Mikrobielle Biotenside in der Hautpflege
Oberflächenaktive Moleküle, auch als Tenside bekannt, sind Chemikalien die einen entscheidenden Einfluss auf verschiedene Aspekte unserer täglichen Produkte und unseres Lebens haben. Die meisten dieser chemischen Tenside stammen aus petrochemischen oder oleochemischen Quellen und sind Bestandteile von Haushaltswaschmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Umweltreinigungsprodukten, Erdöl und der Lebensmittel verarbeitenden Industrie.
Die weltweite Verwendung dieser Verbindungen hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen und wird in Zukunft weiter zunehmen. Die meisten dieser chemischen Tenside haben jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt, eine Tatsache, die zur Suche nach Alternativen mit geringeren Auswirkungen und zur Umstellung auf nachhaltigere, umweltfreundlichere biologische Tenside (Biotenside) führte, was hauptsächlich von der Nachhaltigkeitsagenda vieler internationaler Akteure auf diesem Gebiet vorangetrieben wurde.
Die meisten dieser Biotenside werden von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) produziert und die Vorteile die sie mit sich bringen, umfassen eine viel geringere Toxizität, relative Stabilität bei hohen Temperaturen und in widrigen Umgebungen, zusätzlich dazu dass sie leicht biologisch abbaubar sind, wenn sie in die Umwelt abgegeben werden.
Es wurde berichtet, dass viele chemische Tenside die in kosmetischen und pharmazeutischen Verbindungen enthalten sind das Potenzial haben, schädliche Wirkungen wie allergische Reaktionen und Hautirritationen auf der menschlichen Haut zu verursachen, was die Suche nach einem geeigneteren Ersatz mit weniger oder keinen negativen Auswirkungen auf die Hautgesundheit anregte. Als Biotenside waren bekannt, dass sie hautverträgliche, schützende und oberflächenbefeuchtende Wirkungen aufweisen, die neben einer geringeren Toxizität Schlüsselkomponenten für eine effektive Hautpflegeroutine sind. Das Interesse an Biotensiden, die antimikrobielle, die Hautoberfläche feuchtigkeitsspendende und geringe Toxizitätseigenschaften aufweisen, die sie zu einem geeigneten Ersatz für chemische Tenside in gegenwärtigen kosmetischen und persönlichen Hautpflege- und pharmazeutischen Formulierungen machen würden, hat daher stetig zugenommen.
Klassifizierung von Biotensiden
Nach der aktuellen Literatur werden Biotenside allgemein in nieder- und hochmolekulare Verbindungen eingeteilt. Die Biotenside mit niedrigem Molekulargewicht reduzieren die Oberflächen- und Grenzflächenspannungen effektiver, während die Biotenside mit hohem Molekulargewicht bessere Emulgatoren sind. Jede dieser Gruppen wird aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung weiter in verschiedene Klassen eingeteilt.
Die Hauptklassen von Biotensiden mit niedrigem Molekulargewicht schließen Glykolipide, Lipopeptide, Glykopeptide und Phospholipide einwährend Biotenside mit hohem Molekulargewicht Lipoproteine, Polysaccharid-Protein-Fettsäure-Komplexe und Lipopolysaccharid-Protein-Komplexe umfassen. Für die Zwecke dieser Übersicht konzentrieren wir uns jedoch auf Biotenside mit niedrigem Molekulargewicht, insbesondere Glykolipide und Lipopeptide.
Glykolipide sind die am häufigsten anzutreffende und vielversprechendste Gruppe von Biotensiden in der Kosmetik-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Glykolipide bestehen aus Kohlenhydrateinheiten, die an Fettsäureketten unterschiedlicher Länge gebunden sind. Beispiele für Glycolipide umfassen Rhamnolipide (Mono- und Di-Rhamnolipide) von Pseudomonas spp., Sophorolipide (laktonisch und sauer) und MELs (MELs AC) von Candida spp. und Trehaloselipide von Mycobacterium und Rhodococcus spp..
Lipopeptide sind in den letzten Jahren auch in der therapeutischen und biotechnologischen Industrie aufgrund ihres antimikrobiellen, Antitumor- und Antitoxinpotentials stark nachgefragt worden. Lipopeptide werden hauptsächlich von Bacillus spp. Das hydrophile Ende von Lipopeptiden besteht im Allgemeinen aus 7–10 Aminosäuren und einer hydrophoben Komponente aus Fettsäuren, die in linearer oder zyklischer Reihenfolge angeordnet sind.