Tecnología de fermentación y materiales vegetales cosméticos
Evolución y tendencias

1.1 Situación y tendencias de la aplicación de la tecnología de fermentación
La tecnología de la fermentación tiene una larga historia, ya que hace miles de años, la gente empezó a dedicarse a la producción de vino, salsa, queso, etcétera. Debido a que la industria de la fermentación microbiana tiene las ventajas de baja inversión, resultados rápidos, baja contaminación, expresión eficiente, etc., se ha convertido en una parte importante de la economía mundial.

La tecnología de fermentación ha sido ampliamente utilizada en diferentes campos industriales que desempeñan un papel importante, como la industria farmacéutica, la industria alimentaria, la industria energética, la industria química, la agricultura, la protección del medio ambiente, etc., y con el progreso continuo de las ciencias biológicas y la biotecnología, la aplicación de la tecnología de fermentación también se está expandiendo.

1.2 Estado y tendencias de las materias primas vegetales para cosméticos
Con el progreso de la ciencia y la tecnología y la mejora continua del nivel de vida de las personas, aumenta la búsqueda de cosméticos ecológicos, naturales y saludables. A medida que los ingredientes activos de las plantas verdes naturales sólo seguir esta tendencia, a base de plantas ingredientes activos de los productos de belleza naturales por la mayoría de los consumidores.

El punto de vista del consumidor, "verde, de vuelta a la naturaleza", también se ha convertido en la corriente principal de la industria cosmética, lo que también ha llevado a que la eficacia de las materias primas procedentes de plantas se haya convertido en un punto caliente en el campo de la investigación de materias primas cosméticas. Por lo tanto, el desarrollo de materias primas cosméticas de eficacia vegetal tiene un amplio valor de aplicación y perspectivas de mercado.

Sin embargo, el hecho de limitarse a la extracción de principios activos eficaces de plantas naturales restringe en cierta medida su efecto y ámbito de aplicación. Por ejemplo, la eficacia de las materias primas de eficacia vegetal obtenidas a veces puede ser difícil de satisfacer las necesidades reales; además, algunos ingredientes de eficacia vegetal también pueden tener ciertos efectos secundarios.

Por lo tanto, encontrar diferentes métodos de preparación para obtener materias primas de eficacia vegetal eficientes y seguras se ha convertido en el centro de atención de la mayoría de los investigadores. Se ha descubierto que la tecnología de la fermentación proporciona un buen medio técnico para alcanzar este objetivo.

Tecnología de fermentación en materias primas vegetales para cosméticos
Aplicación de la tecnología de fermentación al desarrollo de materias primas vegetales cosméticas

En los últimos años, un gran número de resultados de investigación muestran que la tecnología de fermentación en el desarrollo de materias primas cosméticas de eficacia vegetal tiene buenas perspectivas de aplicación. En primer lugar, los propios recursos vegetales verdes y naturales contienen ricos recursos de biomasa, que ofrecen posibilidades ilimitadas para la aplicación de la tecnología de fermentación. Además, la tecnología de fermentación tiene ventajas únicas para mejorar la eficacia de las materias primas vegetales y reducir los efectos secundarios tóxicos.

2.1 Enriquecimiento de los componentes de la eficacia de las plantas y mejora de la eficacia
Los principios activos vegetales, como vitaminas, aminoácidos, minerales, polisacáridos, flavonoides, polifenoles, etc., suelen tener buenos efectos hidratantes, blanqueadores, sensibilizantes y de retraso del envejecimiento.

Sin embargo, debido a las limitaciones de los disolventes de extracción, los procesos y los métodos de preparación, la eficacia de los extractos de plantas preparados mediante procesos tradicionales es a veces difícil de satisfacer las expectativas. Numerosos estudios han demostrado que la fermentación de materias primas vegetales puede enriquecer los nutrientes efectivos y mejorar la eficacia.

Rhodiola roseacomo recurso vegetal de alta calidad, tiene una amplia gama de aplicaciones en materias primas de eficacia vegetal cosmética. Su principal sustancia activa es el rodiolosido.

Li Ying et al. compararon el contenido de glucósidos de Rhodiola rosea en el extracto de Rhodiola rosea y en el caldo de fermentación de Rhodiola rosea, y cuantificaron el contenido de glucósidos de Rhodiola mediante HPLC. Los resultados mostraron que el contenido de glucósidos de rodiola en el caldo de fermentación de Rhodiola rosea era de 2,39%, y el del extracto de Rhodiola rosea era de 1,61%, y el contenido de glucósidos de rodiola, que es un ingrediente activo de la Rhodiola rosea, se incrementó en aproximadamente 48,45% mediante la fermentación microbiana.

Isoflavonas de soja son flavonoides, una clase de metabolitos secundarios que se forman durante el proceso de crecimiento de la soja, y son una especie de sustancias biológicamente activas, que son principalmente de dos tipos: de tipo libre y de tipo glicosídico. En la leche de soja fermentada, las isoflavonas de soja existen principalmente en forma libre, mientras que en la leche de soja sin fermentar predominan las isoflavonas glicosídicas.

Los estudios han demostrado que las isoflavonas libres son más bioactivas que las isoflavonas glicosídicas, por lo que la biodisponibilidad de la leche de soja fermentada es mucho mayor que la de la leche de soja sin fermentar.

Ginseng rojo es un tipo de medicina tradicional china y pertenece a la familia de las umbelíferas, las wucáceas. Algunos investigadores han identificado nuevos ginsenósidos en el ginseng rojo que no se han encontrado en el ginseng blanco.

Los ginsenósidos inducen enzimas antioxidantes como la superóxido dismutasa y la catalasa, que son importantes para mantener la viabilidad celular.Hyun-SunLe et al. descubrieron que el ginseng rojo fermentado tenía niveles más altos de glioxilatos, polifenoles y flavonoides, así como un mayor antioxidante, y tenía un mayor contenido de metabolitos de ginsenósidos, en comparación con el ginseng rojo. Por lo tanto, se mejoraron los efectos antiarrugas y blanqueadores del ginseng rojo fermentado.

Zhai Feihong et al. estudiaron los efectos de la fermentación en estado sólido de Agaricus blazei sobre los principales nutrientes de los granos. Los contenidos de fenol total, nitrógeno aminoácido, proteína hidrosoluble y azúcar reductor de los granos se correlacionaron positivamente con el tiempo de fermentación, y la prolongación del tiempo de fermentación fue favorable para el aumento significativo de los contenidos de estos nutrientes en los productos de fermentación.

Mediante la tecnología de transformación microbiana, Feng et al. aumentaron sustancialmente el número de grupos hidroxilo fenólicos en la medicina tradicional china cártamo y mejoró la propiedad antioxidante y la biodisponibilidad del cártamo.

Los resultados de un gran número de investigaciones bibliográficas muestran que los recursos vegetales de alta calidad pueden enriquecer eficazmente los componentes de eficacia mediante la adopción de métodos de fermentación adecuados, lo que reviste gran importancia para resolver el problema de la eficacia insuficiente en el desarrollo de materias primas vegetales cosméticas.

2.2 Puede reducir los efectos secundarios tóxicos
La mayoría de los recursos vegetales son ricos en nutrientes, la composición de sustancias activas es compleja, muchos componentes vegetales tienen ciertos efectos secundarios tóxicos, lo que afecta gravemente al uso eficaz de los recursos vegetales.

Mediante la tecnología de transformación microbiana, se utiliza una única sustancia tóxica contenida en las plantas como sustrato para la acción microbiana y, mediante la participación de enzimas, se lleva a cabo la biotransformación para obtener el producto de transformación modificado por partes específicas, que es menos tóxico que la sustancia tóxica de las plantas originales, lo que garantiza la seguridad de uso.

Los estudios han demostrado que el ginseng tiene actividad inmunoestimulante. Es bien sabido que la respuesta inmunitaria desempeña un papel importante en el mecanismo de defensa del huésped, pero también puede causar toxicidad, alergia cutánea.

Hyun-SunLee et al. descubrieron que el ginseng rojo fermentado inhibía la actividad de la tirosinasa y la actividad de la elastasa más eficazmente que el ginseng rojo sin fermentar. En una prueba de sensibilización cutánea, la tasa de sensibilización a la irritación del ginseng rojo fermentado fue significativamente menor que la del ginseng rojo sin fermentar. Entretanto, una dosis elevada de ginseng rojo sin fermentar (10%) mostró toxicidad, mientras que el ginseng rojo fermentado mostró una toxicidad menor.

Chen He et al. utilizaron los posos de la medicina tradicional china como materia prima principal y cultivaron micelio sólido de Ganoderma lucidum por el método de fermentación sólida, que contenía ricos componentes bioactivos (polisacáridos del micelio de Ganoderma lucidum, triterpenoides y proteínas de Ganoderma lucidum, etc.), con un bajo contenido en metales pesados y escasa toxicidad y efectos secundarios.

La estricnina son las semillas secas maduras de las Strychnaceae, que tienen cierto valor medicinal, pero presentan cierta toxicidad, lo que limita su aplicación como recurso vegetal de alta calidad. Pan Yang et al. fermentaron sólidamente la estricnina utilizando 2O especies de hongos, como Sophora japonica, Ganoderma lucidum y Cabeza de mono, y en determinadas condiciones controladas por biotecnología, el contenido de sustancias tóxicas disminuyó significativamente en todos los casos, mientras que los principios activos mejoraron en distintos grados.

Numerosos estudios han demostrado que las sustancias tóxicas pueden reducirse en cierta medida mediante la fermentación microbiana de materias primas vegetales, lo que reviste gran importancia para resolver el problema de las reacciones adversas que se producen en el desarrollo de materias primas de eficacia vegetal para cosméticos a partir de recursos vegetales.

Conclusión

La aplicación de componentes de eficacia vegetal en materias primas cosméticas tiene amplias perspectivas de mercado, pero la mayoría de los principios activos de las plantas tienen un bajo contenido, y la separación de los productos extraídos de la planta original mediante métodos de extracción supone un grave despilfarro de recursos y elevados costes de extracción; la síntesis química requiere una reacción en varias fases, y algunos principios activos de la medicina tradicional china son difíciles de sintetizar mediante síntesis química, aunque la síntesis presente los inconvenientes de muchos subproductos y escasa especificidad de reactividad. La tecnología de fermentación microbiana, puede utilizar microorganismos.

La tecnología de fermentación microbiana puede hacer uso de células microbianas o de un sistema de reacción intracelular catalizado por enzimas para modificar y alterar la estructura de las sustancias activas de las materias primas vegetales, con el fin de obtener productos valiosos (enriquecimiento de la eficacia y reducción de los efectos secundarios tóxicos).

Al mismo tiempo, la tecnología de fermentación microbiana tiene las ventajas de no contaminar y consumir poca energía. Por lo tanto, la tecnología de fermentación puede desempeñar un papel importante en el desarrollo de materias primas cosméticas de eficacia vegetal.