Cztery składniki roślinne do pielęgnacji skóry trafiają na rynek
Na liście składników produktów rzadko można znaleźć informacje na temat tego, w jaki sposób została wyprodukowana dana substancja czynna. Wiele produktów pochodzenia roślinnego jest pozyskiwanych z roślin uprawnych, których skład chemiczny zmienia się w zależności od pogody, gleby i czasu zbiorów, w wyniku czego ich osiągi i właściwości mogą różnić się w zależności od partii. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu InnCoCells(odnośnik otworzy się w nowym oknie) postawił sobie za cel zwiększenie przewidywalności tego łańcucha dostaw dzięki produkcji składników kosmetyków z roślin uprawianych w kontrolowanych warunkach, w tym w oparciu o kultury komórkowe, korzenie wlośnikowate i aeroponikę. W następnej kolejności badacze analizują ich aktywność i bezpieczeństwo przy pomocy zaawansowanych badań in vitro i ex vivo - przeprowadzanych bez udziału zwierząt.
Roślinne kultury komórkowe trafiają do rzeczywistych produktów
Prace w ramach projektu InnCoCells zakończyły się wprowadzeniem produktów na rynek, a nie wyłącznie wynikami badań laboratoryjnych. Jak wyjaśnia Heiko Rischer, koordynator projektu: „Udało nam się przekroczyć nasze wstępne założenia dotyczące etapu rozwoju. Cztery składniki osiągnęły etap wprowadzenia gotowych produktów na rynek, natomiast dziesięć kolejnych jest na zaawansowanym etapie prac przedkomercyjnych”. Cztery produkty demonstrują, co mogą oznaczać komórki roślinne w bioreaktorze dla codziennej pielęgnacji skóry. Dwóch partnerów branżowych wprowadziło na rynek produkty opracowane z myślą o widocznych problemach, obejmujących ciemne plamy i matową cerę, a także nawilżające i wspierające ochronną funkcję skóry, niwelujące oznaki starzenia i chroniące przed uszkodzeniami związanymi z promieniowaniem UV. Produkty te opierają się na kulturach komórek roślinnych - jaśminu, hyzopu, piwonii i jałowca.
Niedostatecznie wykorzystywane rośliny o doskonałych właściwościach
W ramach projektu zespół przebadał ekstrakty pochodzące z przeszło 90 gatunków roślin, poszukując wysokich poziomów bioaktywności i praktycznych metod produkcji. Niedostatecznie wykorzystywane rośliny mogą być atrakcyjnym źródłem związków bioaktywnych, z drugiej strony zbieranie całych roślin może zapewniać nierównomierne rezultaty, a sam proces może być trudny do normalizacji. Jednym z przykładów wskazanych przez zespół jest warzucha lekarska - niewielka roślina rosnąca w Skandynawii, której uprawa na skalę potrzebną przemysłowi kosmetycznemu byłaby niesamowicie trudnym zadaniem. Rischer wyjaśnia, dlaczego kultury komórkowe stanowią rozwiązanie tego problemu: „Nasze kultury komórek warzuchy lekarskiej zapewniają jednakową jakość i są źródłem ekstraktów o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, przeciwzapalnych i przeciwstarzeniowych. Plasują się w pierwszej piątce ekstraktów, które przetestowaliśmy pod kątem tych efektów”. Równomierne rezultaty są istotne ze względu na to, że producenci kosmetyków wymagają składników, które działają dokładnie w taki sam sposób niezależnie od pory i miejsca sprzedaży produktu.
Bezpieczne skalowanie produkcji z pomocą strumieni bocznych
Przejście ze zbiorników laboratoryjnych do produkcji na skalę pilotażową może stanowić koniec marzeń o rozwoju procesu, nawet jeśli leżące u jego podstaw procesy biologiczne są niezawodne. Zespół projektu InnCoCells zwiększył skalę wybranych linii produkcyjnych do 300 i 1 000 litrów dostosowując napowietrzanie, dostarczanie światła i mieszanie, aby komórki pozostały zdrowe i produktywne pomimo wzrostu objętości. Prace nad bezpieczeństwem przebiegały równolegle z badaniami osiągów i właściwości. Zespół przeprowadził badania cytotoksyczności i fototoksyczności w celu wskazania najwyższych nietoksycznych stężeń i wyboru składników charakteryzujących się niską toksycznością i wysoką użytecznością, a także stabilnością popartą analizami chemicznymi. Zespół projektu InnCoCells zbadał również podejście kaskadowe - waloryzację produktów ubocznych i strumieni odpadów przed ich utylizacją. Pulpa imbirowa będąca odpadem po wyciskaniu tej rośliny wykazuje doskonałe działanie przeciwzapalne i przeciwstarzeniowe. Jak zauważa Rischer, „odpady pochodzące z procesu przycinania oliwek były jeszcze bardziej obiecujące - zawierają substancje o doskonałym działaniu przeciwstarzeniowym, które pozwalają na zwiększenie produkcji kolagenu o 25 %”. Wykorzystanie tych strumieni odpadów może zwiększyć opłacalność całego przedsięwzięcia dzięki przetwarzaniu pozostałości o niskiej wartości w surowce o wyższej wartości. Kolejne etapy prac koncentrowały się na zwiększaniu skali najbardziej obiecujących rozwiązań, gromadzeniu wymaganych danych technicznych oraz dokumentacji potwierdzającej osiągi i bezpieczeństwo, a także wdrażanie protokołów hodowli i ekstrakcji na skalę przemysłową. W przypadku sukcesu tego przedsięwzięcia, do konsumentów trafią bardziej niezawodne składniki roślinne o stałym profilu działania, a Europa wykorzysta różnorodność biologiczną do rozwoju produktów bez konieczności polegania na niepewnych uprawach.