. Transdermal permeability and skin accumulation of amino acids. Int. J. Pharm. 72 (2), 149-155 (1991).
- Draelos, Z. D. Therapeutic moisturizers. Dermatol. Clin. 18 (4), 597-607 (2000).
- Courage and Khazaka Electronic GmbH, Technical Charges. Information and Operating Instructions for the Multi probe Adapter MPA and its Probe. , (2013).
