plik

Badania mikrobiologiczne surowców i kosmetyków

Kosmetyki w swoich prostych formach są znane od wieków. Już w starożytności

stosowane były najprzeróżniejsze oleje roślinne i odzwierzęce oraz woski pszczele w celach

pielęgnacyjnych całego ciała. W rozwoju kosmetyków bardzo ważne było wprowadzenie do

receptur takich substancji, jak: wazelina, lanolina, lecytyny i produkty roślinne oraz opracowanie

sposobu utrwalania termodynamicznie niestabilnej formy jaką jest emulsja. W drugiej połowie

XX stulecia nastąpił dynamiczny rozwój pozyskiwania i wykorzystania w kosmetykach

substancji biologicznie czynnych, np. witamin, protein, ceramidów, wyciągów lub ekstraktów z

roślin, oraz w sposobie ich wprowadzania do kosmetyków, np. w postaci liposomów. Dzisiejsze

kosmetyki zaczęły wykazywać oprócz działania kosmetycznego także działanie lecznicze lub

wspomagające leczenie. Obecnie kosmetyki coraz częściej produkuje się podobnie jak leki, w

warunkach niemalże farmaceutycznych - dotyczy to przede wszystkim czystości i staranności

produkcji. Czystość mikrobiologiczna kosmetyków jest jednym z ważniejszych problemów

przemysłu kosmetycznego. Wynika to z faktu, iż większość preparatów kosmetycznych stanowi

doskonałą pożywkę dla różnego rodzaju drobnoustrojów. Dlatego też badania mikrobiologiczne

wyrobów kosmetycznych powinny stanowić istotny i nieodłączny element każdego procesu

produkcji.

Źródła skażeń mikrobiologicznych mogą znajdować się w surowcach, w środowisku

produkcyjnym, jak również mogą wynikać z bezpośredniego kontaktu gotowego produktu z

drobnoustrojami podczas użytkowania. Może to prowadzić do poważnych i niebezpiecznych

konsekwencji dla zdrowia konsumenta. Dlatego też należy zminimalizować potencjalne źródła

zakażenia, w których produkt może ulec skażeniu drobnoustrojami patogennymi. Można

wyróżnić dwa główne źródła skażenia mikrobiologicznego:

• skażenie mikrobiologiczne związane z produkcją kosmetyków (skażenie pierwotne),

• skażenie mikrobiologiczne związane ze stosowaniem kosmetyków (skażenie wtórne).

W zależności od rodzaju substancji, jej składu chemicznego czy zawartości wody

zmienia się także poziom ryzyka zanieczyszczenia biologicznego. Najrzadziej skażeniom

ulegają syntetyczne substancje chemiczne, zazwyczaj bezwodne. Nie wykrywa się w nich

praktycznie żadnych zanieczyszczeń bądź zawierają minimalną ich ilość. Takie surowce (oleje,

woski, tłuszcze) mogą być przechowywane przez dłuższy okres. Duże znaczenie ma także

przechowywanie półproduktów. Jeżeli będą one przechowywane w sposób nieodpowiedni, w

pomieszczeniu, które nie spełnia wymogów sanitarnych lub w nieszczelnych opakowaniach,

uszkodzone, zanieczyszczone lub wykonane z nieodpowiedniego tworzywa, może dojść do

kontaminacji substancji w nich przechowywanych. Zbyt duża wilgotność może sprzyjać

rozwojowi grzybów. Obecność ich zarodników w gotowym produkcie kosmetycznym nie jest

zjawiskiem pożądanym, gdyż, tak jak kontaminacja bakteriami, może mieć niekorzystny wpływ

na zdrowie konsumenta. Nadmierne namnażanie się bakterii i grzybów w surowcach i gotowych

kosmetykach może skutkować obniżeniem jakości produktu, co przejawia się np. zmianami

konsystencji, barwy czy nieprzyjemnym zapachem. Dodatkowo prowadzi to do negatywnego

oddziaływania takich kosmetyków na wrażliwą skórę objawiając się reakcjami alergicznymi i

lokalnymi stanami zapalnymi.

Często surowce używane do produkcji m. in .kosmetyków to mieszanina związków

organicznych i nieorganicznych: białka, tłuszcze , witaminy , kwasy organiczne, alkohole , estry,

ketony, związki cykliczne, aromatyczne i niearomatyczne. Związki te nadają odpowiednią

konsystencję, zapach, oraz barwę. Część tych związków łatwo ulega rozkładowi przez różne

mikroorganizmy co prowadzi do zepsucia się kosmetyku. W surowcach występują

drobnoustroje saprofityczne stanowiące mikroflorę rodzimą oraz mikroflorę naniesioną

pochodzącą z zanieczyszczonego środowiska zewnętrznego. Surowce są najczęściej

zanieczyszczone mikroflorą pochodzącą z gleby, powietrza, wody i innych organizmów żywych.

Organizmy glebowe zanieczyszczające należą głównie do bakterii z rodzaju:

- Bacillus (laseczka – wydłużona, cylindryczna morfologiczna forma bakterii zdolna do tworzenia

przetrwalników czyli sporulacji. W większości laseczki są Gram dodatnie, należą do nich

laseczka tężca, wąglika, maczugowiec błonicy),

- Clostridium (rodzaj bakterii Gram-dodatnich, beztlenowych laseczek z typu Firmicutes,

tworzących przetrwalniki. Rodzaj ten obejmuje ok. 60 gatunków drobnoustrojów, powszechnie

występujących przede wszystkim w glebie oraz przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt,

narządach rodnych kobiet, a także w wodzie i ściekach. Bakterie te cechują się możliwością

wiązania azotu atmosferycznego oraz redukcji siarczanów (IV). Większość bakterii z tego

rodzaju to saprofity, przeprowadzające procesy fermentacyjne oraz rozkładające celulozę i

pektyny. Niektóre gatunki mają właściwości chorobotwórcze, uwarunkowane wytwarzaniem

silnych egzotoksyn, inne są drobnoustrojami oportunistycznymi),

- promieniowce (organizmy prokariotyczne, tworzące rząd Gram-dodatnich bakterii. Występują

powszechnie w glebie, oborniku itp. Do grupy tej należą również patogeny, wywołujące choroby

ludzi, zwierząt i roślin. Niektóre gatunki tworzą symbiozę z roślinami wyższymi ,np. z olchami, i

wiążą azot atmosferyczny),

- drożdże (rodzaj grzybów jednokomórkowych z rodziny drożdżakowatych

Saccharomycetaceae. Są organizmami saprofitycznymi, żyją na podłożach zawierających cukry

proste, przeprowadzają fermentację alkoholową, przeważnie w warunkach beztlenowych

- pleśnie potoczna nazwa saprofitycznych grzybów z różnych grup systematycznych (np.

pleśniak, pędzlak, kropidlak, sierpik. Ich grzybnia rozwija się na różnych związkach

organicznych, np. pokarmach roślinnych, nawozie, kompoście, skórze, pokrywając je gęstym,

białym lub barwnym kożuszkiem szkodliwe zjawisko pleśnienia. Strzępki pleśni wytwarzają

mykotoksyny, będące substancjami rakotwórczymi i mutagennymi),

Oprócz saprofitów mogą się także znajdować bakterie chorobotwórcze dla człowieka takie jak: -

- Listeria monocytogenes (gatunek względnie beztlenowej, wewnątrzkomórkowo żyjącej

bakterii, która jest czynnikiem etiologicznym listeriozy. Gram-dodatnia bakteria, która

korzystając ze swojego urzęsienia wykonuje ruchy w temperaturze 30°C lub niższej,

niesporującą, względnie beztlenową, wykazującą ruch pałeczką

;

jest katalazo-dodatnia,

oksydazo-ujemna i beta-hemolityczna, przez co niszczy czerwone ciałka krwi),

- Clostridium botulinum (jest Gram-dodatnią beztlenową laseczką należącą do rodzaju

Clostridium; nie ma rzęsek ani otoczki, jednak wytwarza przetrwalniki, jest zaklasyfikowana jako

najbardziej śmiercionośny organizm, bowiem wytwarza najsilniejszą egzotoksynę - teoretycznie

50g tej trucizny mogłoby zlikwidować całą ludzkość.

- Yersinia enterocilitica (jeden z rodzajów Gram-ujemnych bakterii należący do rodziny

Enterobacteriacea, które wywołują zoonozy, ziarniako-przecinkowce, względnie beztlenowe,

katalazododatnie, nieruchliwe, rosną najlepiej w temperaturze 28°C, kolonie powstają po 2-5

dniach)

- Escherichia coli (Gram-ujemna bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w

skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz zwierząt stałocieplnych. W

jelicie ta symbiotyczna bakteria spełnia pożyteczną rolę, uczestnicząc w rozkładzie pokarmu, a

także przyczyniając się do produkcji witamin z grupy B i K. Pałeczka okrężnicy w określonych

warunkach wykazuje chorobotwórczość dla człowieka, wywołując głównie schorzenia: układu

pokarmowego i moczowego.

Przy opracowywaniu nowego kosmetyku zwraca się uwagę przede wszystkim na

zastosowanie środków konserwujących, które mają chronić konsumenta i zapobiegać

zanieczyszczeniom mikrobiologicznym w czasie normalnego stosowania kosmetyku. W trakcie

opracowywania receptury należy brać pod uwagę surowce, które nie wspomagają rozwoju

drobnoustrojów, co pomaga ograniczyć ilość dodawanych środków konserwujących. Kontroli

należy poddawać nie tylko surowce i gotowy produkt, ale także półprodukty. Bardziej podatny

na zakażenia mikrobiologiczne jest wyrób „w masie” niż w gotowym opakowaniu. Dlatego też w

celach kontrolnych powinny być pobierane próbki w momencie właściwym dla aktywności

mikrobiologicznej. Dla każdego wyrobu należy określić częstotliwość badań w okresie

początkowym (około 3 miesięcy), w celu rozpoznania jakości mikrobiologicznej w warunkach

produkcyjnych. Wszystkie aspekty badań mikrobiologicznych w czasie opracowywania i

produkcji każdego wyrobu oraz wszystkich procedur kontrolnych powinny być udokumentowane

odpowiednimi zapisami. Ustawa określa również wymagania czystości mikrobiologicznej i

metody oceny gotowego produktu. Mają one zagwarantować bezpieczeństwo produktu w

normalnych i możliwych do przewidzenia warunkach stosowania. Zanieczyszczenia

mikrobiologiczne, które mogą być szkodliwe dla konsumenta i powodować zepsucie wyrobu,

należy ograniczać poprzez:

- zachowanie higieny w zakładzie i procesie produkcyjnym,

- odpowiednie zakonserwowanie wyrobu, zapobiegające wzrostowi drobnoustrojów,

- przestrzeganie granic czystości mikrobiologicznej, w celu zapewnienia bezpieczeństwa

wyrobu.

Dzięki przestrzeganiu wyżej wymienionych zasad możliwe jest wyprodukowanie

kosmetyku, który spełnia kryteria czystości mikrobiologicznej tej klasy produktów. Ustawa

określa wymagania mikrobiologiczne ilościowe dla kosmetyków przeznaczonych dla dzieci i do

pielęgnacji okolic oczu (kategoria I). Jest to ogólna liczba drobnoustrojów mezofilnych –

maksymalnie 100 cfu(jednostki tworzące kolonie) /g lub ml. Z kolei wymagania mikrobiologiczne

dla pozostałych kosmetyków (kategoria II) określa ogólna liczba drobnoustrojów mezofilnych –

maksymalnie 1000 cfu/g lub ml. W zakresie wymagań jakościowych w próbce kosmetyku o

masie 0,1 g lub objętości 0,1 ml nie mogą być obecne:

- Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej jest Gram-ujemną bakterią o wymiarach

0,5-0,8µm na 1,5-3,0µm, żyjącą w glebie i wodzie, a także w organizmach ludzi i zwierząt,

pierwotnie tlenową (może również rosnąć beztlenowo przy obecności NO

), ruchliwą (posiada

jedną rzęskę umieszczoną biegunowo), nieprzetrwalnikującą, oksydazododatnią,

niefermentującą laktozy, wydzielającą barwniki; pałeczka nie upłynnia żelatyny, nie wytwarza

indolu i β-galaktozydazy; optymalną temperaturą do wzrostu jest 37°C, ale może również

rosnąć w temp. do 42°C; bakteria ta może tworzyć skomplikowane makrokolonie (biofilm)

przyczepione do powierzchni albo bytować w formie wolnej jako jednokomórkowe organizmy

(formy planktonowe)

- Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty, gram-dodatnia bakteria występująca w jamie

nosowo-gardłowej oraz na skórze ludzi i zwierząt; gronkowce wytwarzają termoodporną

enterotoksynę tylko w zakażonym produkcie spożywczym; toksyna gronkowca jest bardzo

odporna na działanie wysokiej temperatury, nie niszczy jej nawet gotowanie przez 30 minut;

optymalna temperatura do rozwoju gronkowca wynosi 37°C; zatrucia gronkowcem mają krótki

okres inkubacji - średnio 2h a harakterystycznymi objawami zatrucia gronkowcem są: wymioty,

biegunka, spadek ciśnienia krwi, wstrząs a nawet śmierć),

- Candida albicans (gatunek bezotoczkowego grzyba zaliczany do rzędu drożdżaków,

wywołujący zakażenia oportunistyczne u chorych z obniżoną odpornością; stanowi on florę

fizjologiczną przewodu pokarmowego u 40-80% populacji).

Począwszy od etapu produkcji, kosmetyk narażony jest na zanieczyszczenia różnymi

patogennymi mikroorganizmami. Dlatego bardzo ważna jest higiena produkcji. Normy GMP