Propósito:Neste estudo, um extrato de Schisandra chinensis (SCE) de alta eficiência produzido pela fermentação de microrganismos efetivos (EM) foi usado como material antioxidante na preparação de produtos cosméticos.

De acordo com estudos relevantes,cistancheé uma erva comum conhecida como "a erva milagrosa que prolonga a vida". Seu componente principal écistanósido, que tem vários efeitos, comoantioxidante, anti-inflamatório,epromoção da função imunológica. O mecanismo entre a cistanche e o clareamento da pele está no efeito antioxidante dacistancheglicosídeos. A melanina na pele humana é produzida pela oxidação da tirosina catalisada portirosinase, e a reação de oxidação requer a participação de oxigênio, de modo que os radicais livres de oxigênio no corpo se tornam um fator importante que afeta a produção de melanina. Cistanche contém cistanósido, que é um antioxidante e pode reduzir a geração de radicais livres no corpo, assiminibindo a produção de melanina.

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Introdução

Nos últimos anos, a melhoria e a busca por altos padrões de vida têm causado muitos problemas que afetam a saúde das pessoas. Dentre eles, os produtos cosméticos são um exemplo particular que precisa ser investigado com cuidado. O uso de produtos químicos sintéticos como ingrediente principal de produtos cosméticos leva a muitos resultados negativos, como toxicidade e alto custo. Esta é a razão pela qual a investigação de produtos naturais para aplicações cosméticas tem atraído muito interesse de muitos pesquisadores. Schisandra chinensis (SC) é uma planta medicinal e comestível que possui cinco sabores (doce, azedo, amargo, salgado e picante)1,2 e é amplamente utilizada em muitos alimentos, bebidas e indústrias de ervas, etc.3,4 SC contém muitos compostos bioativos, como domínio, ácido málico e ácido cítrico, e pode ser usado efetivamente para tratar tosse e asma.5 Além disso, pode ser usado nas indústrias de alimentos e cosméticos devido ao seu conhecido efeito antibacteriano e habilidades antioxidantes. Além disso, possui excelente estabilidade térmica e pode ser utilizado em cosméticos e alimentos que não agridem a saúde das pessoas.6 A fermentação refere-se ao processo de decomposição da matéria orgânica por meio das enzimas dos microorganismos e deriva da palavra latina fervente. 7 Tem sido utilizada de várias formas e diferentes áreas, como alimentos, medicamentos e cosméticos.7 A fermentação de alimentos pela ação enzimática de microorganismos é tradicionalmente utilizada em processos de fabricação para melhorar o sabor e destruir toxinas, e também tem o efeito de promover as biomoléculas.8,9 Os Microrganismos Eficazes (EM) são microrganismos úteis que foram desenvolvidos em 1982.10 O EM foi originalmente desenvolvido para uso na agricultura natural e orgânica. Posteriormente, seu escopo aplicável foi gradualmente ampliado e é comumente usado em países asiáticos, Rússia e EUA.11 Inicialmente, a solução de EM foi desenvolvida a partir de 80 espécies de 10 gêneros em 5 famílias; no entanto, foi um processo muito complexo. Portanto, o EM foi simplesmente desenvolvido por alguns organismos principais, como bactérias fotossintéticas, bactérias do ácido láctico, fungos, leveduras e actinomicetos. e pigmentos de caroteno como poderosos antioxidantes para prevenir a decomposição de material orgânico.13 Os aminoácidos e ácidos orgânicos resultantes são convertidos nas respectivas proteínas e açúcares e então absorvidos imediatamente pela planta. Isso melhora muito a eficiência da síntese e do uso de alimentos vegetais. O EM foi originalmente desenvolvido para uso na agricultura natural e orgânica, mas hoje em dia é usado em vários campos, como construção, medicina e indústrias de cosméticos.14–16

Materiais e métodos

Materiais

Extração SC

Preparação de diferentes concentrações de extrato

Análise de Microelementos

Pelo método Food Code, {{0}},0 g da amostra foi dissolvido em ácido nítrico 100 mL com água DI a 100 graus. Em seguida, as quantidades de oligoelementos na amostra foram medidas e analisadas com um Elemental Analyzer (Vario EL, Alemanha).

Medição do teor de polifenóis

O teor de polifenóis por grama da amostra foi medido pelo método de Folin-Denis.18 Assim, 100 μL de extrato e 2 por cento em peso de Na2CO3 foram misturados em um tubo EP. O tubo EP foi mantido em temperatura ambiente por 2 min para a reação. Em seguida, adicionou-se ao tubo o reagente fenol de Folin-Ciocalteu 50 por cento. A amostra foi colocada em um misturador de vórtice à temperatura ambiente por 30 min e, em seguida, analisada com um espectrofotômetro UV-Vis a 750 nm.

Medição de Flavonóides

O conteúdo total de flavonóide por grama de extrato foi medido por colorimetria de dietilenoglicol.19 Assim, 100 μL de extrato e 100 μL de NaOH 1,0 N foram adicionados a um tubo EP e misturados usando um Misturador de vórtice. Após a mistura, a solução foi mantida a 30 graus por 1,0 h para a reação. O rendimento da reação foi analisado por um espectrofotômetro UV-Vis a 420 nm.

Medição da eliminação de radicais livres

A eliminação de radicais livres por 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) foi medida pelo método de Blois modificado.20 Neste contexto, tampão Trizma base–HCl 0,1 M (Tris tampão, pH 7,4) e 500 mM DPPH foram inicialmente preparados com metanol. Hidroxitolueno butilado (BHT) e hidroxianisol butilado (BHA) foram selecionados como padrões para o experimento de controle. Em seguida, 100 μL de amostras de extrato e 400 μL de tampão Tris foram misturados em um tubo EP, seguido da adição de 500 μL de solução DPPH. A mistura foi mantida em sala escura por 20 min, em seguida analisada por espectrofotômetro UV-Vis a 517 nm. No experimento controle, 100 μL de BHT e BHA foram adicionados ao invés das amostras de extrato. No grupo não aditivo, 100 μL de tampão Tris foi adicionado ao tubo EP em vez das amostras de extrato. A medição da capacidade de doação de elétrons é mostrada a seguir:21

Medição da atividade de eliminação de nitrito

A atividade de eliminação de nitrito foi medida usando o método modificado desenvolvido por Kim et al.22,23 Especificamente, 0.3 mL da amostra extraída e 0.1 mL de 1.0 Solução mM de NaNO2, 0,2 M de tampão citrato-HCl a pH 2,5 foi misturada para obter um volume final de 1,0 mL. A mistura foi então reagida a 37 graus por 1.0 h. Posteriormente, foi misturado com 0,4 mL de reagente de Griess (solução de CH3COOH a 30 por cento contendo ácido sulfanílico (1.0 por cento em peso): naftilamina (1 por cento em peso)) e 3 .0 mL de solução de CH3COOH (2,0% em peso). Em seguida, a reação ocorreu à temperatura ambiente por 15 min.

Medição da atividade semelhante à superóxido dismutase (SODA)

Medição da atividade inibidora da tirosinase

A atividade inibitória da tirosinase foi medida por uma versão modificada do método apresentado por Masamoto et al.25 Para medir as propriedades de desativação da tirosinase do cogumelo em condições in vitro, 0,3 mL de 2,5 mM 3,4 diidroxifenilalanina (L-DOPA ), {0}}.{{20}}5 mL da amostra extraída e solução de tampão fosfato 0,1 M (pH 6,8, volume total 1,5 mL) foram misturados usando um vórtice misturador, e então pré-incubado a 25 graus. Em seguida, adicionou-se 0,05 mL de tirosinase de cogumelo a 1380 unidades·mL−1 (Sigma Co., EUA) e misturou-se usando um misturador vortex. Após isso, a reação foi realizada a 25 graus por 2,0 min.

onde A é o valor de absorbância entre {{0}},5 e 1 min da solução de reação sem a amostra, medido a 475 nm por um espectrofotômetro UV-Vis; e B é o valor de absorbância entre 0,5 e 1,0 min da solução de reação com a amostra, medido a 475 nm por um espectrofotômetro UV-Vis.

Preparação de Material Creme

As fórmulas de creme, à base de água destilada, óleo extraído e aditivos, foram preparadas conforme listado na Tabela 1. Água, aditivos e óleo foram pesados ​​e, em seguida, aquecidos a 80 graus em banho-maria. Água foi adicionada lentamente e misturada vigorosamente com óleo em um mini misturador (DS-1800; Coréia). O creme A foi preparado sem o óleo extraído. Os cremes B, C, D, E e F continham 1, 5, 10, 20 e 40 mg·mL−1 de extrato SC (SCE), respectivamente. Os cremes G, H, I, J e K continham 1, 5, 10, 20 e 40 mg·mL−1 de fermentação SCE (SCEF).

Avaliação de Segurança

Avaliação de Estabilidade

Resultados e discussão

Análise de Microelementos

Os resultados da análise de espectrometria de massa (ICP) de plasma acoplado indutivamente de SCE são mostrados na Tabela 2, que indica que 1.0 mg·mL−1 de SCE contém 23,71, 0,42 e 0,03 mg·kg−1 de K, Fe e Se, respectivamente. Quando a quantidade de SCE aumentou, o conteúdo desses oligoelementos aumentou. Nesse sentido, o aumento de K foi dominante, e os aumentos de Mn, Fe, Cu e Zn não foram significativos. O teor de Se permaneceu o mesmo independentemente da concentração de SCE. Esses oligoelementos ajudam nas ações de muitas substâncias fisiologicamente ativas dentro e fora do corpo humano e desempenham papéis importantes, incluindo atividades antioxidantes e de imunidade.

Medição do extrato e seu conteúdo de flavonoides e polifenóis

O conteúdo do SCE foi de 27,91% em peso em 100 g de SC. A extração proporcionou o mesmo rendimento quando o procedimento foi realizado em água e etanol. No entanto, o rendimento do extrato foi menor do que em trabalhos anteriores.26,27 Isso se deve às diferenças nos locais onde o SC foi cultivado, bem como às condições de cultivo e ao método de extração.26 O teor de polifenóis é mostrado na Tabela 3. O extrato de SCE comum a 1,0 mg·mL−1 forneceu 1,53±0.02 mg·g−1 de polifenol, enquanto a mesma quantidade de EM SCEF forneceu maior teor de polifenóis (20.84±0.04 mg·g−1) do que o extrato não fermentado. Os resultados da extração para EM SCEF a 5, 10, 20 e 40 mg·mL−1 foram 25,82±0,04, 29,13±0,05, 42,07±0,05 e 59,22±0,09 mg·g−1, respectivamente.

Medição da eliminação de radicais livres

Os radicais livres no corpo podem promover o envelhecimento biológico, reagindo com lipídios e proteínas. Para remover esse fenômeno, muitos estudos investigaram produtos naturais.31 O método de teste de eliminação de radicais DPPH é usado em muitos produtos naturais para medições de antioxidantes usando a capacidade de doação de elétrons de antioxidantes.32–34 Os resultados dos efeitos antioxidantes no SCE e Os grupos EM SCEF são mostrados na Figura 1. No caso da capacidade de eliminação do radical DPPH do SCE, como a concentração variou de 1.0, 10, a 40 mg·mL−1, o a capacidade antioxidante aumentou de 37 por cento, 72 por cento, para 74 por cento. O grupo EM SCEF mostrou 63 por cento, 67 por cento e 79 por cento de capacidade antioxidante nas respectivas concentrações de 1,0, 10 e 40 mg·mL−1. No grupo EM SCEF, a menor alteração na capacidade antioxidante com concentração parece ser devido à reação entre EM SCEF e micróbios para produzir substâncias antioxidantes. A capacidade antioxidante do SC foi comparada a alguns antioxidantes bem conhecidos, como BHT (89 por cento) e BHA (88 por cento). Verificou-se que a capacidade de eliminação de radicais livres de SC não era muito diferente da deles. Além disso, o SCEF tem uma capacidade de eliminação de radicais maior do que o SCE, mesmo em baixas concentrações. Isso significa que, à medida que as soluções ativas SC e EM reagem umas com as outras, os micróbios produzem materiais fisiologicamente ativos que possuem capacidade antioxidante. Portanto, é possível produzir material contendo maiores níveis de antioxidantes com menores quantidades de EM SCEF do que SCE. Concluímos que isso poderia resolver o problema de dosagem na fabricação de cosméticos e, simultaneamente, melhorar os aspectos funcionais de produtos cosméticos contendo substâncias naturais derivadas de plantas.

Medição da atividade de eliminação de nitrito

O nitrito reage com a amina secundária (um composto químico no qual dois átomos de hidrogênio da amônia são substituídos pelo hidrocarboneto do grupo funcional R), produzindo nitrosamina, um notório carcinógeno; em outras palavras, o nitrito atua como um precursor da nitrosamina. Portanto, a formação de nitrosamina pode ser efetivamente inibida pela remoção do nitrato.35 Se a reatividade entre a amostra para análise e o nitrito for alta, o nitrito será removido porque reage no estado ionizado, o que leva à inibição da formação de nitrosamina. Isso se aplica igualmente a outras substâncias que existem nas formas de íon ou elétron, e a alta reatividade da amostra é equivalente ou avaliada como alta atividade de eliminação de nitrito e antioxidação. Quanto maior a quantidade de compostos fenólicos totais em uma amostra, mais fortemente a reação de eliminação de nitrito ocorre na faixa de pH mais baixa e, adversamente, o efeito de eliminação diminui na faixa de pH superior.36 A Tabela 5 mostra que a atividade de eliminação de nitrito de SCE foi de 15 por cento a 1 mg·mL-1, 40 por cento a 10 mg·mL-1 e 89 por cento a 40 mg·mL-1. Por outro lado, o SCEF apresentou atividade sequestradora de nitrito de 51 por cento a 1 mg·mL−1, 69 por cento a 10 mg·mL−1 e 98 por cento a 40 mg·mL−1. A partir deste teste, observou-se que à medida que a concentração de ambos os grupos aumentava, a atividade de eliminação também aumentava. Além disso, o SCEF foi superior ao SC em sua atividade de eliminação de nitrito, o que é semelhante a outros resultados experimentais. Na concentração de 1,0 mg·mL−1, a diferença na atividade de eliminação foi de 40 mg·mL−1, a maior entre as diferentes concentrações, e a diferença diminuiu à medida que a concentração aumentou. A partir deste experimento comparativo, através do processo de fermentação EM, o efeito de eliminação de nitrito de SC, que foi avaliado como sendo muito bom, melhorou ainda mais. Esse fenômeno pode ser atribuído ao processo de fermentação gerando mais substâncias biologicamente ativas, o que, por sua vez, levou a um aumento na inibição da formação de nitrosaminas, bem como de muitos fenóis, como ingredientes vegetais brutos, contribuindo também para a reação eficaz de eliminação de nitrito .

Medição de SODA

SOD é um antioxidante enzimático que pode desintoxicar e suprimir a toxicidade de O2, H2O2, peróxido, radicais OH, etc.37,38 SODA é mostrado na Tabela 6 para concentrações SCE (ou SCEF) de 1.0, 1 0 e 40 mg·mL−1. O grupo SCE apresentou SODA de 6%, 18% e 41%, enquanto o grupo EM SCEF apresentou SODA de 28%, 32% e 43% quando a concentração aumentou de 1 para 40 mg·mL−1. Para analisar a diferença de atividade dos dois grupos, a diferença no valor de SODA foi maior em baixa concentração de SCE e SCEF (1,0 mg·mL−1) e menor em alta concentração (40 mg·mL−1). Neste teste, ambos os grupos tiveram um nível excelente de SODA.26,39 Portanto, pode-se julgar que tanto o SCE quanto o SCEF têm altas habilidades antioxidantes de origem natural.

Medição da atividade inibidora da tirosinase

O mecanismo da atividade inibitória da tirosinase é muito importante na indústria cosmética e pode ser usado como uma medida do efeito de clareamento da pele.40 No grupo SCE, a atividade inibitória da tirosinase aumentou de 35 por cento para 36 por cento, 37 por cento, 38 por cento e 39 por cento à medida que a concentração do extrato aumentava (Tabela 7). No grupo EM SCEF, a atividade inibitória da tirosinase aumentou de 38% para 39%, 40%, 41% e 42% quando a concentração aumentou. O EM SCEF teve uma atividade inibitória de tirosinase mais efetiva que o extrato normal, mas não houve muita diferença. No entanto, acredita-se que ambos os extratos tenham um efeito de clareamento da pele quando usados ​​para fazer cosméticos.41

Avaliação de segurança

As fórmulas de cosméticos com diferentes concentrações de SCE e EM SCEF, ou seja, {{0}}.0, 1.0, 5.0, 1{{ 25}}, 20 e 40 mg·mL−1, são mostrados na Figura 2. Os cosméticos fabricados foram formados na forma de dosagem A/O adicionando a fase aquosa à fase oleosa . O valor do pH da superfície da pele humana é geralmente entre 4,5 e 6,5, que é levemente ácido ou neutro.42 Se o pH se tornar alcalino, a resistência da pele será enfraquecida, levando à propagação de germes e eventualmente a doenças de pele. Portanto, é altamente recomendável usar produtos cosméticos neutros ou levemente ácidos. A mudança no valor do pH com o tempo de armazenamento é mostrada na Figura 3. Usando o creme sem SCE, o pH aumentou ligeiramente para 6,23 após 60 dias em comparação com seu valor inicial de 6,25. Os cremes com concentrações de SCE de 1,0, 5,0, 10, 20 e 40 mg·mL−1 apresentaram valores iniciais de pH de 5,53, 3,87, 3,43, 3,15 e 3,03, respectivamente. Esses valores de pH não se alteraram após 60 dias. Os cremes à base de EM SCEF com concentrações de EM SCEF de 1,0, 5,0, 10, 20 e 40 mg·mL−1 apresentaram valores iniciais de pH de 4,12, 3,46, 3,37, 3,15 e 2,98, respectivamente. Valores de pH semelhantes foram observados após 60 dias. Esses resultados significam que não houve diferença significativa na alteração do pH em nenhum dos grupos e quando a concentração do extrato aumentou, o valor do pH diminuiu. Esses resultados indicam que não houve problemas de segurança no uso desses produtos cosméticos.

Efeito da temperatura na estabilidade cosmética

Conclusão

Reconhecimento

Divulgação

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