Contribución al estudio del aceite fijo del fruto del umarí (Poraqueiba sericea Tul.) como protector de la barrera cutánea en emulsiones cosméticas
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Resumen
La barrera cutánea protege al ser humano de agentes externos y reduce la pérdida de agua transepidermal. Para mantener su función, la industria cosmética recurre a diversos ingredientes, como los aceites vegetales fijos que son ingredientes naturales derivados de los frutos y semillas de diversas especies, caracterizados por su alta composición en lípidos. Considerando que en Colombia hay una gran diversidad de especies vegetales, resulta de interés estudiar el potencial cosmético de su flora nativa. Entre estas especies, se encuentra el <i>Poraqueiba sericea</i> Tul. (umarí) en el Amazonas (región del Araracuara), cuyo aceite puede ser extraído de su fruto y del cual es muy escasa su información científica.
De esta manera, con esta investigación se busca contribuir al estudio de este aceite fijo, obtenido del epicarpio y mesocarpio de su fruto, como posible ingrediente funcional en emulsiones para uso cosmético, que permita mejorar la función barrera de la piel. Para alcanzar este objetivo, a lo largo de esta tesis se presenta tanto la caracterización de este aceite como su aplicación y evaluación cosmética, que permita conceptuar acerca de la viabilidad de su empleo como ingrediente cosmético con la función ya mencionada. Para ello, inicialmente se obtuvo el aceite del umarí empleando una prensa mecánica con un rendimiento del 31,76 %; se caracterizó fisicoquímica y farmacotécnicamente determinando algunas propiedades de las que no se tenía reporte en la literatura, como su color, su tensión superficial y su ángulo de contacto y se determinó su composición lipídica, en cuanto a ácidos grasos y esteroles, resaltando su alto contenido en ácido oleico y ácido palmítico, con la presencia de sitoesterol y colesterol. Los resultados previos visibilizaron su potencial para proteger la barrera cutánea y de esta manera se pretendió evaluar su aplicación al incluirlo en una emulsión. Para ello, se determinó su HLB requerido enfocado a emulsiones O/W, obteniendo un valor de 9,22 y, por medio de un diseño experimental factorial fraccionado 2<sup>4-1</sup> se llegó a la definición de la composición y condiciones de elaboración de dicha emulsión. La formulación así obtenida, que contiene el aceite del umarí, se caracterizó por tener tamaños de gota de 3,03 ± 0,01 µm, un span de 1,03 ± 0,00, un pH de 7,64 ± 0,02 y un comportamiento viscoplástico con adelgazamiento por cizallamiento. Para evaluar la eficacia del aceite como ingrediente que permita mejorar la función barrera de la piel, solo e incluido en esta emulsión, previo a este estudio se realizó un ensayo de irritación cutánea <i>ex vivo</i> empleando piel de cerdo, evidenciando que ni el aceite ni la emulsión que lo contienen son irritantes para la piel. El estudio de eficacia, realizado como una prueba con voluntarios, involucró 18 individuos sanos a los que se les realizaron mediciones mediante dos sondas dermoanalizadoras (“corneometer” y “tewameter”) que, después de la aplicación de los diferentes sistemas evaluados, permitieron evidenciar que el aceite del umarí y la emulsión que lo contiene aumentaron significativamente el contenido de agua en la piel, mientras que redujeron significativamente la pérdida transepidermal de agua (TEWL).
De este estudio se deriva, en gran medida, la caracterización fisicoquímica y farmacotécnica del aceite del umarí, y se concluye que, podría ser empleado como ingrediente funcional en productos cosméticos para proteger la barrera cutánea. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
The skin barrier protects humans from external agents and reduces transepidermal water loss. To maintain its function, the cosmetic industry relies on various ingredients, such as fixed vegetable oils, which are natural ingredients derived from the fruits and seeds of various species, characterized by their high lipid content. Given Colombia's great diversity of plant species, it is important to study the cosmetic potential of its native flora. Among these species is <i>Poraqueiba sericea</i> Tul. (umarí), found in the Amazon (Araracuara región), whose oil can be extracted from its fruit and for which scientific information is very scarce.
Thus, this research aims to contribute to the study of this fixed oil, obtained from the fruit's epicarp and mesocarp, as a potential functional ingredient in cosmetic emulsions that can improve skin barrier function. To achieve this objective, this thesis presents both the characterization of the oil and its cosmetic application and evaluation, in order to assess the feasibility of its use as a cosmetic ingredient with the aforementioned function. To this end, umarí oil was initially obtained using a mechanical press, yielding 31.76%. The oil was physicochemically and pharmaceutically characterized, determining properties not previously reported in the literature, such as its color, surface tension, and contact angle. Its lipid composition was also determined in terms of fatty acids and sterols, highlighting its high content of oleic acid and palmitic acid, with the presence of sitosterol and cholesterol. These preliminary results revealed its potential to protect the skin barrier, which led to the evaluation of its application by incorporating it into an emulsion. For this purpose, its required HLB value was determined for O/W emulsions, obtaining a value of 9.22, and through a 2<sup>4-1</sup> fractional factorial experimental design, the composition and processing conditions of the emulsion were defined. The resulting formulation, containing umarí oil, was characterized by a droplet size of 3.03 ± 0.01 µm, a span of 1.03 ± 0.00, a pH of 7.64 ± 0.02, and a viscoplastic behavior with shear-thinning properties. To evaluate the efficacy of the oil as an ingredient capable of improving the skin barrier function—both alone and incorporated into the emulsion—, prior to this study, an <i>ex vivo</i> skin irritation test using porcine skin was conducted, demonstrating that neither the oil nor the emulsion containing it were irritating to the skin. The efficacy study, conducted as a trial with volunteers, involved 18 healthy individuals. Measurements were performed on these participants, using two dermoanalytical probes (corneometer and tewameter). After applying the different systems evaluated, the results showed that umarí oil and the emulsion containing it significantly increased skin water content and significantly reduced transepidermal water loss (TEWL).
From this study, it is derived, to a large extent, the physicochemical and pharmaceutical characterization of umarí oil, leading to the conclusion that it could be used as a functional ingredient in cosmetic products aimed at protecting the skin barrier.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas, fotografías
Palabras clave propuestas
Términos Normalizados
INDUSTRIA DE COSMETICOS; Cosmetics industry; INDUSTRIA DE ARTICULOS DE TOCADOR; Toilet preparations industry; FRUTAS TROPICALES; Tropical fruit; ACEITES Y GRASAS-ANALISIS; Oils and fats - Analysis; ACEITES VEGETALES; Vegetable oils; 540 - Química y ciencias afines; 660 - Ingeniería química::665 - Tecnología de aceites, grasas, ceras, gases industriales