Biosurfactanți cu aplicații în cosmetică

1. Introducere

Biosurfactanții au devenit recent un produs important al biotehnologiei pentru aplicații industriale și medicale. Motivul pentru popularitatea lor, ca valoare ridicată a produselor microbiene, este în primul rând în acțiunea lor specifică, toxicitate redusă,sunt relativ ușor de preparat și aplicabilitate pe scară largă. Ele pot fi utilizate ca emulgatori, agenți de umectare, agenți de împrăștiere, agenți de spumare, ingrediente alimentare funcționale și detergenți în diverse sectoare industriale, cum ar fi: petrol și produse petrochimice, produse chimice organice, alimente și băuturi, cosmetice și farmaceutice, industria minieră și metalurgică, agrochimicale și fertilizanți etc.

Biosurfactanții sunt o clasă de molecule cu suprafața activă derivate din microorganisme cum ar fi drojdii, fungi și bacterii.Au câștigat o atenție considerabilă datorită avantajelor față de surfactanții sintetici în ceea ce privește derivarea lor din resurse regenerabile,toxicitate redusă sau non-toxicitate, biodegradabilitate, o excelentă activitate de suprafață, specificitate ridicată și eficacitate în condiții de temperatură extreme și condiții de pH. Ei promovează solubilizarea, emulsionarea, dispersia, umectarea, spumarea și funcțiile de detergent. Gamă largă de proprietăți și funcții ale biosurfactanților justifică posibila aplicare a lor în produse cosmetice, produse farmaceutice, produse alimentare, produse petrochimice, minerit, metalurgie, agrochemicale, îngrășăminte, băuturi și alte industrii. Biosurfactanții sunt molecule amfifile care conțin atât resturi hidrofile și lipofile. Ele sunt esteri ai acizilor grași cu zaharuri și esteri ai acizilor grași sau amide ale aminoacizilor. Având în vedere natura polarizantă, moleculele tind să se împartă într-o interfața ulei-apă, pentru a reduce tensiunea interfacială și să stabilizeze interfețele nou create. Tensiunea interfacială reduce capacitatea și biodegradabilitatea biosurfactanților, ceea ce a reprezentat o alternativă atractivă în dezvoltarea produselor cosmetice și farmaceutice.

Produsele cosmetice joacă un rol vital în viața umană. Oamenii folosesc un număr mare de produse, cum ar fi săpun, șampon, pastă de dinți, deodorant, de îngrijire a pielii și produse de make-up.Mai mult decât atât, aceste produse prezintă beneficii egale sau mai bune în comparație cu produsele chimice de bază care sunt în cerere mai mare.

Proprietățile unice ale biosurfactanților permit utilizarea lor și posibila înlocuire a surfactanților sintetizați chimic într-un număr mare de operațiuni industriale. Surfactanții sunt folosiți de multe industrii și s-ar putea spune cu ușurință că nu există aproape nici o operație industrială modernă în cazul în care proprietățile de suprafeță și agenții activi de suprafață nu sunt exploatate. Aplicarea potențială a biosurfactantilor în industrie este, de asemenea, o realitate.

2. Avantajele biosurfactanților

Există câteva avantaje în comparație cu omologii lor sintetizați chimic. Dintre acestea sunt:

a) Activitatea suprafeței și interfeței: Un surfactant eficient poate micșora tensiunea superficială a apei de la 75 la 35 dyne/cm și tensiunea superficială apa/hexadecan de la 40 la 1 dyne/cm.

b) Biodegradabilitate: Biosurfactanții sunt ușor de degradat de către microorganisme în comparație cu surfactanții sintetici și sunt potriviți pentru aplicațiile de mediu, precum bioremediere/biosorbtie. Surfactantii chimici sintetici impun un pericol pentru mediu, biosurfactanții sunt considerați o alternativă verde.

c) Toxicitate redusă: Au demonstrate toxicitate redusă sau non-toxicitate în comparație cu surfactanții derivați chimic. Mai mult de atât, ei sunt extrem de eficienți pentru a reduce populația de testat cu 50% decât omologii sintetici.

d) Biocompatibilitate și digestibilitate: Această proprietate garantează utilizarea lor în cosmetică și farmaceutică cât și ca aditivi în mâncare.

e) Specificitate: Biosurfactanții sunt biomolecule complexe cu grupe funționale specifice care sunt responsabile pentru specificitatea lor de reacție. Acesta este un interes particular în detoxifierea unor poluanți speicifici, dezemulsificarea emulsiilor industriale, specific în cosmetice, farmaceutice.

f) Eficienți în diferite condiții de mediu: Mulți biosurfactanți pot funcționa în diferite condiții de mediu cum ar fi: temperatură înaltă, o gamă largă de pH și tărie ionică. Lichenysin produsă de Bacillus licheniformis, poate funcționa la o temperatură de până la 50 ° C, un interval de pH de 4.5-9.0 și concentrația NaCl de 50gm/l și concentrația de Ca de 25gl/l.

g) Materii prime ieftine: Pot și produși din materii primd ieftine și ușor de găsit. Substratul bazat pe carbon este un material vital pentru producția de biosurfactanți. Acest substrat poate veni de la carbohidrați, și/sau lipide, care pot fi folosiți separat sau în combinație.

h) Economie de producție acceptabilă: Depinde de aplicație, biosurfactanții pot fi produși în cantitate mare din deșeuri și produse secundare. Acesta este un interes particular când sunt folosiți în tehnologii legate de petrol.

i) Utilizarea în controlul mediului: Pot fi utilizați în mod eficient în tratarea emulsiilor industriale, controlul scurgerilor de petrol, biodegradarea și detoxifierea efluenților industriali și în bioremedierea solului contaminat.