Keratin hidrolizat tavuk tüyleri ve kozmetik kendi uygulamasında hazırlanması
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.
Protocol
Representative Results
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 ölç?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu makalenin IgA/FT/2017/007 Zlin Tomas Bata Üniversitesi proje desteği ile yazılmıştır.
Materials
| 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. , (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., Barel, A. O., Paye, M., Maibach, H. I. Hydrating Substance. Handbook of Cosmetic Science and Technology. , 107-119 (2009).
- Teglia, A., Secchi, G., Goddard, E. D., Gruber, J. V. Chapter 9: Proteins in Cosmetics. Principles of Polymer Science and Technology in Cosmetics and Personal Care. , (1999).
- Magdassi, S. Delivery systems in cosmetics. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Engin. Aspects. 123-124, 671-679 (1997).
- Dahms, G., Jung, A. Method for producing a protein hydrolysate. U.S. Patent. , (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. , (2004).
- Council for International Organizations of Medical Sciences. . International Ethical Guidelines for Biomedical Research Involving Human Subjects. , (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).
