Los tensioactivos de base biológica suelen producirse mediante síntesis química pero integrando grasas, azúcares o aminoácidos obtenidos de fuentes renovables, mientras que los biosurfactantes microbianos se obtienen de células vivas, típicamente bacterias y levaduras, sin la intermediación de síntesis orgánica
Los biosurfactantes microbianos son metabolitos secundarios producidos por diferentes microorganismos, incluyendo bacterias, hongos y levaduras. Pueden estar asociados con diferentes etapas de crecimiento microbiano.
Los tensioactivos de base biológica suelen producirse mediante síntesis química pero integrando grasas, azúcares o aminoácidos obtenidos de fuentes renovables, mientras que los biosurfactantes microbianos se obtienen de células vivas, típicamente bacterias y levaduras, sin la intermediación de síntesis orgánica.
Los tensioactivos de base biológica también se pueden clasificar como tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y anfóteros. Aquí les contamos un poco mas sobre cada uno de ellos:
Los biosurfactantes microbianos pueden clasificarse en función de la naturaleza química, la carga iónica y el microorganismo productor, aunque generalmente son biosurfactantes microbianos se clasifican según su composición polimérica en cuatro categorías principales:
Son los biosurfactantes microbianos más comunes y populares con los soforolípidos que actúan como tensioactivos, mientras que los ramnolípidos se incluyen debido a sus propiedades emolientes, emulsionantes y acondicionadoras de la piel. Los soforolípidos son producidos principalmente por Candida bombicola y Starmerella bombicola. En cuanto a su uso, estos pueden ejercer capacidades limpiadoras, antimicrobianas, emulsionantes, desodorantes, antiseborreicas, antioxidantes, acondicionadoras y protectoras de la piel.
Otros tipos de biosurfactantes microbianos glicolípidos utilizados en el campo cosmético son los lípidos manosileritritol (MEL), generados por diferentes levaduras basidiomicetosas como Pseudozyma. Se han encontrado aplicaciones cosméticas en el cuidado de la piel, cuidado del cabello, así como activación de fibroblastos y células papilares y efectos antioxidantes y protectores en las células de la piel.
Estos biosurfactantes microbianos tienen una CMC baja y pueden reducir la tensión superficial del agua; producidos principalmente por Bacillus subtilis. El lipopéptido más estudiado es la surfactina producida por B. subtilis. Este presenta poca solubilidad en agua, sin embargo, se puede disolver fácilmente en disolventes orgánicos como etanol, metanol, butanol, cloroformo y diclorometano.
Los biosurfactantes microbianos lipopeptídicos se utilizan ampliamente en cosmética debido a sus propiedades antiarrugas e hidratantes y su actividad limpiadora. Además, podrían ser un producto dermatológico potencialmente tópico, debido a su buena compatibilidad cutánea con baja irritación
Estos son los biosurfactantes microbianos menos conocidos, producidos principalmente por bacterias del ácido láctico. Los más estudiados son Lactobacillus agili, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei y L. pentosus. Algunos biosurfactantes microbianos glicopéptidos y glicolipopéptidos han mostrado actividad antimicrobiana contra patógenos cutáneos.
Los fosfolípidos se pueden clasificar en dos grupos: glicerofosfolípidos y esfingolípidos.
La lista de ingredientes de CosIng incluye varias sustancias dentro de la categoría de fosfolípidos, como algunos lípidos de glicina de soja o un extracto soluble en alcohol que consiste predominantemente en fosfolípidos. Otros ejemplos son los esteroles y triglicéridos y los fosfolípidos hidrolizados, obtenidos de diferentes fuentes vegetales e hidrolizados con ácidos o enzimas. Se utilizan en formulaciones de acondicionamiento del cabello y la piel, mientras que en la industria alimentaria los fosfolípidos se utilizan como emulsionantes.
Los más estudiados son los emulsionantes poliméricos con capacidad tensioactiva producidos por microorganismos. El emulsan es un heteropolisacárido anfipático polianiónico generado por Acinetobacter calcoaceticus. Su capacidad para reducir la tensión superficial del agua no es muy grande, pero posee una buena actividad emulsionante. Otros bioemulsionantes con actividad tensioactiva son el biodispersan y el liposan, que es un emulsionante soluble en agua con capacidad tensioactiva.
Croda es una empresa que ofrece un polímero ‘estrella’ llamado Atlox™ 4916. Esta nueva molécula es un emulsionante y dispersante polimérico de alto peso molecular con bajo HLB, desarrollado para proporcionar una excelente estabilidad a una gran variedad de formulaciones. Su estructura en forma de estrella está compuesta por una base de sorbitol en reacción con óxido de etileno (EO). Este producto se somete a otra reacción con un ácido graso polimerizado, lo que resulta en 2 a 6 cadenas de ácido graso polimerizado distribuidas aleatoriamente en toda su estructura.
Los biosurfactantes microbianos particulados más estudiados son las vesículas articuladas, que están compuestas por proteínas, fosfolípidos y polisacáridos. Estos biosurfactantes microbianos en partículas incluyen vesículas ricas en fosfatidil etanolamina, producidas por Acinetobacter. A pesar de que pueden considerarse biosurfactantes microbianos, su función principal es la de emulsionantes.
Los tensioactivos de base biológica han surgido como una alternativa a los tensioactivos sintéticos, obtenidos de la industria petroquímica. Los biosurfactantes microbianos podrían representar una alternativa más prometedora. Además, presentan baja toxicidad, estabilidad en condiciones extremas y varias bioactividades.
Es necesario buscar un aumento en la productividad general de los biosurfactantes microbianos mediante la obtención de microorganismos productores más altos y explorando el uso de medios nutricionales de costo competitivo, incluido el uso de corrientes residuales fermentadas donde se pueden producir biosurfactantes microbianos de forma espontánea.
Se requiere que las regulaciones cosméticas internacionales incorporen biosurfactantes microbianos como un grupo separado de surfactantes para obtener formulaciones más biocompatibles y ecológicas.
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