Estudos de aplicação de lipases em formulações cosméticas

Abstract

Resumo: Foi realizado o estudo da aplicação de lipases (E.C. 3.1.1.3) em cosméticos de limpeza facial para peles oleosas. Foram avaliadas as propriedades da enzima em meio aquoso e na base cosmética e a segurança da aplicação desta enzima na pele. Foi escolhida a enzima Palatase®20.000, (Novozymes Latin América, Araucária, PR) por ter uso recomendado em alimentos e ser qualificada como GRAS (Generally Recognized as Safe). Foram realizados estudos para investigar o comportamento cinético e de estabilidade da lipase em meio aquoso, usando o método titulométrico para dosagem da atividade enzimática e tributirina como substrato. A enzima apresentou atividade máxima (170 U/mg) em pH 7,5 e faixa de temperatura para a máxima atividade de 45ºC a 50 ºC. A enzima foi bastante estável (96% de atividade residual) quando incubada na sua forma líquida a 40ºC e 50ºC por até 15 dias de armazenamento. A atividade da Palatase no gel base foi maior do que em meio de tampão (179,6 U/mg e 148,5 U/mg, respectivamente). Entretanto, quando incubada a 40 e 50ºC no gel base, a atividade residual foi reduzida para 25%. Para avaliação dos efeitos fisiológicos da aplicação do produto contendo a lipase foi desenvolvido um novo método para avaliação "in vitro" do potencial de alteração histológica da pele, utilizando técnicas histológicas e análises microscópicas, além da realização de testes de citotoxicidade utilizando cultivo celular. Os resultados indicaram que a Palatase é um ativo promissor para a indústria cosmética, levando-se em consideração suas atividades frente a matérias-primas cosméticas e aos testes preliminares de segurança. A Palatase não desencadeou alterações histológicas quando realizado uma aplicação única (por 3 h de 2mg da solução enzimática a 5% por cm2 de pele de orelha de porco doméstico). Entretanto, a concentração máxima de gel base contendo 2% de Palatase e de Palatase pura sem que ocorra nenhuma morte celular dos fibroblastos da derme é de respectivamente 0,17 e 0,78 % (v/v). Este trabalho representa um avanço na Enzimologia aplicada a cosméticos, tanto do ponto de vista de aplicação de lipases nas formulações, como do desenvolvimento de técnicas de avaliação de seus efeitos na pele.

Abstract: The objective of this dissertation was to study the application of lipases (E.C. 3.1.1.3) in cosmetics for cleaning of facial skin. The properties of the enzyme were evaluated in aqueous media and in a cosmetic base. In addition, the safety of application of the enzyme on skin was evaluated. The lipase preparation chosen for this work was Palatase®20.000, (Novozymes Latin America, Araucária, PR), based on the fact that this preparation is recommended for use in foods and has been classified as GRAS (Generally Recognized as Safe). The kinetics and stability of the enzyme in aqueous media were studied using the titrimetric method for activity determination, with tributyrin as the substrate. The optimal pH for enzyme activity was 7.5 while the enzyme had high activity between 45°C and 50°C.The enzyme had a good thermal stability, retaining 96% of its original activity after incubation in its liquid form at 45 and 50°C for up to 15 days. The activity of Palatase in a gel cosmetic base was higher than in buffered aqueous medium (179.6 U/mg and 148.5 U/mg, respectively). However, when the enzyme was incubated for 15 days in the cosmetic gel base at 40 and 50ºC, the residual activity was only 25%. In order to evaluate the physiological effects of application of the lipase-containing gel, a method was developed for in vitro evaluation of the potential for histological alteration of skin, using histological techniques and microscopic analyses. Tests for cytotoxicity were also undertaken, using cell cultures. The results of the study indicate that Palatase is a promising active ingredient for the cosmetic industry, taking into account its activity against and the preliminary safety tests. Palatase did not trigger histological changes after a single application (3 h, 2 mg of enzyme solution per 5%/cm2 of domestic pig ear skin). However, the maximum allowable concentrations of gel-base containing either 2% Palatase or pure Palatase are 0.17 or 0.78 % (v/v), if fibroblast death is to be avoided completely. The present work represents an advance in the application of enzymes in cosmetics, not only from the point of view of the application of lipases in formulations, but also from the point of view of the development of techniques for the evaluation of these formulations on skin.