Protección frente a la contaminación microbiológica.

Podemos definir un producto cosmético como una mezcla preparada a base de varias sustancias químicas naturales o sintéticas, destinado a la higiene y cuidado de la parte externa del cuerpo sin que modifique su estructura ni funciones, con el fin de protegerlo, decorarlo y crear bienestar. También se consideran productos cosméticos aquellos ingredientes que se incorporan en sus formulaciones.

Cuando adquirimos, manipulamos y empleamos productos cosméticos y de cuidado personal, por encima de otros aspectos, valoramos las sensaciones que obtenemos, por lo que, durante la definición de su formulación y presentación, así como en la selección de sus ingredientes, se tienen en cuenta las sensaciones físicas y emocionales que se pretenden despertar. En este contexto, los conservantes para cosméticos tienen su doble rol: el técnico de protección y el de marketing.


Conservación de cosméticos con seguridad

Debido a la naturaleza de su composición y las condiciones en que se utilizan, muchos productos cosméticos son vulnerables a la intrusión de microorganismos y se descomponen cuando se desarrolla la contaminación. Hoy, el sistema de conservación de una formulación cosmética se diseña combinando diferentes aspectos al mismo tiempo: los ingredientes de la fórmula, el proceso de fabricación, envasado y manipulación, así como la presentación final del producto y la forma como será utilizado.

Los conservantes para cosméticos deben ser capaces de inhibir tanto el crecimiento microbiano indeseado que puede ocurrir dentro del envase mientras éste permanece cerrado antes de la fecha de uso preferente como, posteriormente a su apertura, evitar el desarrollo de contaminación durante todo el ciclo de vida del cosmético. Además, como todos los ingredientes cosméticos, los conservantes también deben ser seguros para la salud cuando entran en contacto con la piel.

Para lograr la función protectora del sistema de conservación, es esencial que el proceso de selección de los ingredientes antimicrobianos se haga en base a un análisis previo que permita evaluar el riesgo de contaminación que tiene cada producto. Además, junto al uso de los conservantes para cosméticos, es también vital aplicar conceptos primarios de control microbiológico como son la implantación de un plan de higiene de la planta productiva eficaz.

Esta determinación del nivel de riesgo de contaminación microbiológica, el equipo de microbiología de Chemipol lo realizamos con una matriz para la valoración del riesgo microbiológico que evalúa todos aquellos parámetros que más favorecen el crecimiento de microorganismos. Estos valores son:

  • Contenido de agua libre en la fórmula, en tanto que es dónde realmente se desarrollan los microorganismos.
  • Contenido de nutrientes apropiados en forma de materia orgánica y microelementos.
  • Parámetros de temperatura, pH y contenido de oxígeno, ya que son los tres factores que favorecen el desarrollo de colonias de microorganismos.

De acuerdo con el riesgo observado como resultado de la matriz de valoración, podemos aplicar una estrategia de conservación específica para cada producto seleccionando aquellos conservantes para cosméticos formulados a base de combinaciones óptimas de diferentes sustancias con acción directa inhibitoria de la contaminación, con ingredientes que tienen actividad antimicrobiana y potenciadores de la eficacia, con el objetivo de transformar la formulación cosmética en un producto difícil de ser contaminado y que, por lo tanto, no se descomponga por efecto de los microorganismos.

La composición de estos nuevos sistemas de conservación está equilibrada de tal modo que supone una barrera para el desarrollo de microorganismos en la propia formulación del producto cosmético y, al mismo tiempo, reduce la toxicología acumulada en el producto cosmético acabado con respeto al uso de conservantes tradicionales.


Barrera antimicrobiana

Ciertas propiedades fisicoquímicas de las formulaciones cosméticas, el empleo de materias primas que presenten un efecto bacteriostático y fungistático secundario, además de una correcta metodología de manipulación y producción, pueden configurar unas condiciones “auto protectoras” suficientes para la conservación de cosméticos, llegando a hacer innecesario el empleo de biocidas tradicionales listados como conservantes por las distintas regulaciones.

Los seis pasos para construir la barrera antimicrobiana

El primer paso es mantener el pH bajo en la medida de lo posible para limitar el tipo de microorganismos viables. Cada especie sobrevive en un rango de pH y si éste disminuye por debajo del umbral de seguridad que puede tolerar una cepa, el microrganismo no podrá desarrollar sus funciones y será inviable. Para reducir el pH pueden incorporarse ácidos que no estén listados como conservantes para cosméticos (el ácido cítrico, el ácido láctico o el citrato sódico, entre otros).

El segundo paso es reducir el agua disponible (Aw). Este parámetro debe ser entendido no como el contenido de agua total sino como el agua en fórmula no empleada en la solubilización de otro ingrediente, y como la relación entre la presión de vapor de una sustancia o formulación y el agua pura a la misma temperatura. Como referencia el agua pura tiene un valor Aw = 1. Este parámetro nos limita el crecimiento de microorganismos ya que hongos y levaduras pueden desarrollarse con Aw en torno a 0,6-0,8, bacterias Gram negativas requieren Aw superiores a 0,9 y bacterias de Gram positivas requieren contenidos de agua disponible por encima de 0,8. El empleo de glicerina y sus derivados, de glicoles, polialcoholes y agentes solubilizantes como  polisorbato (Tween 20), pueden bajar el Aw ayudando así a controlar el desarrollo de bacterias Gram negativas muy sensibles a este valor.

Tercer, reducir la concentración de iones metálicos y cationes en el medio en tanto que pueden contribuir a formar la pared celular de algunos microorganismos llegando incluso en algunos casos a inhibir la acción de ciertos conservantes para cosméticos como los ácidos orgánicos. Para eliminar iones metálicos y cationes presentes en la pared celular de algunos microorganismos, se pueden utilizar en la formulación del producto cosmético ingredientes quelantes como EDTA, NTA o derivados glutámicos, entre otros.

Conservantes para cosmeticos

Cuarto paso, reducción del oxígeno libre presente en la formulación. La presencia de oxígeno es indispensable para el crecimiento de cualquier microbio aerobio. El empleo de antioxidantes como captadores y estabilizantes del oxígeno libre dificultará su obtención por parte de los microorganismos. Los antimicrobianos para cosméticos de la gama SENSICARE® FP incorporan antioxidantes como la hydroxyacetophenone y los de la gama SENSICARE NAT la vitamina C con extractos naturales que potencian este efecto de barrera.

El quinto paso es el uso de potenciadores de la eficacia antimicrobiana o “boosters” que incrementan la interacción con la membrana celular del microorganismo. Estos ingredientes son materias primas no clasificadas como conservantes para cosméticos pero que debido a su equilibrio lipófilo/hidrófilo pueden absorber los lípidos que forman la pared celular, interrumpiendo el buen funcionamiento de la membrana y creando huecos en la célula por la que penetran los ingredientes conservantes. La parte de la membrana que no se ve afectada directamente por estas aperturas, puede ver incrementada su permeabilidad. Entre los ingredientes potenciadores de la eficacia o “boosters” más empleados en la gama SENSICARE® son a base de polialcoholes y derivados de la glicerina.

El sexto paso es el uso de agentes antimicrobianos o de conservantes para cosméticos. El uso de conservantes listados en los reglamentos de cosmética puede evitarse cuando se han aplicado los pasos anteriores e incorporando antimicrobianos a base de sustancias con actividad antimicrobiana y potenciadoras de la eficacia como los productos de las gamas SENSICARE® FP y SENSICARE® NAT, formulados íntegramente con ingredientes no listados como conservantes.

En los casos que la matriz para la valoración del riesgo microbiológico indica que el riesgo de contaminación es alto, puede que no sea posible conservar el producto cosmético mediante la barrera antimicrobiana. En estos casos es conveniente proteger con alguno de los conservantes para cosméticos a base de ingredientes tradicionales con potenciadores de la eficacia ya incorporados como el SENSICARE® C 1000 o el SENSICARE® C 3300 a base de phenoxyethanol o benzilalcohol con “boosters”, y las mezclas de ácidos orgánicos y sus sales con “boosters” como el SENSICARE® C 2050, el SENSICARE® C 2060 y el SENSICARE® C 2060.


Mejora del perfil toxicológico y diferentes opciones de marketing

Además de la función principal de protección frente al crecimiento de microorganismos, los nuevos conservantes para cosméticos y los aditivos antimicrobianos también permiten satisfacer todos los criterios de marketing que se barajan a la hora de posicionar los productos cosméticos y de cuidado personal en el mercado.

El uso de conservantes para cosméticos tradicionales permite proteger aquellas formulaciones cosméticas que tienen un alto riesgo de contaminación microbiológica o también aquellas cuyo posicionamiento y canal de comercialización requiere precios de venta bajos.

Los aditivos antimicrobianos para crear el efecto barrera inhibidor del desarrollo microbiológico, tienen diferentes mecanismos de acción sobre los microorganismos lo que contribuye en una protección de amplio espectro, y permiten mejorar las formulaciones cosméticas en dos direcciones: de un lado, no aumentan la capacidad sensibilizante ni la toxicología de la formulación cosmética, y del otro, permiten comercializar productos libres de conservantes para cosméticos por qué los ingredientes utilizados no tienen clasificación de conservantes.

Conclusiones

Las nuevas tecnologías de conservación protegen los productos cosméticos durante toda su vida útil frente a la contaminación microbiológica, mediante construcción de una barrera antimicrobiana a partir de la combinación de conservantes para cosméticos, aditivos antimicrobianos e ingredientes potenciadores de la eficacia (“boosters”) que inhiben el crecimiento de microorganismos. La incorporación de estos ingredientes no suma capacidad sensibilizante ni agrava la clasificación toxicológica de la formulación, y permiten todo tipo de estrategias de marketing.

 

Septiembre 2021, por Miquel Ramírez, responsable de la unidad de negocio para cosmética, y Eduard Broto, responsable comercial.