5. Aditivos e Outros Ingredientes Ativos

Os produtos aditivos fornecem estabilidade física a longo prazo, inibem a germinação e influenciam a percepção sensorial. Recentemente, a indústria cosmética tem sido fortemente criticada pela adição de produtos químicos como formaldeído, dioxano, parabenos e ftalatos. As controvérsias sobre o impacto dessas moléculas sintéticas e seus análogos na saúde humana têm incentivado a pesquisa de novos aditivos de fontes naturais.

De acordo com estudos relevantes, a cistanche é 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 cistanche epelebranqueamentoreside no efeito antioxidante dos glicosídeos cistanche. 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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5.1. Agentes Antimicrobianos

Um dos agentes antimicrobianos mais utilizados contra a contaminação por bactérias, vírus e fungos em cosméticos é a quitosana (18) (Figura 5). Este polissacarídeo é composto principalmente de glucosamina e um número variável de resíduos de N-acetilglucosamina. Embora a quitosana esteja presente em grandes quantidades no exoesqueleto de crustáceos, insetos, caranguejos e camarões, sua produção é limitada devido a fatores como sazonalidade, sustentabilidade da produção e custo de processamento. Para enfrentar essas dificuldades, a quitosana pode ser produzida por fontes alternativas e mais eficazes de origem microbiana, uma vez que 22 a 44% da parede celular dos fungos é composta por quitosana [2]. Uma produção ótima foi encontrada em Rhizopus oryzae (0.5 g/L), R. japonica (0.6 g/L) e Mucor indicus (0.75 g/ L) (Tabela 1) [63], enquanto A. niger, isolado do líquen Roccella Montagne, apresentou um rendimento maior de 1,3 g/L, que aumentou ainda mais para 1,93 g/L quando a glicose foi adicionada [65]. Além de sua atividade antimicrobiana, a quitosana é conhecida por suas propriedades emulsificantes e de liberação. Este composto tem uma melhor capacidade de ligação à água do que a metilcelulose, que é comumente usada em cosméticos [2]. Consequentemente, a quitosana e seus derivados, como o copolímero quitina-glucana, podem apresentar potenciais candidatos para formulações cosméticas e cosmecêuticas. Outros exemplos de atividade antienvelhecimento que também combinam com atividade antimicrobiana são apresentados na Tabela 1.

5.2. Hidratantes e Biossurfactantes

Os ramnolipídios são comumente usados ​​em cosméticos como hidratantes e biossurfactantes [108]. Os ramnolipídios, principalmente ácidos cristalinos, são compostos de um ácido graxo -hidroxi ligado pela extremidade carboxila a uma molécula de açúcar ramnose e são classificados como mono e di-ramnolipídios [157]. Comparados aos surfactantes químicos, os biossurfactantes têm várias vantagens, devido à sua melhor compatibilidade, menor toxicidade e maior biodegradabilidade [158]. Os ramnolipídios são produzidos principalmente por Pseudomonas aeruginosa, bem como por outras Pseudomonas sp. Eles também são usados ​​na indústria farmacêutica por suas propriedades antivirais e antimicrobianas [159,160] e para outros alvos relacionados à regeneração da pele, como cicatrização de feridas com fibrose reduzida, cura de queimaduras e tratamento de rugas [161].

5.3. Pigmentos

Os microrganismos produzem diversos compostos que podem ser utilizados como pigmentos naturais. Muitos corantes sintéticos foram comercializados, mas poucos deles são elegíveis para cosméticos. Os pigmentos naturais são mais estáveis ​​e menos alergênicos em comparação com os sintéticos [162]. Pigmentos comumente biosintetizados por fungos incluem policetídeos aromáticos, como quinonas, antraquinonas, naftoquinonas, melaninas, flavinas e ancaflavinas. A purpurogenona (20) e a mitorubrina (21) são dois exemplos característicos, produzidos pelo fungo Penicillium purpurogenum [95] (Figura 5) (Tabela 1). Recentemente, o uso potencial de fungos terrestres como fonte de pigmentos naturais foi consideravelmente investigado [163-165].

As cianobactérias são uma fonte interessante de pigmentos, que podem produzir ficobiliproteínas, proteínas fluorescentes de cores brilhantes. Entre as ficobiliproteínas, as ficocianinas já são utilizadas em ensaios de diagnóstico, como citometria de pares, triagem de células ativadas por fluorescência, histoquímica, etc. Sua intensa cor azul permite seu uso em cosméticos como corantes naturais [166]. As ficocianinas são produzidas principalmente pela cianobactéria fotoautotrófica Arthrospira platensis (3,2 g/L) [167]. No entanto, o rodófito unicelular Galdieria sulphuraria apresentou excelentes resultados; esta alga vermelha, crescendo geralmente em fontes ácidas, produziu c-ficocianina com um rendimento de 2,9 g/L [168] (Tabela 1).

5.4. Aromatizantes e Fragrâncias

Muitos compostos aromatizantes e de fragrâncias no mercado ainda são produzidos a partir de fontes vegetais e animais. No entanto, uma alternativa rápida e sustentável é fornecida, pois esses compostos de alto valor também podem ser produzidos por microrganismos [169]. Numerosas leveduras e cepas de fungos e bactérias terrestres podem sintetizar compostos de fragrâncias potencialmente valiosos, incluindo álcoois, aldeídos, ésteres, ácidos graxos, cetonas, lactonas, compostos aromáticos e pirazinas [170]. Em apoio, vários artigos e revisões foram publicados e oferecem informações suficientes sobre o uso de culturas microbianas ou preparações enzimáticas para a produção de compostos de sabor valiosos para a indústria cosmética [171-174]. Vanilina (22) é um exemplo muito bom de uma fragrância natural onde a crescente demanda e valor levaram ao desenvolvimento de estratégias alternativas para sua produção [175] (Figura 5). Cepas incluindo Pseudomonas putida, Aspergillus niger, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp., Arthrobacter globiformis e Serratia marcescens foram introduzidas com sucesso para sua produção, convertendo eugenol ou isoeugenol em vanilina [170].

O benzaldeído (23) está entre os agentes aromatizantes mais comumente usados, com forte aroma de cereja e amêndoa. Uma cepa de E. coli foi projetada com sucesso para produzir este aromático [100,176], enquanto o fungo Ashbya gossypii foi testado quanto à sua capacidade de sintetizar o sabor de rosa 2-fenil etanol (24) [104]. Entre os terpenos, o limoneno (25) é um dos terpenos mais amplamente utilizados devido ao seu aroma cítrico único [169]. A otimização da via de expressão em E. coli levou a um rendimento de 435 mg/L com 1% de glicose como fonte de carbono [177]. Quando o impacto de uma fonte de carbono diferente foi explorado, a fermentação usando glicerol levou a títulos de 2,7 g/L [106] (Figura 5) (Tabela 1).

6. Outros alvos de interesse de proteção da pele

Inibidores de elastase e colagenase de origem microbiana são agentes cosmecêuticos promissores que merecem ser mais explorados. A elastase, um membro da família das quimotripsinas das serina proteases, é responsável principalmente pela degradação da elastina, uma importante proteína encontrada na matriz extracelular da pele, cujo dano tem um impacto significativo no envelhecimento da pele. As nostopeptinas A e B isoladas da cianobactéria de água doce Nostoc minutum são os únicos inibidores da elastase relatados (IC50: 1,3 e 11,0 µg/mL) [178]. Por outro lado, o colágeno, o principal constituinte da pele (80% do peso seco da pele), é responsável pela resistência à tração. As metaloproteinases denominadas colagenases são capazes de clivar o colágeno e a elastina. Até onde sabemos, microrganismos terrestres, além do exemplo acima mencionado de nostopeptinas A e B, ainda não foram investigados minuciosamente quanto à sua capacidade de produzir metabólitos com efeitos inibitórios de elastase e colagenase, embora grandes programas de triagem de microrganismos terrestres e endófitos tenham sido recentemente apresentado [179,180].

7. Metas para Desenvolvimentos Futuros

Concomitantemente, também foi relatado que compostos naturais que ativam o NP possuem propriedades antienvelhecimento em modelos baseados em células ou in vivo [7,11,182]; da mesma forma, os produtos naturais retardam significativamente o aparecimento das marcas da pele envelhecida. Até onde sabemos, apenas algumas moléculas de origem microbiana foram relatadas para ativar módulos proteostáticos. O ácido betulínico foi recentemente isolado do fungo endofítico Phomopsis sp. e ativou preferencialmente a atividade proteassômica semelhante à quimotripsina, sem nenhum ou com efeitos mínimos nas atividades semelhantes à tripsina e às caspases [184,185]. O segundo caso de produto natural microbiano, bem conhecido por suas propriedades antienvelhecimento, é a rapamicina. Esta molécula isolada de Streptomyces hygroscopicus retarda a senescência celular através (entre outros) da inibição da via TOR e das alterações induzidas a jusante tanto na autofagia quanto na taxa de síntese de proteínas [7].

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