Badaczki z PK opracowały mikrokapsułki chroniące żywe probiotyki w kosmetykach
Badaczki z Politechniki Krakowskiej opracowały i opatentowały mikrokapsułki, które pozwalają zachować żywe bakterie probiotyczne w kosmetykach mimo obecności konserwantów. Rozwiązanie może ułatwić tworzenie nowej generacji dermokosmetyków wspierających odbudowę naturalnego mikrobiomu skóry, m.in. u osób z atopowym zapaleniem skóry czy trądzikiem.
Jednym z największych wyzwań przy opracowywaniu kosmetyków probiotycznych jest utrzymanie żywych bakterii w gotowym produkcie. Konserwanty, niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego kosmetyków, hamują rozwój drobnoustrojów, ale jednocześnie niszczą także dodane do preparatu bakterie probiotyczne. Z tego powodu większość dostępnych obecnie produktów zawiera martwe bakterie lub ich fragmenty (lizaty), a nie żywe kultury.
To właśnie brak możliwości utrzymania żywych bakterii przez cały okres przechowywania produktu był dotąd jedną z głównych przeszkód w rozwoju kosmetyków probiotycznych.
Jak poinformowała rzeczniczka Politechniki Krakowskiej Małgorzata Syrda-Śliwa, zespół badaczek z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej opracował i opatentował technologię enkapsulacji żywych kultur bakterii probiotycznych w alginianowych mikrokapsułkach o średnicy poniżej 100 mikrometrów.
Otoczka wykonana z alginianów – naturalnych polimerów pozyskiwanych z brunatnic – chroni bakterie przed działaniem konserwantów podczas przechowywania kosmetyku, a po nałożeniu preparatu na skórę umożliwia ich stopniowe uwalnianie.
– Mikrokapsułki chronią bakterie przed konserwantami podczas przechowywania kosmetyku, a uwalniają je dopiero po nałożeniu preparatu na skórę. Dzięki temu probiotyki zachowują swoją aktywność – wyjaśnia dr inż. Anna Łętocha z Politechniki Krakowskiej.
Najważniejszym wynikiem badań okazała się trwałość żywych kultur bakterii. Jak poinformowała Naukę w Polsce dr Anna Łętocha, bakterie zamknięte w mikrokapsułkach zachowywały żywotność w formulacji kosmetycznej przez ponad 12 miesięcy. Dla porównania, nieenkapsułkowane bakterie w kosmetyku zawierającym konserwanty przeżywały nie dłużej niż siedem dni.
Technologia może znaleźć zastosowanie w nowej generacji kosmetyków i dermokosmetyków wspierających odbudowę naturalnego mikrobiomu skóry. Mikrobiom skóry tworzą miliardy bakterii, grzybów i innych mikroorganizmów naturalnie zasiedlających jej powierzchnię. Coraz więcej badań wskazuje, że zaburzenie jego równowagi może sprzyjać stanom zapalnym oraz chorobom dermatologicznym.
– Stosowanie probiotyków w preparatach miejscowych jest szczególnie ważne w pielęgnacji skóry suchej, wrażliwej, a przede wszystkim u osób borykających się z przewlekłymi chorobami skóry, takimi jak atopowe zapalenie skóry czy trądzik – podkreśla dr hab. inż. Elżbieta Sikora, prof. PK.
Według badaczek rozwiązanie może być przydatne także dla osób, których skóra jest często narażona na działanie środków dezynfekujących, m.in. pracowników ochrony zdrowia, laboratoriów czy gastronomii.
Jedną z najważniejszych cech nowej technologii są bardzo niewielkie rozmiary mikrokapsułek – poniżej 100 mikrometrów. Jak podaje Politechnika Krakowska, przemysł kosmetyczny dotąd nie dysponował technologią pozwalającą otrzymywać tak małe nośniki żywych bakterii probiotycznych. Dzięki temu mikrokapsułki mogą być dodawane do standardowych formulacji kosmetycznych, takich jak kremy, żele czy emulsje, bez pogarszania ich właściwości użytkowych.
Badania prowadzono we współpracy z Instytutem Przemysłu Organicznego Sieci Badawczej Łukasiewicz, gdzie oceniano przeżywalność bakterii podczas przechowywania, oraz z Małopolskim Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, gdzie analizowano bezpieczeństwo rozwiązania dla komórek skóry, jego wpływ na namnażanie komórek oraz właściwości regeneracyjne.
Jak poinformowała Naukę w Polsce prof. Elżbieta Sikora, skuteczność rozwiązania oceniano najpierw w badaniach laboratoryjnych na ludzkich komórkach skóry, a następnie w badaniach dermatologicznych z udziałem ochotników. Potwierdziły one kolonizację skóry przez bakterie probiotyczne po zastosowaniu kosmetyków zawierających mikrokapsułki.
Wyniki opisano w pięciu recenzowanych publikacjach naukowych, m.in. na łamach czasopism ACS Applied Materials & Interfaces, Polymers oraz Applied Sciences.
Technologia została objęta ochroną patentową przez Urząd Patentowy RP. Kolejnym etapem będzie znalezienie partnera przemysłowego oraz dostosowanie procesu do produkcji na większą skalę.
– Technologia jest gotowa do komercjalizacji. Z punktu widzenia przemysłu ważne jest to, że nasze mikrokapsułki są kompatybilne z typowymi bazami kosmetycznymi. Oznacza to, że producenci nie muszą inwestować w nowe linie technologiczne, lecz mogą wykorzystać już istniejące. Mamy również duże doświadczenie we wdrażaniu podobnych rozwiązań we współpracy z firmami kosmetycznymi – podkreśla prof. Elżbieta Sikora.
Nauka w Polsce
wl/ agt/
kosmetyki
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.