Натуральные консерванты и их использование в "Зеленой" косметике

 

Любой косметический продукт, в состав которого входит вода в сочетании с натуральными растительными экстрактами, маслами, белками и полисахаридами, представляет собой идеальную питательную среду для развития микроорганизмов.

Кроме того, условия хранения и использования  косметических средств  –  в теплой и влажной ванной комнате с нарушением всех правил стерильности, длительный срок использования,  постоянный контакт с руками, пальцами при извлечении косметики из флакона – также не способствуют длительной сохранности косметического продукта.

Поэтому для защиты косметики от возможного роста микроорганизмов традиционно используются консерванты.

Главное и основное свойство консерванта – это его токсичность по отношению к клеткам бактерий, плесневых и дрожжевых грибов. Только при соблюдении этого условия консервант может справиться  со своей основной задачей – предотвратить размножение микроорганизмов.

 

Применяемые в косметике консерванты в основном имеют следующие механизмы действия:

• Влияют на клеточную мембрану микроорганизма – изменяя ее свойства, структуру и функции (липофильные кислоты, спирты, фенолы, четвертичные аммониевые соединения и пр.)
• Проникая внутрь клетки и реагируя с ее нуклеофильными компонентами – нарушая процессы функционирования клетки – синтез белка, энергообмен, процесс деления клетки.  Обобщенно это называется электрофильным механизмом дейтвия. Им обладают альдегиды, изотиазолинон, бронопол.

Однако, будучи токсичным по определению, консервант также может проявлять токсичность и в отношении клеток кожи, вызывая ряд нежелательных реакций.

 

Традиционно, именно консерванты, наряду с парфюмированными отдушками и агрессивными ПАВами – считаются одной из главных причин возникновения аллергических реакций на косметические средства у людей с чувствительной кожей.

Безусловно, отказаться от использования консервантов в косметике нельзя, однако можно пытаться снизить их содержание за счет подбора смесей, действующих в синергии или за счет ввода в рецептуры добавок с дополнительной антибактериальной активностью.

И в настоящее время  косметическая индустрия все чаще ищет альтернативные решения проблемы подбора консервирующих агентов из числа антимикробных средств, не вошедших в список консервантов для косметики (Приложение VI Косметической директивы 1976/768 ЕЕС (3-5))

 

«Идеальный»  консервант должен при его относительно небольшой концентрации контролировать и обеспечивать эффективность косметического средства, обладая достаточно широким спектром антимикробной активности.

 

Концепция создания «Косметики без консервантов» подразумевает полную или частичную замену традиционных консервантов в рецептурах косметических средств на натуральные компоненты, обладающие доказанной безопасностью и антимикробными свойствами. Для этого используют гликоли, жирные эфиры, эфирные масла ,  сверхкритические углекислотные экстракты, бензоат натрия, сорбиновую кислоту, флавоноиды и т.д.

 

Гликоли.

Чем длиннее цепь, тем ниже активная концентрация.  Используются пентиленгликоль, гександиол, каприлилгликоль, каприлоилглицин., моноглицериды каприковой и каприловой кислот – глицерилкапрат и глицерилкаприлат (также имеют увлажняющее действие)

Благодаря тому, что молекулы этих веществ состоят из липофильной и гидрофильной части, данные вещества реагируют с клеточной мембраной микроорганизмов, нарушая ее целостность. В настоящее время опубликован ряд статей, в которых описаны антимикробные свойства глицерилкаприлата и его применение в качестве консерванта в косметических рецептурах. Одного, либо в сочетании с другими антимикробными компонентами.

 

Сорбиновая кислота.

Нетоксичное, кристаллическое вещество, которое в природе встречается в плодах рябины (впервые выделена  из нее в середине XIX в. , названа от лат. «sorbus»- рябина )

Особенности:

• Хорошая фунгицидная (противогрибковая и противодрожжевая) активность;
• Увеличение активности в пристутствии полиэтиленгликоля;
• Оптимум рН – ≤ 5
• Дополнительно обладает увлажняющими свойствами
• Уменьшение активности в присутствии Полисорбатов 20/80
• Рекомендованная концентрация 0,6% по кислоте.

 

Бензойная кислота и ее соли (бензоат натрия)

Особенности:

• Хорошая фунгицидная активность
• Устойчивость к свету и температуре
• Уменьшение активности в присутствии ПАВ, белков, глицерина.
• Может использоваться для консервации губной помады
• Рекомендованная концентрация 0,5%

 

Молочная кислота

Молочная кислота не проявляет мутагенных свойств. Поскольку она образуется в пищевых продуктах в результате естественного брожения, ее применение в пище и косметике не ограничивается законодательно.

• Антимикробное действие молочной кислоты довольно слабое;
• Консервирующий эффект проявляется в концентрации больше 0,5%
• спектр активности в основном анаэробные бактерии
• для защиты от грибов и плесени молочную кислоту необходимо использовать в сочетании с другими консервантами, например с солями бензойной или сорбиновой кислот.

 

Эфирные масла.

В качестве альтернативы парабенов  была  запатентована смесь бензилацетата, фенилэтилового спирта и линалоола.

Известно и доказано антимикробное действие альдегидов – цитронеллаля, цитраля (нераль, гераниаль), фенолов – тимола, эвгенола, карвакрола, анетола,  эвкалиптола, монотерпеновых спиртов – терпинен-4-ола и пр, кислоты – п-анисовая кислота и пр.

 

Экстракты, богатые политерпеновыми соединениями и бензофуранами.

Богатые политерпенами и бензофуранами экстракты розмарина ,уснеи ,корня ратании ,шалфея , воробьиного корня,коры березы  являются мощными антимикробными средствами.

Они применяются в противовозрастной косметике как антиоксидантные, противовоспалительные и ингибирующие гликацию коллагена добавки. 

Скрининг этих экстрактов на антимикробную активность  в отношении большого количества грамположительных, грамотрицательных, анаэробных бактерий и грибов показал их высокую эффективность.

Экстракт центеллы азиатской  также обладает выраженной антимикробной активностью. В частности, результаты исследований последних лет продемонстрировали антимикробную активность данного экстракта против:

• золотистого стафилококка;
• стрептококков (гр. В)
• пропионибактерии акне
• гонококка (Neisseria gonorrhoeae)

 

Растительные экстракты, богатые флавоноидами и танинами.

Свойство замедлять порчу косметических продуктов характерно для экстрактов листьев березы, черемухи, коры сосны, коры дуба.

Антимикробными свойствами обладает рутин, который встречается во многих растениях.

Содержащий гиперфорины экстракт зверобоя обладает доказанной антимикробной активностью и используется в США с  1951 г. как консервант в пищевой промышленности.

Выраженной антимикробной активностью обладает экстракт соплодий хмеля . Особенно он эффективен в отношении грамположительных мо. и некоторых видов  грибов.

Углекислотный  экстракт куркумы , содержащий компоненты эфирного масла, но очищенный от желтых куркуминоидов,  имеет очень высокий антиоксидантный потенциал и отличается антимикробной активностью в отношении стафилококков и дрожжевых грибов.

 

Производные моносахаридов.

Антимикробными свойствами обладают моносахариды, соединенные по аномерному атому углерода гексоз или пентоз с флавоноидами, терпеноидами или спиртами.

Самый известный пример –гиперозид, содержащийся в родиоле розовой  и зверобое.

 

Этиловый спирт

Концентрированный этиловый спирт вызывает денатурацию протоплазменных белков у микроорганизмов. Наиболее эффективен спирт в концентрации 60-70%. Именно такую концентрацию чаще всего используют в практической дезинфекции.

Поскольку воздействие этилового спирта неспецифично, то он оказывает большее или меньшее влияние на все виды микроорганизмов. Тем не менее, бактерии являются более восприимчивыми, нежели дрожжи. Часто достаточно концентрации ок. 10%. А вот некоторые дрожжи переносят и 20% концентрацию этанола. Тем не менее, при 50% спирта все вегетирующие микроорганизмы инактивируются, даже споры грибов.

Этанол усиливает действие сорбиновой кислоты и ее солей.

______________________________________________________________

 

Введение всех этих веществ в рецептуру позволяет снизить концентрацию в ней синтетических консервантов, либо не применять их вовсе, создавая «косметику без консервантов».

Однако следует помнить, что косметику без консервантов нельзя использовать долго и хранить ее лучше в холодильнике.

На сегодняшний день, как правило, так косметика, в которой роль консервантов играет спирт, растительные экстракты или эфирные масла имеет ограниченный срок хранения.

Кроме того, в такой косметике рекомендуют избегать нейтрального рН, вводить в состав рецептуры связывающие ионы металлов добавки, связывать водную фазу продукта и выбирать упаковку, минимизирующую площадь контакта продукта с окружающей средой.