生物防腐技术在化妆品中的应用

2022-09-11

引言

大部分化妆品都是微生物生长繁殖的良好培养基, 为避免化妆品中的微生物疯狂繁殖, 延长化妆品的保质期。我们必须在化妆品生产时使用防腐剂。选用防腐剂, 既要遵守化妆品的相关卫生法规, 同时需要最大程度上将化妆品中的微生物控制, 并保持使用量限定在最低浓度。这就要求必须了解化妆品防腐的定义和意义, 并在此基础上熟悉化妆品防腐的具体要求, 以解决防腐剂的“一次污染”和“二次污染”问题。

阴离子型增溶剂和乳化剂是化妆品工业最普遍采用的防腐剂, 如对羟基苯甲酸醋类。它们独特的阴离子型表面活性剂能够显著降低细菌和霉菌的生存能力, 防腐效果好。但是随着科技的不断进步, 化妆品原料中逐渐开始添加非离子表面活性剂、合成增稠剂、蛋白质产品以及生物活性物质等新型产品。这类产品显著提高化妆品的使用效果, 但本身又是微生物繁殖的优良培养基, 而且还会导致对羟基苯甲酸醋类失活, 极难防腐。因此, 高效环保的化妆品生物防腐剂、复合防腐剂应运而生。本文主要针对化妆品生物防腐剂的三种常见类型及应用展开讨论。

一、化妆品防腐概述

1. 化妆品防腐的意义

化妆品防腐就是利用相关产品避免化妆品在保质期内受到霉菌、细菌和酵母菌的污染。一旦化妆品在保质期内被微生物污染, 就会发生变色、变味、粘度变化等反应, 并产生使透明体系混浊的气体。甚至产生沉淀、致病菌, 严重危害人体健康。如金黄色葡萄球菌的大量生长繁殖会产生外毒素, 破坏皮肤。

2. 化妆品防腐要求

在我国, 规定一般的化妆品保藏期为三年。并对化妆品用防腐剂作出以下具体要求:

(1) 抗菌效能广, 能够有效防治化妆品中的各种微生物。而且在低浓度下也能表现出显著活性, 保存条件适宜 (如p H要求低) 。

(2) 普通护肤产品, 要求溶水性良好, 无显著溶油性。在保质期内不会因其他包装材料而造成效能降低, 也不会发挥和分解。

(3) 防腐剂无毒无害, 对人体安全。特别是对皮肤吸收不能有刺激性和过敏反应。另外, 加入的防腐剂还应具有成本低廉、原料易得、不影响产品的性能及品质等特点。

(4) 对化妆品菌落总数的要求:眼部化妆品、口唇、婴儿和儿童用化妆品的菌落总数小于500CFU/m L;其他化妆品菌落总数小于1000CFU/m L;每毫升产品中不得检出的粪大肠菌群、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌;化妆品中酵母菌和霉菌总数小于等于100CFU/m L。

二、化妆品的生物防腐技术

生物防腐剂副作用极小, 环保高效, 所以原则上可以提高其使用浓度;生物防腐剂有复活期 (即常说的反应期) , 会在与微生物接触3天左右后起作用;生物防腐剂与化妆品配方其他物质“绝缘”, 保证其效力能全部发挥。因此, 生物防腐技术是化妆品防腐的主流。

1. 基本原理

生物防腐技术是指从生物体内通过生物培养和分离技术获得具有杀灭微生物的产品。一般认为, 生物防腐剂抑制微生物生长主要是通过对细胞中任何一个有助于细菌繁殖的亚结构 (如细胞膜、细胞壁、生物活性酶、蛋白质及遗传物质等) 施加作用, 进而达到抑菌或杀菌的目的。

2. 常见类型及应用

目前常用的化妆品生物防腐剂有苯乳酸 (PLA) 、ε-多聚赖氨酸以及乳酸链球菌素。

(1) 苯乳酸 (PLA)

PLA是由乳酸菌产生的新型抑菌物质, 已经广泛应用于食品防腐中。与其他细菌素相比, 抑菌谱较广。不仅可以抑制食源性腐败菌、致病菌, 还可以抑制真菌的污染。同时, PLA还具有溶解性好、易于扩散、稳定性高等特点。将其用到化妆品防腐中, 可以大大提高防腐效果和产品质量。ISP (美国国际特品公司) 已经将其成功运用到其新产品中。

(2) ε-多聚赖氨酸

ε-多聚赖氨酸是天然防腐剂中防腐性能最为优良的生物防腐剂之一。它由25-30赖氨酸残基聚合而成, 具有强烈的抑菌能力。ε-多聚赖氨酸抑菌谱广, 在相对酸性环境中可以有效抑制霉菌、酵母菌、革兰氏阴性菌以及革兰氏阳性菌;ε-多聚赖氨酸还可以对其他防腐剂不易抑制的大肠杆菌 (革兰氏阴性) 、沙门氏菌以及耐热性芽孢杆菌有显著的抑制效果;ε-多聚赖氨酸效力高, 很小剂量就能达到良好的防腐效果;ε-多聚赖氨酸不影响化妆品外观和质量, 天然安全, 符合诸多消费者的健康需求。在发达国家, 利用ε-多聚赖氨酸作为化妆品防腐剂的生产规模已达数十亿美元之多。

(3) 乳酸链球菌素 (Nisin)

Nisin是由乳酸链球菌产生的多肽物质, 一般由34个氨基酸残基组成。Nisin可抑制众多革兰氏阳性细菌, 且可以强烈抑制芽孢杆菌的孢子, 因此广泛应用于食品行业。在最近几年诸多化妆品生产厂家和化学厂家也逐渐将其加入到化妆品防腐行列。该防腐剂是一种无毒、安全、无副作用的天然生物防腐剂, 不慎被人体食用, 可以在α-胰凝乳蛋白酶作用下很快水解, 不会影响人体肠道内菌群, 更不会与其它物质出现交叉抗性。