Подготовка гидролизат кератина от куриные перья и его применение в косметике

Скотобойни, пищевой промышленности и Кожевенная промышленность ежегодно производят огромное количество твердых кератин побочных продуктов – шерсть, перья, щетина, копыта, когти, рога и тому подобное. Согласно последним статистическим данным общая живой вес кур, индеек, уток и другие убой птицы в США составляет 62,5 миллиарда фунтов за год¹; в ЕС это примерно 28,7 млрд фунтов в год. Учитывая, что перья до 8,5% от веса всего птицы, США только ежегодно производит около 5,3 млрд фунтов отходов перья².

Кератин является белок экспонируется высокая химическая стойкость, потому что это сильно Пенополиолефины с мосты дисульфида, которые затрудняют его обработки. Получения растворимых продуктов требует раскалывание перекрестные ссылки и возможно проведение гидролиза пептидных связей³. Расщепление мосты дисульфида может действовать через реакции анионов тиоловых согласно следующим шаблон^4,5:

S^– + – S_bS_c– ↔ – S_b^– + – SS_c^–

С очень высоким рН гидролиз мосты дисульфида также появляется в соответствии с узором⁶

-SS^– + → OH^– –^– S-Сох

В мягких условиях (рН около 8) даже sulfitolysis проходит по следующей схеме:

-SS – + HSO →₃^– – ш + – SSO₃^–

Наиболее экономичным способом унижающего достоинство Кератин является микробных разбивка, который характеризуется мягкая реакция условий во время обработки и высокой разбивка КПД (около 90%)^7,8. Keratinases производятся некоторые бактерии, изолированный от почвы и кератин отходов⁹. Микробной keratinases гидролизуют жесткой и сильно сшитого кератин структур¹⁰ и результирующая KH подготовлен богаты растворимые белки, без потери незаменимых аминокислот, обнаруженных в нем¹¹.

Для того, чтобы включать белка в косметических препаратов (например, эмульсии, лосьоны и гели), требования обеспечить, что такие белки, растворимые в воде, данные системы являются прозрачными и что повторное агрегирование пептидов избегать из-за гидрофобных взаимодействий. Таким образом обычной практикой является применение гидролизатов белков, таких как гидролизованный коллаген, эластин и кератина. При добавлении гидролизаты в косметические эмульсии, предпринимаются шаги для обеспечения что гидролизат сначала растворяется в воде. В некоторых случаях желательно, что белок (или гидролизата) растворяется в спирте или других органических растворителей¹².

KH обычно характеризуется в шампуни, кондиционеры, лосьоны и Питательная сыворотка для волос, а также туши для ресниц, ногтей и агентов макияж глаз. Эффекты KH, объявил обычно включают в себя, образуя защитную пленку, разглаживание волос или ногтей структуры, повышенной пластичностью и внешний вид обработанной формирования, регулирующих последовательность продуктов и поощрение формирования пены^{13 , 14}. также было доказано, что KH уменьшает поверхностное натяжение, следовательно добавок в косметике могут способствовать сокращение эмульгатор добавляется стабилизировать кремов. KH ограничить последствия раздражения, вызванные моющие средства (ПАВ) кожи, глаз и волос, таким образом уменьшая любые потенциальные побочные эффекты чистящих средств на ткани (например, обезвоживание кожи, твердости и снижение барьерной функции кожи). Высокая буферизации способности гидролизаты также использована для стабилизации рН косметики; пептиды короче длины имеют большую буферизации эффект^15,16. Хотя как стандартные компоненты становятся установили KHs в волос и косметика для ногтей, а также используются в продуктах для ухода за кожей, исследования на увлажняющий эффект KH не появляются в современной литературе.

Щелочная ферментативный технология была разработана для обработки субпродуктов кератин в KH, и активное тестирование в процесс по воздействию целого ряда косметических добавки^{17,18,19,20 , 21 , 22}. преимущество щелочной ферментативный гидролиз два этапа с помощью микробных протеазы для куриные перья достигает высокую эффективность в условиях мягкая реакция и качество KH является очень высоким, в отличие от гидролиза, занятых в сильных кислот или щелочей. На первом этапе перья инкубируют при более высокой температуре в щелочной среде, которая частично разрушает структуру кератина и набухает перья; После корректировки рН, перья гидролизуется с протеолитического фермента мягкая условиях на втором этапе. Dialyzed KH обладает высоким содержанием белков.

В целях метода, описанного здесь переработки птицы перья в KH через щелочные ферментативный гидролиз и тестирование эффект увлажняющими свойствами KH, применяется к косметическая Эмульсия O/W. Увлажняющие свойства расследуются инструментальные неинвазивные методы в естественных условиях. Наиболее частые методы для измерения кожи гидратации и барьер функция SC включают измерения электрических свойств кожи (проводимости или емкости). Различные методы для изучения гидратации SC включают вблизи инфракрасные многоспектральные воображая метод (NIM), спектроскопии ядерного магнитного резонанса, оптическая когерентная томография или переходных термотрансферные²³. Барьерная функция SC коррелирует с TEWL SC и она измеряется вентилируемых палата метод, метод непроветриваемой камере и открытой камерой метод²⁴.

Свойства модели составов определяются с помощью зонда Multi адаптера 5 МПа с тремя типами датчиков. Первая, измерялся см 825, увлажнения кожи меры путем оценки изменений в электрическую мощность на поверхности кожи; измерительного конденсатора показывает изменения в емкость поверхности кожи в единицах corneometric. Измерялся дает только относительной оценки гидратации кожи²⁵. Для TEWL второй зонд, tewameter TM 300, используется для измерения градиента плотности испарения воды (в открытой камерой инструмент, основанный на закон Фика диффузии) из кожи косвенно две пары датчиков (температура и относительная влажность) Указывает количество воды, перевозимого в определенный район и период времени (г/м2/ч). Этот метод может обнаружить даже малейшее нарушение функции барьера кожи²⁶. РН кожи является одним из показателей барьера и антимикробная функции SC²⁷. Кислотность кожи мантии измерялась (третий) кожи 905 рН зонд, подключен к станции 5 МПа. Это специально разработанные зонд состоит из стекла с плоской вершиной электрода для контакта с полной кожей, подключенных к вольтметра. Система измеряет потенциальные изменения благодаря деятельности водорода катионов, окружающих очень тонкий слой твердых форм, измеренных в верхней части зонда. Изменения напряжения в отображаются как рН²⁸.

Мы представляем эксперименты, разделены на три категории: (1) подготовка KH из курицы перья-двухступенчатый щелочной ферментативный гидролиз и его очистки методом диализа (удаление солей и низкомолекулярных фракций), (2) подготовка косметических составы, содержащие 2, 4 и 6% KH и (3) тестирование свойств KH, измеряя увлажнения, TEWL, кожи и кожи рН. Тестирование проводилось на 10 женщин, средний возраст 27,2 лет и 10 мужчин, средний возраст 26.2 лет. Метод отбора добровольцев и тестирования самой были проведены международные этические принципы био медицинских исследований, использование человеческих субъектов²⁹; все лица дали их осознанного согласия до включения в исследование. Перед началом тестирования начался, добровольцев было предложено заполнить вопросник о состоянии их здоровья. Добровольцы, обязались избегать применения любых косметических продуктов испытательных участков и прилегающих районах в течение 24 ч до и во время периода испытаний; Кроме того они были лишь краткое вечером автомойки с проточной водой.