Study of comercial bromelain stability in cosmetic formulations

Orientador: Priscila Gava MazzolaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Bromelina é o nome dado a um conjunto de enzimas proteolíticas encontradas em vários tecidos, como talo, fruto e folhas do abacaxi (Ananas comosus), e de demais espécies da família Bromeliaceae. O uso da bromelina nas indústrias alimentícias, farmacêuticas e cosméticas está baseado em sua atividade proteolítica. Na indústria cosmética, tem sido muito utilizada, principalmente nos tratamentos de pele, com os apelos de agente de limpeza, renovação celular, anti-aging, peeling biológico, clareamento e anticelulite. O presente trabalho estudou a estabilidade da bromelina comercial em formulações cosméticas, por meio da avaliação do conteúdo protéico, medida da atividade enzimática, das alterações de viscosidade e reologia, valor de pH e cor das formulações selecionadas. A bromelina comercial foi incorporada em três concentrações, 0,5%, 1,0% e 2,0%, em fórmulas base de emulsão óleo em água, gel de Carbopol® 980 e dispersão aquosa e mantidas armazenadas por seis meses. Amostras de cada formulação foram submetidas a diferentes temperaturas e intensidades de iluminação. Avaliações do conteúdo protéico foram realizadas através do método de Bradford e a atividade enzimática foi verificada utilizando azocaseína como substrato. Após 180 dias de incubação, os resultados mostraram que a cor de todas as amostras sofreu alteração, que foi dependente da temperatura e da concentração de bromelina presente. As emulsões e as dispersões sofreram menor alteração de cor do que os géis. Não foram observadas relações entre as variações de pH e a temperatura e luminosidade para todas as amostras. Para as emulsões com teor de bromelina de 2,0%, maiores alterações na viscosidade foram verificadas ao término dos seis meses de estudo. Para os géis, a viscosidade apresentou comportamento mais constante, não sendo fortemente influenciada pelas condições de temperaturas e luminosidade. A presença da bromelina nas emulsões contribuiu para o aumento da recuperação da viscosidade após submissão a forças de cisalhamento. A atividade específica das amostras foi reduzida ao longo dos seis meses para todas as amostras em estudo. As emulsões e as dispersões apresentaram atividade específica superior ao término de seis meses em relação aos géis, para os quais a atividade final a 45oC chegou quase à zero. O gel demonstrou ser a pior base para veiculação da bromelina com finalidade cosmética, pois apresentou a menor manutenção das características iniciais tanto relacionadas à formulação quanto em relação à integridade da bromelina. As dispersões aquosas e as emulsões apresentaram-se mais estáveis ao longo de 180 dias de avaliações, nas condições de 5oC, ao abrigo da luzAbstract: Bromelain is the name given to a set of proteolytic enzymes found in various tissues, such as stems, leaves and fruit of the pineapple (Ananas comosus), and other species of Bromeliaceae. The use of bromelain in food, pharmaceutical and cosmetic industries is based on its proteolytic activity. In the cosmetic industry, it has been widely used, especially in skin treatments, with calls for cleaner, cell renewal, anti?aging, biological peeling, whitening and anti?cellulite. This work studied the stability of comercial bromelain in cosmetic formulations through the evaluation of protein content, measure of the enzyme activity, changes in viscosity and rheology, pH and color of the selected formulations. The commercial bromelain was incorporated at three concentrations, 0,5%, 1,0% and 2,0% in oil in water emulsion, Carbopol ® 980 gel and aqueous dispersion and kept stored for six months to different temperatures and light intensities. Evaluations of protein content were performed by the method of Bradford and enzymatic activity was verified using azocasein as substrate. After 180 days of incubation, the results showed that the color of all samples was altered, which was temperature and concentration of bromelain dependent. Emulsions and dispersions underwent less change in color than the gels. No relationships were observed between the changes in pH and temperature and luminosity exposure for all samples. The biggest changes in viscosity were observed for emulsions with 2,0% of bromelain at the end of six months. For gels, the viscosity showed a more constant behavior and was not strongly influenced by light and temperature conditions. The presence of bromelain in the emulsions contributed to increase recovery of viscosity after subjection to shear forces. The specific activity of the samples was reduced over the six months for all samples analyzed. The emulsions and dispersions showed higher specific activity at the end of six months than the gels, for which the final activity in 45oC reached almost zero. The gel proved to be the worst basis for placement of bromelain with cosmetic purpose, as it presented the lowest maintenance of both baseline characteristics related to the formulation and to the integrity of bromelain. Aqueous dispersions and emulsions were more stable over 180 days of evaluations, under 5oC temperature, protected from lightMestradoFármacos, Medicamentos e Insumos para SaúdeMestra em Biociências e Tecnologia de Produtos Bioativo