Podstawowa wiedza o konserwantach

Źródło: http://www.drugfuture.com/Pharmacopoeia/USP32/pub/data/v32270/usp32nf27s0_m52650.html

Postanowiłam napisać ten post pod wpływem natłoku bzdur znajdowanych w sieci na temat konserwantów. I jeszcze bzdurniejszych oczekiwań im stawianych. Jest to podstawowa wiedza na temat konserwantów jaką zdobywa kosmetolog na studiach, nic trudnego do ogarnięcia umysłem.
Konserwanty są niezbędnymi składnikami kosmetyków. To dzięki nim preparaty kosmetyczne zachowują czystość mikrobiologiczną i odporność na zakażenia już podczas jego produkcji, a także w czasie pakowania i całego okresu stosowania. Dzięki nim dostajemy produkt o trwałości dłuższej niż tydzień - co powinny przede wszystkim docenić właśnie osoby kręcące nosem na trwałość kosmetyków naturalnych i przy okazji najgłośniej piętnujące konserwanty.

Oczywiście, prawdą jest także i to, że obok barwników i związków zapachowych są powodem najczęstszych alergii u użytkowników.

Konserwanty działają przeciwdrobnoustrojowo - a więc hamują aktywność bakterii, pleśni i grzybów, a przez to opóźniają proces obniżania się wartości kosmetyku wywołany ewentualną fermentacją, zmianą jego zapachu, konsystencji i wyglądu. Mechanizm biologicznego działania konserwantów najczęściej jest związany z ich denaturującym wpływem na białko drobnoustrojów lub z inaktywacją układów enzymatycznych mikroorganizmów.

Zapobiegają one również powstawaniu produktów przemiany materii mikroorganizmów, które mogą być przyczyną wystąpienia podrażnień skóry i błon śluzowych.

Źródło: http://kopalniawiedzy.pl/bakteria-bakterie-mikrobiom-mikroorganizmy-mikroorganizm,4971

Konserwanty są szczególnie potrzebne w produktach zawierających wodę i składniki organiczne, które cechuje wysoka podatność na działanie mikroorganizmów.

Czystość mikrobiologiczna kosmetyków jest jednym z ważniejszych problemów przemysłu kosmetycznego. Wynika to z faktu, iż większość preparatów kosmetycznych stanowi doskonałą pożywkę dla różnego rodzaju drobnoustrojów. Zagrożenie ze strony mikroorganizmów jest duże, gdyż mogą one nie tylko powodować obniżenie jakości wyrobów (aż do utraty ich właściwości użytkowych), ale mogą również stać się przyczyną poważnych infekcji u użytkowników. 

Wizualnym dowodem na to, że produkty kosmetyczne uległy zakażeniu lub zepsuciu są zachodzące w nich zmiany takiej jak:

• rozdzielenie faz (choć nie zawsze świadczy to o nadpsuciu produktu, zawinić mógł też mało skuteczny emulgator lub emulgator dodany w zbyt małym stężeniu)
• zmiana konsystencji 
• zmiana zapachu i barwy
• pojawiające się w roztworach osady
• zmiana smaku w przypadku past, płynów do płukania ust czy pomadek

Regulacje prawne
W Polsce obowiązuje lista substancji konserwujących dozwolonych do stosowania w kosmetykach, z podaniem ich ilości, zakresu i warunków stosowania - Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 12 czerwca 2002/Dz. U. z dnia 12 lipca 2002, Nr 105, Poz. 934/, załącznik nr 4.

Dobór konserwantów
Zazwyczaj stosuje się mieszaniny kilku konserwantów, w ściśle określonych granicach stężeń. Wynika to z faktu, że jedne konserwanty wykazują większą aktywność względem bakterii, a inne wobec pleśni i grzybów.

Najczęściej stosowane konserwanty:

Parabeny (nipaginy, aseptiny, INCI: Parabens)

• Są to estry kwasu parahydroksybenzoesowego, najczęściej metylu, etylu, propylu czy butylu (INCI: Methylo-, Ethylo-, Propylo- i Butyloparaben)
• Są to ciała stałe, słabo rozpuszczalne w wodzie
• Dobrze rozpuszczają się w glikolu propylenowym
• Stosowane są na szeroką skalę ze względu na wysoką skuteczność przeciwdrobnoustrojową
• Wykazują dużą aktywność wobec grzybów i zdecydowanie mniejszą wobec bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych
• Im dłuższy łańcuch alkilowy, tym większe działanie przeciwdrobnoustrojowe
• Pomimo dobrych właściwości przeciwgrzybiczych mogą okazać się one ednak mało skuteczne przy zakażeniu surowców pleśniami, dlatego łączy się je z innymi konserwantami, z którymi wykazują efekt synergiczny
• Przy wprowadzaniu parabenów do receptury należ pamiętać, że częściowa lub całkowita ich inaktywacja może nastąpić w obecności związków etoksylowanych typu polysorbate, pochodnych celulozy, protein, lecytyn
• związki te mogą  być absorbowane przez różne glinki, jak również opakowania polietylenowe (mogą mieć więc mniejszą skuteczność)
• Wykazują zgodność zarówno ze związkami anionowymi jak i kationowymi w zakresie pH od 3 do 8, przy czym za optymalną uznaje się wartość pH 6
• Dozwolone stężenie dla pojedynczego związku wynosi do 0,4% oraz do 0,8% w przypadku ich mieszaniny
• uważane są za substancje stosunkowo bezpieczne*

Znajdują szerokie zastosowanie w kosmetykach, głównie w kremach pielęgnacyjnych, preparatach do demakijażu, w produktach do pielęgnacji włosów, artykułach przed i po goleniu, rzadziej w mydłach. Do testów płatkowych używa się najczęściej mieszaniny trzech estrów: metylowego, etylowego i propylowego, w jednakowym stężeniu. 

Częściej uczulają jako składniki leków zewnętrznych, niemniej są równie częstą przyczyną alergii kontaktowej po użyciu kosmetyków.

Powszechnie znane jest zjawisko zwane "paradoksem parabenowym" wskazujące, że osoby uczulone na parabeny zastosowane w lekach zewnętrznych dobrze tolerują produkty kosmetyczne zawierające te związki. Wynika to z istotnej różnicy w penetracji alergenu poprzez skórę zdrową i zmienioną zapalnie.

Wiele danych o alergicznym kontaktowym zapaleniu skóry wywołanym przez parabeny dotyczy rozwinięcia reakcji alergicznej na uszkodzonej skórze po powtórnym zastosowaniu preparatu zawierającego te konserwanty. Wykazano, że powtórna aplikacja powoduje powstawanie odporności drobnoustrojów na parabeny. Te organizmy hydrolizują parabeny, a produkty tej reakcji mogą wywołać reakcje alergiczne.

Więcej na temat parabenów przeczytacie u Michała, na blogu Twoje Źródło Urody: KLIK!

Tiomersal (INCI: Thimerosal)

• sól sodowa kwasu 2-etylortęciotiosalicylowego
• wykazuje wysoką aktywność przeciwbakteryną i przeciwgrzybiczą
• najczęściej stosowany w kosmetykach kolorowych do oczu
• charakteryzuje się brakiem działania drażniącego
• maksymalne stężenie 0,007% w przeliczeniu na rtęć

Ponadto, tiomersal znajduje zastosowanie jako konserwant wielu szczepionek i innych produktów. Skąpe dane o częstości wywoływania alergii kontaktowe przez tiomersal uniemożliwiają dokładne oszacowanie zdolności alergizacji tej substancji. Nieliczne  badania wykazują, że alergia kontaktowa na tiomersal dotyczy ok. 18,5% młodzieży.

Formaldehyd (aldehyd mrówkowy, formalina, INCI: Formaldehyde)

• wykazuje silne działanie przeciwbakteryjne a także dobrą aktywność przeciw grzybom
• mogą go dezaktywować proteiny i żelatyna
• stabilny w zakresie od pH 3 do 9
• ponieważ jest to układ lotny, może ulatniać się z produktu końcowego poprzez otwarte lub nieszczelne opakowanie. Z tego powodu do receptur powinien być wprowadzany na zimno
• jest to związek bardzo reaktywny, o charakterystycznym zapachu
• może reagować ze składnikami substancji zapachowych, amoniakiem, żelazem
• zaliczany do związków uczulających i drażniących skórę
• każdy kosmetyk, który zawiera powyżej 0,05% formaldehydu musi mieć na etykiecie umieszczone ostrzeżenie: "zawiera formaldehyd"
• praktyczne zastosowanie znajduje tylko w wyrobach spłukiwanych

Formalina (aldehyd mrówkowy HCHO) oraz jej uwalniacze: Bronopol, Imidazolidinyl urea, Methenamine, Quaternium 15, DMDM Hydantoina, Diazolidynyl urea) wykazują silne działanie przeciwbakteryjne - formaldehyd jest  bardzo reaktywny.

Od lat znane jest alergizujące działanie formaliny. Formaldehyd należy do stosunkowo silnych alergenów kontaktowych. Z tego względu coraz częściej formalinę zastępuje się połączeniami, które stopniowo uwalniają aldehyd mrówkowy, co jest znacznie bezpieczniejsze. Połączenia aldehydu mrówkowego użyte w stężeniu 0,1% uwalniają w kosmetykach formaldehyd w stężeniu ok. 0,01%.

Uwalniacze HCHO znajdują zastosowanie w wielu produktach kosmetycznych. Nierzadko są przyczyną alergii po użyciu kosmetyków. Najsilniej uczula Quaternium 15. Dodawany jest on do prawie wszystkich rodzajów kosmetyków, szczególnie często jest obecny w preparatach do pielęgnacji włosów.

Alergia na Germal 115 (Imidazolidinyl urea) częściej jest wywołana przez sam konserwant, rzadziej jest to reakcja na uwalniany przezeń aldehyd mrówkowy.

DMDM Hydantoina (INCI: DMDM Hydantoin)

• związek wydzielający formaldehyd
• konserwant ten dopuszczony jest do wszystkich wyrobów, przy czym jego maksymalna zawartość w produkcie końcowym nie może przekroczyć 0,6% aktywnego składnika
• związku tego nie powinno stosować się w przypadku niemowląt i małych dzizeci oraz u osób wrażliwych na formaldehyd
• rozpuszczalna w wodzie i glikolu propylenowym
• stabilna w zakresie pH 3-9
• bardzo efektywna wobec bakterii, słabo wobec grzybów
• jej aktywność może zostać ograniczona w obecności bisiarczynów

Germal 115 (INCI: Imidazolidinyl Urea)

• związek występuje w postaci białego, higroskopinego proszku
• bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie
• maksymalne dopuszczalne stężenie to 0,6%
• działa przeciw bakteriom i dlatego najczęściej kombinowany jest z parabenami działającymi przeciwko grzybom i pleśniom
• wywołuje alergie
• wpływa na zmianę białek

Dowicil (INCI: Quaternium-15)

• dobrze rozpuszczalny w wodzie
• niezależny od wartości pH
• maksymalne dopuszczalne stężenie to 0,2%
• związek halogenoorganiczny (czym są związki halogenoorganiczne: KLIK!)

Kwas benzoesowy (INCI: Benzoic Acid)

• stosowany w zakresie pH 2-5,5
• w stężeniach 0,2-,4% jest aktywny wobec drożdży i pleśni, średnio aktywny w przypadku bakterii
• odporny na temperaturę i działanie promieni UV
• ma niską toksyczność
• nie drażni skóry, ani błon śluzowych
• ograniczeniem w stosowaniu go może być jego słaba rozpuszczalność w wodzie
• dopuszczony do stosowania w kosmetykach naturalnych

Kwas salicylowy (INCI: Salicylic Acid)

• maksymalne stężenie w preparatach kosmetycznych wynosi 0,5%
• słabo rozpuszczalny w wodzie
• dobrze rozpuszczalny w etanolu, tłuszczach i olejach
• postrzegany jako niezbyt efektywny środek konserwujący, jest jednak  bardziej skuteczny w stosunku do bakterii niż kwas bezoesowy
• najwyższą aktywność wykazuje przeciwko grzybom
• wrażliwy na działanie promieni UV
• niestabilny w obecności soli żelaza

Fenoksyetanol (INCI: Phenoxyethanol)

• ciecz o mocno kwiatowym zapachu
• słabo rozpuszcza się w wodzie
• najczęściej używany jako substancja rozpuszczająca dla innych konserwantów (parabeny) lub wspomagająca ich działanie
• maksymalne dopuszczalne stężenie to 1%
• działa w środowisku kwaśnym

Działanie konserwujące wykazują też produkty naturalne, np olejki eteryczne. Najwyższa efektywność wykazują olejki zawierające jako składniki fenole (karwakrol, tymol, eugenol) - olejek tymiankowy (Thymus vulgaris) czy goździkowy (Syzgizum aromaticum). Olejki nie zawierające w układzie tych związków a wykazujące silne działanie przeciwmikrobowe to m.in. olejek z drzewa herbacianego (Melaleuca alternifolia), lawendowy (Lavandulla officinalis) czy cynamonowy (Cinnamonum ceylanicum).

Niestety nie mogą być stosowane samodzielnie, gdyż nie stosuje się ich w kosmetyce w tak dużych stężeniach. W preparatach kosmetycznych pełnią więc rolę substancji zapachowej i mogą działać wspomagająco dla konserwantów.
Jako konserwanty mogą być stosowane również mieszaniny różnych ekstraktów roślinnych, np. tymianku, gorzknika kanadyjskiego, lawendy, rozmarynu, oliwki czy mięty.
Tokoferol (witamina E) stosowana jako konserwant fazy tłuszczowej w emulsjach. Witamina ta opóźnia procesy oksydacyjne, przedłużając trwałość kosmetyku. Należy pamiętać, że jest to konserwant fazy tłuszczowej i do fazy wodnej należy dodać odpowiedni środek konserwujący.

Kosmetyk pozbawiony substancji konserwujących trwały jest przez okres od 8 do 14 dni. W przypadku gdy krem przelany jest do pojemnika z dozownikiem jego trwałość można przedłużyć do 2 tygodni, a trzymany w lodówce wytrzyma 21 dni. Trwałość kosmetyku naturalnego można przedłużyć stosując wysterylizowane narzędzia i pojemniki (za pomocą np. alkoholu). Skład kosmetyku ma bardzo istotny wpływ na jego stabilność. Kremy zawierające w swojej recepturze składniki białkowe, jak kolagen czy elastyna psują się po 7 dniach przechowywania w temperaturze pokojowej. Również woda, jeden z głównych składników kosmetyku, to dobre środowisko do rozwoju mikroorganizmów.

Jeśli chce się całkowicie zrezygnować z konserwantu, należy przygotowywać niewielką ilość produktu, która wystarczy na kilka dni lub też świeżo przygotowywany krem podzielić na porcje i cześć przechowywać w zamrażarce.

Masowa produkcja kosmetyków pozbawionych konserwantów nie jest w praktyce możliwa, ze względu na bardzo krótki czas stabilności kosmetyku oraz wysoki koszt produktu. Istnieje oczywiście możliwość takiej produkcji na własny użytek. Należy wówczas pamiętać o sterylnych warunkach produkcji i przechowywania kosmetyku.

Warto wiedzieć, że informacja na opakowaniu „ nie zawiera konserwantów” nie świadczy rzeczywiście o ich braku, lecz o tym, że w składzie preparatu nie ma żadnego składnika znajdującego się na liście dopuszczonych w danym kraju substancji konserwujących lub w produkcie pojawiają się związki, których głównym zadaniem nie jest konserwowanie, a jest to właściwość dodatkowa.

Producenci lubią i będą się ślizgać po przepisach, aby tylko na opakowaniu umieścić te informacje, które nas uspokoją i przyciągną. W kosmetykach dopuszczonych do sprzedaży zawsze znajdują się jakieś substancje konserwujące.

--------------------------------------------
*substancje stosunkowo bezpieczne - wszyscy rozumiemy, że konserwanty są substancjami mającymi za zadanie wybić drobnoustroje. Za "stosunkowo bezpieczny" można więc analogicznie uznać pakt z Leonem Zawodowcem, który na nasze zlecenie połamie kogoś innego, nie nas.

Pozdrawiam
Arsenic