A partir de la demanda de los consumidores, se estudian nuevos materiales para el diseño y preparación de nanoestructuras. Los polisacáridos renovables son una opción para aplicaciones en la industria cosmética.
Biomoléculas derivadas de vegetales y animales para nanoestructuras
Ya se ha investigado una amplia variedad de biomoléculas con el objetivo de sustituir los aditivos de base petroquímica. Entre ellos, las proteínas y los polisacáridos son los componentes aditivos más explotados para aplicaciones cosméticas, gracias a su abundancia y versatilidad química. Entre los dos polímeros naturales, las proteínas suelen presentar altos costos de producción y conservación debido a la baja estabilidad que limita su uso.
En la actualidad, solo los colágenos, la seda y las proteínas de la leche presentan un procedimiento sostenible y ventajoso para la producción de formulaciones. Gracias al desarrollo de técnicas de extracción innovadoras, eficientes y respetuosas con el medio ambiente, el aislamiento y la purificación de polisacáridos se ha vuelto económico. Esto ha dado lugar a aplicaciones industriales ventajosas, sencillas y económicas.
Polisacárido más investigados
Pectina
La pectina es uno de los componentes principales de la pared celular y laminillas medias de varias plantas y frutos. Su extracción se realiza en condiciones suaves con agua caliente. La principal fuente de pectina son los desechos generados por el procesamiento de frutas cítricas, remolacha azucarera, orujo de manzana y girasol; de hecho, en la cáscara de limón, la cantidad de polisacárido puede llegar al 30% del peso seco total. Recientemente, la pectina amplió su gama de posibles aplicaciones debido a su alta eficacia en la industria cosmética. En particular demostrando una actividad óptima como agente antienvejecimiento de la piel y como estabilizador de champús y lociones.
Celulosa bacteriana
Los polisacáridos microbianos representan biomateriales prometedores y baratos con potencial explotación comercial. Entre ellos, la celulosa bacteriana (BC) está recibiendo una gran atención, gracias a sus posibles campos de aplicación y bajos costos de producción. Hoy en día, las bacterias se pueden modificar genéticamente fácilmente para maximizar la producción de celulosa utilizando técnicas biotecnológicas. También empleando material de desecho agroindustrial como medio de crecimiento bacteriano.
La celulosa sintetizada por fermentaciones microbianas muestra varias ventajas sobre las celulosas de las plantas. Como por ejemplo la ausencia de lignina y otros contaminantes y la no dependencia de las condiciones regionales, de cosecha y climáticas. Actualmente se han empleado nanocristales BC para la fabricación de micro / nanoemulsión, mostrando buenos resultados. Incluso en ausencia de grupos hidrofóbicos dentro de su estructura que suelen ser necesarios para interactuar con moléculas lipofílicas.
Biosurfactantes bacterianos
Entre los productos microbianos, los biosurfactantes (también conocidos como tensioactivos microbianos) se investigaron como biomoléculas candidatas para aplicaciones cosméticas. Los biosurfactantes son materiales tensioactivos producidos por microorganismos como levaduras, bacterias y hongos. Tales mezclas se componen comunmente de una gran variedad de productos químicos tales como glicolípidos, lipopéptidos, lipoproteínas, ácidos grasos, polisacáridos y fosfolípidos. Entre ellos, los glicolípidos son los compuestos más investigados ya que presentan una naturaleza anfifílica. Los biosurfactantes han mostrado aplicaciones prometedoras como detergentes, emulsionantes, humectantes y agentes espumantes y para promover la solubilización de sustancias hidrófobas.
Polisacáridos renovables modificados
Los polisacáridos, gracias a su presencia en las unidades repetidas de grupos reactivos como amino, carboxilo y / o hidroxilo, a menudo se someten a modificaciones químicas para mejorar su rendimiento.
Los almidones son comúnmente emulsionantes débiles debido a su alta hidrofilia proporcionada por la estructura de glucosa; sin embargo, su modificación química lograda mediante la introducción de componentes hidrófobos representa un procedimiento común y difuso para mejorar el carácter anfifílico. La introducción de cadenas apolares se consigue generalmente mediante la reacción de esterificación, aprovechando los grupos hidroxilo de los polisacáridos. Varios polisacáridos ya han sido sometidos a modificaciones químicas; por ejemplo, varios éteres de celulosa derivados (metilcelulosa, carboximetilcelulosa e hidroxipropilcelulosa) han encontrado aplicaciones en la industria cosmética.
Los polisacáridos catiónicos, como el quitosano, representan una clase atractiva de polímeros en virtud de su alta afinidad por sustratos aniónicos como la piel y el cabello; por lo que son muy eficaces como agentes cosméticos acondicionadores. Además, la presencia de grupos cargados permite desarrollar estructuras autoensambladas por interacción electrostática con macromoléculas de carga opuesta. Esto lleva a la formación de complejos polielectrolíticos.
Aplicaciones futuras de las nanoestructuras
La explotación de polímeros naturales, especialmente polisacáridos renovables, como alternativa natural a los materiales de base sintética podría representar un avance prometedor para aplicaciones cosméticas.
La fabricación industrialmente viable de productos cosméticos basados en dichos polímeros contribuiría a preparar nuevas fórmulas de etiqueta libre. Deben dedicarse esfuerzos a estandarizar procedimientos de modificación y aislamiento sencillos y ambientalmente sostenibles; destinados a minimizar las diferencias de composición química de los biopolímeros extraídos. Esto contribuirá significativamente a impulsar su viabilidad industrial como componente básico de nanoformulaciones para aplicaciones cosméticas.
