Je leest:

Biocosmetica

Biocosmetica

Auteur: | 1 maart 1999

De cosmetica-industrie kent vreemde kostgangers. Vlijtige schimmels maken lippenstiftpigment; vaten vol algen leveren oogschaduw en legioenen ijverige bacteriën voorzien ons van hydraterende crème: de nieuwe wonderkinderen uit het okselfrisse huwelijk van marketing en biotechnologie.

Een schoon geweten in een schoon lichaam. Zó wil de consument anno 1999 ‘s ochtends vroeg de badkamer verlaten. Voor dat schone lichaam draait de industrie al jarenlang zijn hand niet meer om. Het schoon geweten lukt tegenwoordig ook heel aardig, want cosmetica moet, in de beleving van de consument, vooral verantwoord zijn. Dierproefvrij, dat spreekt vanzelf, en ook liever niet op basis van dierlijke grondstoffen. Want dat is zielig. Ook woorden als ’chemisch’ en ‘synthetisch’ liggen slecht in de markt. De aanprijzing ‘biologisch’ of ‘natuurlijk’ verkoopt stukken beter. De cosmetica-industrie springt daar, gebruikmakend van de nieuwste biotechnologie, handig op in.

Cosmetica op basis van natuurlijke ingrediënten heeft bij de consument een beter imago dan chemische of synthetische producten. Zo kan gist bijvoorbeeld de basisstoffen leveren. Body shop

Een rondje door de Body Shop, een grote winkelketen in natuurlijke cosmetica, geeft een heel plantaardig beeld te zien. Gedompeld in het tropisch oerwoud van avocado en theeboomolie kunnen we er onze keus maken. Abrikozenpitbodylotion, perzikendoucheschuim en rijstzemelscrubolie – kies maar. Maar nergens, niet bij de Body Shop en ook niet bij de gewone drogist, zult u huidcrème tegenkomen waarvan het etiket trots vermeldt dat het “op basis van varkensplacenta’s” geproduceerd is. Dat verkoopt niet.

Toch gaat achter de meeste cosmeticaproducten een indrukwekkende ingrediëntenlijst schuil, een staalkaart van chemisch en biotechnologisch kunnen. De meest uiteenlopende bestanddelen van plantaardige, dierlijke en synthetische oorsprong vinden al sinds jaar en dag hun toepassing in de cosmetica-industrie. Plantaardige producten worden reeds van oudsher veel gebruikt in de lichaamsverzorging. Tegenwoordig leveren kokos- of palmolie de basisbestanddelen van zeep, de allantoïne in huidvoedende crèmes komt uit de paardekastanje, en cacaoboter en jojoba-olie zijn ingrediënten voor lippenstift en lippenbalsem. Avocadolipiden en sojasterolen komen in vele cosmeticaproducten voor.

Potvis

Het merendeel van de cosmetica-industrie plukt echter niet alleen groene ingrediënten uit de achtertuin, ook dierlijke producten vinden in tube en pot hun weg naar de consument. Hoewel, een aantal klassieke dierlijke ingrediënten, vroeger buitengewoon populair in parfums en cosmetica, kom je tegenwoordig nauwelijks meer tegen. Exotische producten als civet (uit de civetkat), ambergris (uit de potvis), muskus (uit het muskushert) en castoreum (uit de bever) zijn niet alleen zeldzaam en dus onbetaalbaar geworden, het maatschappelijk draagvlak voor producten op bijvoorbeeld potvisbasis is zo langzamerhand ook aardig geslonken. Veel andere dierlijke producten zijn echter nog onverminderd populair. Vet van schapenwol (lanoline), huidcollageen en bijenwas komen we in huidvoedende crèmes tegen. Parelmoerglanslak voor de nagels bevat glinsterstoffen op basis van visschubben. En antirimpelcrèmes ontrimpelen met dierlijke eiwitten die bijvoorbeeld uit bloedserum, eieren of varkensplacenta’s afkomstig zijn. Een laagje van dergelijke eiwitten droogt in op de huid en spant die zo strak.

De trend in de antirimpelcrèmewereld om hiervoor meer en meer plantaardige eiwitten te gebruiken is illustratief voor de accentverschuiving naar plantaardiger sferen in de cosmetica-industrie. Eiwitleveranciers als tarwekiemen, haver, erwten en acacia’s presteren in de rimpelbestrijding minstens even goed, en op het etiket doen ze het stukken beter dan varkensplacenta-albumine.

Zuiver

Tegenover het door de consument als geruststellend ervaren ‘natuurlijke’ product vinden we de minder populaire emoties ‘chemisch’ en ‘synthetisch’. Cosmeticabestanddelen, die soms niet eens in de natuur voorkomen, synthetiseert men op grote schaal in laboratoria. Vaak is synthese niet alleen goedkoper dan het gebruik van zogenaamd origineel natuurlijke ingrediënten, het levert in veel gevallen ook nog zuiverder eindproducten op. Muskus en civet bijvoorbeeld, zijn zo duur dat hun synthetische equivalenten civeton en muscon ze nu volledig vervangen.

Allerlei indertijd als extreem duur bekendstaande parfums zijn tegenwoordig dan ook voor alleszins redelijke prijzen te krijgen. Ook de dennenshampoo komt niet meer uit het bos. Uit de eenvoudige grondstoffen fenol, isobuteen en azijnzuuranhydride valt in een handomdraai het uitbundig naar dennenbossen geurende 4-tertiair butylcyclohexylacetaat te synthetiseren. Chemisch bereide sorbitol, glycerol en mannitol zijn algemeen gebruikte huidbevochtigers. Chemische pigmenten, emulgatoren, dekkingsmiddelen, wassen, speciale vetten, conserveermiddelen, metaalglans – allemaal synthetisch bereide stoffen die in de cosmeticaproductie een brede toepassing hebben.

Zowel aan plantaardige, dierlijke als chemische cosmetica-ingrediënten kleven echter praktische en commerciële bezwaren. Plantaardige ingrediënten zijn vaak moeizaam te produceren en, afhankelijk van oogst en herkomst, wisselend van kwaliteit. Vooral sinds de gekke-koeienziekte en aanverwante prionziekten rondwaren, staan veel dierlijke producten in een verdacht daglicht. Ook de chemische synthese heeft door dwingende milieuwetgeving en de consumentenvraag naar natuurlijker alternatieven wat van zijn glans verloren. Een kans voor open doel dus, voor de vierde categorie: microbiologisch bereide cosmeticabouwstenen. Deze microbiële ingrediënten zijn onder gecontroleerde omstandigheden op maat te produceren. Dat gebeurt met fermentatieprocessen en op basis van eenvoudige grondstoffen: suikers en zetmeel.

De consument ervaart dergelijke microbiologisch gesynthetiseerde cosmetica-ingrediënten als natuurlijk. Nuttige micro-organismen (bacteriën, schimmels en gisten) leveren zo stoffen op maat, stoffen waarvan bijvoorbeeld de chemische synthese moeizaam verloopt, of onbekend is, of waarvan de extractie uit plantaardig of dierlijk weefsel te complex, te milieubelastend of zelfs te riskant is.

Fris

Vochtinbrengende crème" jubelt de reclame. Suggestief transparante smeersels in al even suggestief transparante verpakkingen roepen onmiddellijk associaties op: water, frisheid en buitenlucht! Er bestaat een goede kans dat schimmels, bacteriën en huidschilfers, hoewel absoluut minder poëtisch, in werkelijkheid toepasselijker associaties vormen. De bacterie Streptococcus zooepidemicus is al sinds 1985 bij de Japanse cosmeticagigant Shiseido in dienst om hyaluronaan te maken. Shiseido gebruikt hyaluronaan in zalven, lotions en make-up, waarin het naast vochtregulerende taken ook de huid smeert en helpt bij de verspreiding van de andere cosmetica-ingrediënten. Toch was Shiseido niet de eerste die hyaluronaan toepaste. Het bedrijf Estée Lauder had in 1982 de primeur, toen echter met hyaluronaan van dierlijke oorsprong. Verschillende bedrijven extraheerden in het verleden hyaluronaan onder meer uit hanenkammen, haaienhuiden en navelstrengen – een moeizaam proces en voorwaar niet iets waarmee men op het etiket graag te koop loopt. Het bacteriële productieproces van Shiseido is een goed voorbeeld van de verschuiving naar biotechnologische productiemethoden.

De bacterieel geproduceerde hyalorunanen van Shiseido zijn overigens niet de enige op de markt. Recent is aangetoond dat een verwante, L-fucoserijke slijmstof geproduceerd door de bacteriën Klebsiella en Clavibacter, ook ideaal werkt als vochtregulerende huidfilm. Het verleent een perfecte ‘psychosensorische touch’ en verlaagt bovendien de allergische respons. In Frankrijk brengt men dit cosmetica-ingrediënt al commercieel op de markt.

Gisten tegen schilferhuid

De stratum corneum beschermt de huid tegen uitdrogen. De corneocyten in deze laag (de ‘bakstenen’) zorgen voor de stevigheid; de huidvetten ertussen (het ‘cement’) houden de huid soepel. Ceramiden zijn de belangrijkste componenten van deze huidvetten en spelen een belangrijke rol in de vochtregulatie.

Ceramiden zijn stoffen die in de hoornlaag van de huid voorkomen. Ze zijn goed in staat om water vast te houden en zorgen daarmee voor een zachte, glanzende huid die niet schilfert. Psoriasispatiënten weten dat maar al te goed: het ceramide-1-gehalte van hun huid is veel te laag.

Ook voor een veilig gebruinde huid kunnen we de hulp van bacteriën inroepen. De stof urocaanzuur wordt ons ter beschikking gesteld door de bacterie Achromobacter liquidum. Urocaanzuur beschermt de huid tegen schadelijke UVB-straling. Wie met weinig zon toch wil bruinen, kan zijn toevlucht zoeken tot cosmetica die dihydroxyaceton (DHA) bevat, een bruiningsmiddel aangemaakt door Gluconobacter oxydans. Om tenslotte na het zonnen de vochtbalans te herstellen en de huid tegen veroudering te beschermen, bieden onder andere Corynebacterium glutamicum en diverse andere nuttige bacteriën, gisten en schimmels een ruime keus aan werkzame stoffen, zoals vitamines, L-aminozuren en b-glucanen.

Bacteriedoders

Niemand wil een maand na aankoop van een potje crème met een wriemelende dierentuin worden geconfronteerd, en dus voorziet men cosmetica van conserveermiddelen. Daartoe staat een rijke keus aan bacteriedodende chemicaliën ter beschikking. Maar ook bij de productie van dergelijke conserveermiddelen liggen er mogelijkheden voor bacteriën, gisten en schimmels. L-Melkzuur, propionzuur, citroenzuur, L-wijnsteenzuur en L-appelzuur zijn slechts enkele voorbeelden van fermentatieproducten die de houdbaarheid van cosmetica aanzienlijk kunnen verlengen. Momenteel vinden er testen plaats met bacteriële producten die niet alleen als conserveermiddel potentieel hebben, maar ook als anti-acnémiddel bruikbaar lijken.

Evenzo is aangetoond dat bepaalde microbiologisch gefabriceerde, korte suikerketenmoleculen, zogenaamde gluco-oligosachariden, een gunstig effect hebben op de microbiële huidflora. Deze sachariden bevorderen de groei van gewenste huidbacteriën ( Lactobacillus pentosus, Micrococcus kristinae), die op hun beurt weer een rol spelen in de preventie van ongewenste huidbacteriegroei, hetgeen irritatie, geur en acné tegengaat.

Ook aan de kleurstofindustrie zijn de ontwikkelingen in de biotechnologie niet ongemerkt voorbijgegaan. De plantaardige kleurstof shikonine is slechts moeizaam uit bepaalde plantenwortels te extraheren. Dit belangrijke ingrediënt voor lippenstift wordt sinds kort via een plantencelcultuur in bioreactoren snel en goedkoop aangemaakt. Dit ‘bio’-lipstickpigment vindt tegenwoordig ook medische toepassingen, namelijk als ontstekingsremmer. De gekleurde vitamines b-caroteen (provitamine A) en riboflavine (vitamine B2) zijn ook zeer populair als cosmeticakleurstof. De industriële productie van deze rode en gele pigmenten vindt tegenwoordig plaats zowel door zoutminnende microalgen als via fermentatieprocessen door schimmels.

Cyclodextrine, manusje van alles

De bacteriën Bacillus, Klebsiella, Micrococcus en Thermoanaerobacter beheersen als enige een in de cosmetica-industrie zéér gewild kunstje. Het geheim schuilt in het enzym dat ze aan boord hebben: het exclusief door deze bacteriën geproduceerde CGT-ase zet zetmeel om in biologische CD’s. CD’s, of cyclodextrines, zijn ringvormige moleculen, aan de buitenzijde hydrofiel (waterminnend), binnenin lipofiel (vetminnend). Ze zijn een belangrijk ingrediënt in vrijwel alle denkbare cosmetica. De holte in de CD’s biedt namelijk een veilige thuishaven voor allerlei andere moleculen die zonder de bescherming van de CD’s zouden desintegreren, bijvoorbeeld onder invloed van licht of zuurstof. Cyclodextrines kunnen dus de fysische of chemische eigenschappen van de gastmoleculen veranderen. Onoplosbare stoffen in een CD-jasje lossen ineens wel op; de CD-omhulling bedekt de akelige smaak van het gastmolecuul; vloeistoffen kunnen, in CD-verpakking, in poedervorm worden gegoten. De lijst van toepassingen van cyclodextrinen lijkt, ook buiten de cosmetica, eindeloos; de wereldwijde jaarproductie bedraagt meer dan tweeduizend ton.

De cosmetica-industrie gebruikt deze multifunctionele wondermoleculen vooral om vette ingrediënten, zoals bijvoorbeeld essentiële oliën of vetoplosbare vitamines, in waterige media op te lossen. Ook hebben CD’s een functie in het verlagen van huidirritatie: actieve maar prikkelende stoffen blijven veilig ingepakt. Parfums in zepen en waspoeders mogen niet zomaar vervluchtigen. Stabilistatie met CD’s houdt ze gevangen tot hetmoment van gebruik. Uit het CD-gebaseerde parfumproduct Bounce van Procter & Gamble komen de geurstoffen maar langzaam vrij – ideaal om de werking van parfums te verlengen. Yves Rocher laat CD’s overmatig huidvet absorberen in de Matité-crèmes. Lege CD’s toegepast in kauwgum kan onwelriekende adem wegvangen; de CD’s in deodorant vreten ongewenste huidgeuren op. Met dergelijke CD’s zingt men dus hygiënisch gezien een toontje hoger.

Recycling

Het moge duidelijk zijn dat de cosmetica-industrie zich graag een groen imago wil aanmeten. Niet alleen de toepassing van (micro)biologisch geproduceerde ingrediënten, maar ook het gebruik van composteerbaar of recyclebaar verpakkingsmateriaal moet aan dat groene imago bijdragen. De shampoofles van Biopol is daarvan een goed voorbeeld. Deze shampoofles bestaat uit een biopolymeer dat is opgebouwd uit het intracellulair opgestapeld reservemateriaal (PHB, polyhydroxybutyraat) van de bacterie Ralstonia. Een fermentatieproces produceert dit bioplastic op industriële schaal. Het is biologisch snel en volledig afbreekbaar tot CO2 en H2O, maar is bij normaal gebruik stabiel. Inmiddels heeft Biopol ook toepassingsmogelijkheden in de productie van visnetten, dekfilms, matrijzen, chirurgisch garen, bloempotten en wegwerpbekers, -borden en -bestek.

Microbiële producten hebben de toekomst in de cosmetica-industrie. Pas nu wordt het onvoorstelbaar synthesevermogen van micro-organismen ten volle naar waarde geschat. Ging de aandacht tot voor kort vooral uit naar nieuwe producten met toepassingen in de geneeskunde, farmacie, landbouw, voeding en fijnchemie, vooral de laatste jaren komen daar de al bekende én nieuwe microbiële stoffen bij met specifieke toepassingen in de cosmetica. Microbiële producten zijn eenvoudig aan iedere gewenste specificatie aan te passen. Ze zijn door fermentatie- en bioconversieprocessen onder milde reactieomstandigheden uit goedkope, vernieuwbare grondstoffen te produceren. En het groene imago maakt ze commerciëel nog eens extra interessant. Praktische en psychologische argumenten pleiten in het voordeel van de microbiële producten.

Bronnen:

De Backer D. Verzorgende cosmetica. Kluwer; Antwerpen/Deventer: 1984. 233 p. Brandt R en Masbeck B. Zelf cosmetica maken. Teleac; Utrecht/Het Spectrum; Utrecht: 1991. 162 p.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 maart 1999

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.