O EMPREGO DE BACTÉRIAS E FUNGOS NA TECNOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE COSMÉTICOS

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10098629

Ester Mirian
Layna Vale
Orientador: Profº Gabriel de Oliveira Rezende

RESUMO

Diversas pessoas de todo o mundo tornaram-se recentemente mais conscientes dos impactos das substâncias sintéticos. Consequentemente, a demanda por materiais primas naturais derivadas de uma variedade de recursos naturais ultrapassou a demanda por produtos mais naturais. Os cosméticos que utilizam fontes microbianas naturais oferecem diversas vantagens em relação aos componentes fabricados. Existem vários usos possíveis para produtos de origem microbiana, incluindo têxteis, alimentos, medicamentos e cosméticos. A variedade de aplicações de bactérias e fungos na indústria cosmética, incluindo funções antioxidantes, fotoprotetoras e antienvelhecimento, deve estimular o interesse e aumentar a pesquisa sobre sua eficácia como componentes cosmecêuticos e cosmético. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo apresentar sobre o emprego de bactérias e fungos em sistemas de produção de compostos para a indústria de cosméticos. Sendo desenvolvido através de uma revisão da literatura, método utilizado pelo seu potencial em sintetizar resultados acerca de um determinado tópico. Dessa forma, 21 estudos foram sintetizados e apresentados em subtópicos de acordo com cada temática abordada e cada objetivos a serem alcançados nesta pesquisa. Os resultados mostraram as bactérias e microorganismo atuam como precursores de substâncias ativas que atualmente estão sendo utilizadas de forma estratégias para formulação de enumeres cosméticos que atuam de forma benéfica para melhoria de complicações na pele. Os produtos de origem microbiana possuem funções antioxidantes, fotoprotetoras e antienvelhecimento.

Palavras-Chaves: Cosméticos. Micro-organismos. Produtos.

ABSTRACT

Many people around the world have recently become more aware of the impacts of synthetic substances. Consequently, the demand for natural raw materials derived from a variety of natural resources has surpassed the demand for more natural products. Cosmetics that use natural microbial sources offer several advantages over manufactured components. There are several possible uses for products of microbial origin, including textiles, foods, medicines and cosmetics. The variety of applications of bacteria and fungi in the cosmetic industry, including antioxidant, photoprotective and anti-aging functions, should stimulate interest and increase research into their effectiveness as cosmeceutical and cosmetic components. Therefore, the present study aims to present the use of bacteria and fungi in compound production systems for the cosmetics industry. Being developed through a literature review, a method used for its potential in synthesizing results on a given topic. In this way, 21 studies were synthesized and presented in subtopics according to each topic addressed and each objective to be achieved in this research. The results showed that bacteria and microorganisms act as precursors of active substances that are currently being used as strategies for formulating cosmetics that act beneficially to improve skin complications. Products of microbial origin have antioxidant, photoprotective and anti- aging functions.

Keywords: Cosmetics. Microorganisms. Products

INTRODUÇÃO

Ao longo dos anos a indústria de cosméticos avança a passo largos faturando e tornando-se um mercado cada vez maior ao redor do mundo, impactando todos os gêneros e pessoas, seja pela utilização de um creme, seja pela utilização de algum outro produto, a empresa de cosméticos vem adquirindo cada vez mais espaço dentro das casas e lares. A indústria dos cosméticos constituí um ramo multibilionário, com diversas empresas que competem para gerar produtos cada vez mais aceitáveis pela população, com preços acessíveis a depender da marca e que promova o seu objetivo de trazer conforto e beleza para os seus usuários (DE Amorin et al., 2019; López etal., 2021).

A indústria cosmética está crescendo rapidamente. Estima-se que o valor dos cosméticos naturais no mercado global triplicará até 2027. Nos últimos anos, o aumento da globalização tem sido um fator significativo que influencia a indústria de cosméticos. Embora os ativos artificiais sejam mais atraentes e frequentemente utilizados no mercado global, descobriu-se que eles apresentam muitos efeitos colaterais e alguns não são biodegradáveis, causando problemas de saúde e ambientais. No entanto, pessoas de todo o mundo tornaram-se recentemente mais conscientes dos impactos das substâncias sintéticos. Consequentemente, a demanda por materiais primas naturais derivadas de uma variedade de recursos naturais ultrapassou a demanda por produtos mais naturais (Silva, 2023).

Os cosméticos que utilizam fontes microbianas naturais oferecem diversas vantagens em relação aos componentes fabricados. Existem vários usos possíveis para produtos de origem microbiana, incluindo têxteis, alimentos, medicamentos e cosméticos. A variedade de aplicações de bactérias e fungos na indústria cosmética, incluindo funções antioxidantes, fotoprotetoras e antienvelhecimento, deve estimular o interesse e aumentar a pesquisa sobre sua eficácia como componentes cosmecêuticos e cosméticos (Segundo Gupta et al., 2019).

Muitos dos compostos utilizados na indústria de cosméticos têm origem biológica e são adquiridos de bactérias, fungos e algas. Uma gama de compostos biológicos, como bio-surfactantes, vitaminas, antioxidantes, pigmentos, enzimas, peptídeos apresentam características promissoras e propriedades benéficas. Além disso, estes produtos podem ser produzidos comercialmente com facilidade.

Dentre as tecnologias farmacêuticas empregadas, a utilização de enzimas constitui uma das áreas de maior destaque e que vem ganhando cada vez mais notoriedade, uma vez que, devido a grande variedade de enzimas com elevado potencial o seu uso se torna evidente. Em suma as enzimas, são unidades de origem proteica que podem estar agregados a outros grupos prostéticos capazes de interligassem e assim desempenhar uma função que pode ser empregado para finalidades cosméticas em decorrência das propriedades, tal como a antioxidante por exemplo (Gupta etal.,2019; Kalra; Conlan; Goel, 2020).

Desta forma, é necessário compreender que o processo de utilização de micro- organismos voltados para a produção de insumos e de compostos é uma área bastante detalhista, onde cada detalhe pode provocar uma alteração no composto desejado a ser produzido. Desta forma, este trabalho viabiliza um entendimento mais amplo e generalizado de como estes organismos podem ser empregados em valor indústria de forma a agregar na produção qualitativa em produtos de cosméticos.

1. OBJETIVOS

1.1. Geral

Apresentar sobre o emprego de bactérias e fungos em sistemas de produção de compostos para a indústria de cosméticos.

1.2. Específicos

Descrever sobre a utilização de bactérias e fungos na indústria de cosméticos;
Identificar os principais compostos provenientes de fungos e bactérias em cosméticos;
Apontar as principais substâncias utilizadas em produtos cosméticos no mercado: bactérias e fungos;
Relacionar a importância e a dificuldade na utilização de microorganismo na produção de cosméticos.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Tipo de estudo

Este estudo se caracteriza como uma revisão da literatura, método utilizado pelo seu potencial em sintetizar resultados acerca de um determinado tópico. Para sua elaboração seguiu-se as etapas recomendadas: definição do tema e elaboração da questão de pesquisa; delimitação dos critérios de inclusão e exclusão; identificação dos estudos pré-selecionados e selecionados; categorização dos estudos selecionados; análise e interpretação dos resultados; e apresentação da revisão/síntese do conhecimento.

3.2. Procedimento de coleta de dados

Primeiramente, o tema de estudo definido foi “O emprego de bactérias e fungos na tecnologia para o desenvolvimento de cosméticos”. A partir disso, foi elaborada a seguinte questão de pesquisa: ‘Como as bactérias e fungos podem ser empregados em uma questão tecnológica para o desenvolvimento de cosméticos? ’’

Para tal análise, foi realizado uma busca nos principais bancos de dados: PubMed, BVS, LILACS e Scielo. Na qual, foram utilizados como descritores de busca “Bactérias”, “Fungos “Tecnologias”, “Protocolos”, “Síntese de insumos”, “Insumos”, “Tecnologia de cosméticos”, “Cosméticos”, “Biorreatores” e “Cuidados”. Os artigos coletados estão entre os anos de 2018 até janeiro de 2023, além disso foram considerados trabalhos nos idiomas português e inglês. A estratégia de busca se deu utilizando ‘OR’ e ‘AND’ em uma combinação de descritores presentes.

3.3. Critérios de inclusão e exclusão

Como critérios de inclusão foram observados a veracidade dos fatos, o conteúdo presente em cada trabalho, uma avaliação dos títulos e resumos, bem como, o ano de publicação e o tipo de publicação. Foram considerados capítulos de livro, artigos originais, artigos experimentais, artigos de revisão e artigos referentes a sites governamentais de confiabilidade. Além disso, foram considerados trabalhos entre os anos de 2018 até 2023. Serão desconsiderados artigos anteriores ao ano de 2017.

Além disso, serão desconsiderados trabalhos com base em informações similares.

3.4. Análise dos dados

Os artigos foram analisados quanto a informação contida, além de estarem ou não diretamente ligados a temática abordada. Ademais, a partir dos artigos escolhidos para compor essa revisão foi produzido uma figura com a metodologia de seleção dos artigos e uma tabela expondo os principais resultados.

4. REVISÃO DE LITERATURA

Ao final da busca foram encontrados trabalhos divididos entre PubMed (n=141); BVS (n=193) e Scielo (n = 2) e LILACS (n= 19). Ao total foram encontrados 355 trabalhos associados com o tema, dos quais destes a partir do software rayyan apresentaram 32 trabalhos duplicados e 79 foram excluídos por não se encaixarem nos critérios de seleção utilizados, restando assim 243 trabalhos. Destes 238 foram excluídos pelo título e pelo resumo e 2 foram excluídos após a leitura total, restando assim 21 artigos que foram incluídos nesta revisão.

Os estudos selecionados foram sintetizados e apresentados em subtópicos de acordo com cada temática abordada e cada objetivos a serem alcançados nesta pesquisa.

4.1. Cosmetologia

A cosmetologia é o ramo da ciência em desenvolvimento, com impacto direto na sociedade. O setor cosmético está interessado em encontrar novas alternativas biológicas que possam melhorar os atributos do produto, bem como substituir compostos químicos (Matos, 2014).

Como a pele tem contato prolongado com o mundo exterior, fatores externos, como radiação UV, poeira e reagentes químicos, podem reduzir a capacidade antioxidante da pele e acelerar seu envelhecimento. Os cuidados com a pele são essenciais para a manutenção da sua aparência e saúde, mas também fortalecem a função de barreira da pele (Ribeiro, 2010).

O conceito de cuidados com a pele é bem conhecido. Com a ideia de os cuidados com a pele ganhando popularidade, muitos cremes antienvelhecimento, hidratantes e protetores solares estão no mercado. Contudo, a maioria dos cosméticos vendidos é composta por produtos químicos sintéticos, que podem ter efeitos colaterais prejudiciais (Mota et al., 2014).

Foi relatado que os parabenos, os conservantes mais utilizados em cosméticos, imitam os efeitos do estrogênio, aumentam o risco de câncer de mama em mulheres e influenciam o desenvolvimento de melanoma maligno.

Os produtos cosméticos são uma combinação de produtos químicos, geralmente usados para aumentar a aparência ou odor do corpo humano. Esses produtos são vendidos principalmente em balcões de varejo, incluindo supermercados, lojas de marcas exclusivas, boca a boca e lojas especializadas. Há um aumento considerável na demanda por cosméticos nas últimas décadas devido ao desenvolvimento da economia do terceiro mundo e à melhoria do padrão de vida e às lojas especializadas (Ribeiro, 2010).

É importante compreender que a maioria dos microrganismos tem uma grande vantagem quando se trata de produzir as substâncias ativas em larga escala devido ao seu rápido desenvolvimento em meios simples. Portanto, um maior conhecimento das vias metabólicas, da engenharia genética e do sequenciamento de DNA para melhorar a síntese de bioativos é uma das estratégias mais promissoras para superar esse desafio.

Como resultado, esses fatores representam a maior relevância da descoberta de novos ativos e usos microbianos. Além disso, a exploração de nichos novos e desconhecidos pode ser útil na descoberta de novas fontes de substâncias microbianas de alto valor. Além disso, a função dos ativos microbianos como cosmecêuticos será ainda mais aprimorada e estabelecida com o uso de tecnologias de baixo custo, ecologicamente corretas e comercialmente viáveis e de ensaios clínicos em todo o mundo (Korpasch, Hilachuk e Paula, 2022).

Para avaliar a eficácia e segurança do emprego de substâncias microbianos na indústria cosmética, ainda são necessárias mais pesquisas. Além disso, a indústria precisa de trabalho adicional para tornar comercialmente viáveis muitas novas estirpes de alto rendimento.

4.2. A utilização de bactérias e fungos na indústria de cosméticos

Os microrganismos são considerados importantes fontes potenciais de produtos naturais ativos. Alguns compostos bioativos de microrganismos possuem atividade antitumoral, atividade antiinflamatória e atividade antibacteriana.

Os produtos naturais de micróbios têm recebido grande atenção na indústria cosmética (Mota, 2022).

Uma mudança na preferência de produtos de beleza de fontes sintéticas para fontes biológicas também promoveu significativamente o progresso do mercado de cosméticos. A fim de resistir e manter a posição de mercado, as empresas fabricantes de cosméticos estão implementando diversas estratégias para identificação de produtos derivados biológicos. A tendência de uso de cosméticos de origem biológica satisfaz a demanda futura dos consumidores com possível eficácia (Miguel, 2012).

Além disso, o uso de cosméticos fitoterápicos e ingredientes orgânicos de diferentes fontes biológicas reduziu drasticamente as chances de possíveis efeitos colaterais e perigos dos produtos. Em última análise, isso aumentou o uso de produtos biológicos no mercado cosmético. Diversas estratégias são utilizadas para desenvolver formulações cosméticas, envolvendo a utilização de compostos de origem bacteriana, fúngica e alga (Bernardo, Santos, 2019).

4.3. Os principais compostos provenientes de fungos e bactérias em cosméticos

Os produtos cosméticos são a mistura de compostos derivados de origem biológica ou de fontes químicas. A indústria cosmética é notavelmente comercializada como produtos de venda livre. No entanto, existem diretrizes limitadas que regulamentam a prescrição completa de ingredientes ativos, visto que é uma formulação usual do tipo cosmético. Além disso, os produtos cosméticos não fornecem quaisquer monografias que regulem a sua formulação e os produtos químicos utilizados, uma vez que o setor cosmético não está sob controlo rigoroso (Emiliano, Guimarães, Netz, 2012).

Os ingredientes biológicos derivados de plantas e vários outros organismos continuam a ser uma fonte principal de novos compostos. Entre as diversas fontes existentes na vida, os micróbios representam uma das fontes mais baratas, renováveis e novas para qualquer produto químico. A diversidade microbiana na Terra reflete o maior grupo adaptado sob diferentes condições físico-químicas predominantes (Santos, 2020),

Os micróbios existem em vários habitats naturais, incluindo solo, ambientes extremos, oceanos, geleiras e lagoas. A diversidade dentro das comunidades de bactérias e fungos representa a riqueza de compostos presentes nelas. A comunidade microbiana representa 30 filos, a maioria dos quais não cultiváveis e encontrados em diferentes ambientes. Embora exista uma diversidade de micróbios na natureza, muito poucos micróbios são utilizados comercialmente na indústria cosmética. Consequentemente, a biodiversidade abundantemente presente, mas subutilizada, representa uma oportunidade potencial para futuras aplicações biotecnológicas e cosmética (Maia, 2021).

Os microrganismos são recursos favoráveis, visto que a produção de metabólitos a partir de micróbios é adequada e a expansão pode ser alcançada em grandes quantidades com custo menor. Além disso, os micróbios têm capacidade de se adaptar e sobreviver a condições diferentes e acumulam compostos bioativos únicos que não são encontrados em outros organismos. Os micróbios são ricos em ácidos graxos, enzimas, peptídeos, vitaminas, lipopolissacarídeos e pigmentos com propriedades benéficas para aplicações cosméticas (Specian et al., 2014).

Compostos únicos como ceramidas, aminoácidos semelhantes à ácidos graxos como ômega-3, 6 e 9, são obtidos de micróbios com enorme aplicação na indústria cosmética. A crescente demanda do consumidor por ingredientes biológicos e produtos cosméticos forçou a indústria cosmética a explorar fontes microbianas. Portanto, o desenvolvimento de novos ingredientes ativos para produtos cosméticos e a exploração da biodiversidade para esses ingredientes ativos envolveram as empresas cosméticas na proteção da biodiversidade (Beli, Mageste e Taketani, 2019).

4.4. Principais substâncias utilizadas em produtos cosméticos no mercado: bactérias e fungos

Os compostos biológicos, além das indústrias médica, farmacêutica e alimentícia, têm aplicação manchada nas indústrias cosméticas. Muitas moléculas biológicas, direta ou indiretamente, têm encontrado papel fundamental na produção de diversos compostos, como ésteres, compostos aromáticos e agentes ativos, amplamente utilizados nas indústrias cosméticas. A grande vantagem da utilização de ingredientes microbianos é a sua biocompatibilidade; além disso, eles têm outros benefícios, como processo simplificado, qualidade melhorada e consistente do produto e pegada ambiental (Dao et al., 2018).

Diversos cosméticos utilizam bactérias na produção de determinados componentes ativos. Como por exemplo os cosméticos que possuem oligossacarídeos, eles compõem o grupo de ciclodextrinas e têm contribuição notável em formulações cosméticas. A ciclodextrina, principalmente, é usada para reduzir a volatilidade dos ésteres em perfumes e géis ambientadores e a produção da enzima ciclodextrinase tem sido extensivamente realizada utilizando cepas de bactérias (Baki, 2022).

O mercado há inúmeros produtos com base em proteases, que são enzimas bem conhecidas por hidrolisar as ligações peptídicas da queratina, colágeno e elastina da pele. Proteases aspárticas alcalinas possuem origem bacteriana de várias fontes bacterianas alcalofílicas e têm sido usadas para tratar doenças de pele como xerose (secura da pele), ictioses (pele escamosa), psoríase (descamação e inflamação da pele) (Mussagy et al., 2019).

Outra substância também utilizada nos cosméticos no mercado atual é o ácido hialurônico, ele é amplamente utilizado como preenchimento dérmico em cirurgia estética. Além disso, muitas loções e soros para a pele contêm hialuronato de sódio como ingrediente ativo, pois aumenta a retenção de umidade, reduz as rugas da pele e melhora a firmeza e elasticidade da pele. Ele pode ser obtido em larga escala a partir de tecidos animais provenientes de cristas de galo. No entanto, micróbios pertencentes ao género Streptococcustambém são capazes de sintetizar esse ácido. Recentemente, culturas geneticamente modificadas de espécies de Bacillussão utilizadas para a produção (Pan et al., 2015).

Os cogumelos são ricos em metabólitos secundários conhecidos por possuírem diversas propriedades medicinais. Compostos como o Schizophyllan derivado de Schizophyllum commune são conhecidos pelo efeito protetor dos raios UV na pele e beneficiam na redução da inflamação da pele (Mancinelli et al., (2023).

A atuação de fungos no comércio de cosméticos está associada a produção de ácido láctico e é amplamente utilizado em cremes cosméticos para a pele para reter a umidade da pele, conferir suavidade e elasticidade à pele. Alta concentração (até 12%) de ácido lático é usada em cremes peeling para a pele como agente esfoliante, para clarear a pele e reduzir a erupção da acne. Além disso, o ácido é utilizado como preenchimento bioestimulante e na remoção de dobras faciais, diminuição de rugas e fotodanos. Sabe-se que espécies de fungos dos gêneros Rhizopus produzem láctico a partir da fermentação de glicose aeróbica e têm baixo custo de substrato em comparação com fontes bacterianas como Lactobacillus (Moreno, 2019).

CONCLUSÃO

O desenvolvimento da pesquisa possibilitou identificar a aplicabilidade de microorganismo na produção de ativos para composição de cosméticos, principalmente os fungos e bactérias. Os estudos apresentados mostraram resultados relevantes sobre o mecanismo de atuação desses organismos na indústria da beleza, sendo utilizado a biotecnologia para extração de substâncias ativas que se torna componentes essências para o enriquecimento de diversos produtos disponíveis no mercado.

Diante disso, é possível afirmar que as bactérias e microorganismo atuam como precursores de substâncias ativas que atualmente estão sendo utilizadas de forma estratégias para formulação de enumeres cosméticos que atuam de forma benéfica para melhoria de complicações na pele. Os produtos de origem microbiana possuem funções antioxidantes, fotoprotetoras e antienvelhecimento.

Portanto, observa-se que fungos e bactérias apresentam grande empregabilidade na área da cosmética. A partir destes organismos é possível se obter uma vária gama de insumos a serem empregados para a fabricação de diversos produtos. Destaca-se entre eles a produção de carotenoídes, biossurfactantes e também a utilização dos pós-bióticos. Como principais agentes que são comumente utilizados foram identificados a Escherichia coli; Saccharomyces cerevisiae; Bacillussubtilis; Pseudomonas spp. e a artrobacter spp. como micro-organismos que se destacam pela sua versatilidade na produção.

Por fim, entende-se que o processo é de extrema complexidade e que demanda estudos em busca de produzir cada vez mais sistemas com maior rendimento, mais fácil manipulação e técnicas cada vez mais aperfeiçoadas.

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Professor Da Disciplina: Gabriel De Oliveira Rezende

Centro Universitário Fametro Curso De Bacharelado Em Biomedicina Trabalho De Conclusão De Curso – Tcc