XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Общетоксическое действие косметического крема для ухода сухой кожей лица и тела

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Снигирева О.А. 1

---

1ГБОУ лицей №179

Обуховская А.С. 1

---

1ГБОУ лицей №179

Работа в формате PDF

171.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Научно-исследовательская работа

Биология

«Общетоксическое действие косметического крема для ухода сухой кожей лица и тела»

Выполнила:

Снигирева Ольга Алексеевна

Обучающаяся 11 класса

ГБОУ лицея №179

Научный руководитель:

Обуховская Анна Соломоновна,

заместитель директора по научно-методической работе

ГБОУ лицея №179

Кандидат наук, член-корр.МАНЭБ

Содержание

Введение…………………………………………………………………...……... 3

Глава 1. Литературный обзор……………………………………………………. 4

§1.1 Общая характеристика кожи…………………………………………........... 4

§1.2 Характеристика сухого типа кожи………………………………………….. 5

§1.3 Наиболее популярные вещества, использующиеся в изготовлении кремов для сухой кожи……………………………………………………………………. 6

§1.4 Каким должен быть крем для ухода за сухой кожей?................................... 8

Глава 2. Методы……………………………………………………………………9

Подробное описание метода оценки общетоксического действия парфюмерно-косметической продукции (конкретно, косметического крема для ухода за сухой кожей) in vitro (на культуре подвижных клеток)……………....................9

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение……………………........... 12

Вывод……………………………………………………………………………. 14

Заключение……………………………………………………………………… 15

Список литературы………………………………………………………………16

Введение

Выбор темы для моего проекта связан с тем, что в настоящее время в магазинах можно встретить огромное множество марок кремов, в том числе для сухой кожи. Но не все они являются безопасными. От качества крема зависит здоровье человека. Использование токсичного крема может привести к развитию аллергии, различных повреждений кожи и, порой, даже к раку кожи, что периодически происходит. Решению данной проблемы поможет определение индекса токсичности косметических кремов.

Поэтому целью моего проекта является исследование общетоксического действия косметического крема для сухой кожи методом in vitro на культуре подвижных клеток (сперматозоидов быка).

Основные задачи проекта:

1. Найти и обобщить информацию о характеристике кожи и её классификации.

2. Узнать какие вещества используются производителями для создания кремов для сухой кожи и определить какие из них безопасны, а какие нет.

3. Узнать какие бывают методы исследования общетоксического действия парфюмерно-косметической продукции и определить наиболее подходящий для данного продукта (крема для сухой кожи) метод.

4. Подробно изучить выбранную методику проведения исследования парфюмерно-косметической продукции.

5. Провести исследование общетоксического действия косметического крема для сухой кожи на 5 пробах разных марок продукта (крема для сухой кожи).

6. Провести анализ результатов исслдеования.

Объектом исследования является крем для кожи.

Предметом исследования является косметический крем для ухода за сухой кожей лица и тела.

I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. 1. Общая характеристика кожи

[2] Кожа – это покровный, сложно устроенный орган, поддерживающий гомеостаз человека, регулирующий изменяющиеся взаимодействия между организмом и внешней средой. Кожа выполняет следующие основные функции:

• Барьерно-защитная функция. Кожа защищает организм от химических и механических повреждений, от воздействия солнечных лучей, от инфекционных заболеваний (при отсутствии повреждений).

• Терморегуляторная функция. Кожа регулирует обмен тепла между организмом и внешней средой.

• Дыхательная функция. Кожа способна поглощать из окружающей среды углекислый газ и выделять кислород. Кожное дыхание составляет 2% от всего газообмена, происходящего в организме человека.

• Обменная функция. Кожа принимает участие в водном, белковом, углеводном, минеральном, липидном и витаминном обменах.

• Выделительная функция. С потом кожа выводит из организма токсические метаболиты, ЛВ, избыточную воду, соли.

• Рецепторная функция. Кожа покрыта разнообразными рецепторами, распознающими температуру и давление, а также передающими ощущения боли и зуда.

Кожа состоит из 3 слоёв: подкожной жировой клетчатки (состоит из жира и соединительной ткани), дермы (состоит из сосочкого и сетчатого слоёв) и эпидермиса (состоит из базального, шиповидного, зернистого, блестящего и рогового слоёв) [3]. По интенсивности выделения сальными железами кожного сала выделяют 4 основных типа кожи:

• Сухой. Характеризуется нарушением водно-жирового обмена, понижением функций сальных и потовых желез. [2]

• Нормальный. Характеризуется нормальным салоотделением, отсутствием морщин и расширенных пор, хорошей переносимостью умывания водой и неблагоприятных метеорологических факторов. [2]

• Жирный. При таком типе кожи деятельность сальных желёз усилена, на поверхность рогового слоя выделяется чрезмерное количество кожного сала. [3]

• Комбинированный. Состоит из участков нормальной, жирной и сухой кожи. [3]

1.2 Характеристика сухого типа кожи

Сухой тип кожи – это такой тип кожи, который характеризуется шероховатостью, склонностью к шелушениям, раздражению и появлению мелких поверхностных морщин. [1]

Причины сухости кожи можно разделить на 2 вида:

• Внешние (УФ-излучение, воздействие сухого горячего воздуха, воздействие холода, механическое трение (например, об одежду), применение щелочного мыла, протирание кожи спиртом и спиртосодержащими веществами). [2]

• Внутренние (нарушение работы нервной системы, недостаточная работа сердца, гормональный дисбаланс, болезни мочеполовой системы, инфекционные заболевания, генетическая предрасположенность, неправильное питание, пожилой возраст). [2]

[1]Основные диагностические показатели сухой кожи:

• Снижение уровня гидратации

• Повышение индекса трансэпидермального испарения воды

• Значение pH на поверхности кожи может смещаться к щелочной среде При сухости кожи от неё отделяются целые пластинки или кусочки роговых клеток, следовательно происходит нарушение барьерной и водоудерживающей функции рогового (поверхностного) слоя. Это можно исправить использованием специальных косметических средств, например кремов. Их целью является нормализация воды в роговом (поверхностном) слое. [2]

1.3 Наиболее популярные вещества, используемые в изготовлении косметических кремов для сухой кожи

• Вода – универсальный растворитель. Также выполняет функцию увлажнения и очищения кожи. [5]

• Глицерин – химическое соединение, используемое для увлажнения кожи лица. Его эффективность зависит от его природы. Синтетический глицерин при низкой влажности воздуха начинает «вытягивать» воду из кожи, а растительный глицерин даже при низкой влажности воздуха поглощает воду только из окружающей среды. К сожалению, растительный глицерин практически не используется из-за его высокой стоимости. Но при правильной концентрации (5-7%) синтетический глицерин может быть эффективным. При повышенной концентрации он (глицерин) будет повреждать барьерные структуры рогового слоя и, накапливаясь на поверхности кожи, «высасывать» влагу из неё (т. к. глицерин является высокогигроскопичным веществом (обладает способностью поглощать молекулы воды из окружающей среды). [10]

• Вазелин – продукт нефтепереработки. В очень маленьких количествах обладает «скользящим» эффектом. Неблагоприятен для кожи из-за образования изолирующей плёнки. [8]

• Агар-агар. Препарат, который рекламируется как эффективный увлажнитель. На самом деле никакого увлажняющего эффекта нет. Единственное действие в креме – придание ему плотности. [5]

• 1,2-Пропиленгликоль – производный нефтепродукт (двухатомный спирт). Считается, что это вещество способно задерживать влагу в коже. На самом деле он обезжиривает и пересушивает её. При попадании на кожу создаётся ощущение увлажнения. Это происходит за счёт вытеснения важных компонентов кожи, в большей степени воду, и накопления их на поверхности рогового слоя. Признанно мутагенным, т. к. быстро проникает в структуры кожи, разрушает клеточные белки и оседает в организме. Используется из-за низкой стоимости. [6]

• Триглицерид каприловой кислоты – разновидность искусственного жирного масла. Используется в качестве основы для кремов. Обладает увлажняющим действием. [5]

• Ланолин – соединение, содержащее в своём составе воскоподобные вещества, жирные кислоты, сложные эфиры холестерина. В производстве используется ланолин исключительно животного происхождения, который человеку может не подойти. Следовательно, могут возникать различные аллергические реакции при контакте с ним. [5, 6]

• Минеральные масла – продукт нефтепереработки. При попадании на кожу образует плотную водоотталкивающую плёнку, следовательно препятствует газообмену в кожи. Из-за этого в клетках рогового слоя накапливается слишком много влаги с токсичными веществами, не удалившимися через потовые железы с потом. Это может привести к раздражениям, повышенной чувствительности кожи, появлению акне и аллергии. [6]

• Пантенол – продукт нефтепереработки. Обладает увлажняющими и заживляющими свойствами. Никакого токсического действия не выявлено, является безопасным. [9]

• Воски – сложные эфиры. В кремах для сухой кожи используются а качестве основы (структурообразователя и загустителя). Не растворимы в воде. Обладают смягчающим и увлажняющим действием. [8]

• Растительные масла – важный компонент в креме для сухой кожи. Оказывает сильное смягчающее действие, уменьшают потерю воды при испарении, ускоряет механизм регенерации кожи. [8]

• Парфюм – смесь запахов, в основном, синтетического происхождения. Помечен знаком «опасно». [5]

• Парабены – класс химических соединений, использующийся в качестве консерванта. После исследования, проведённого в 2004 году Филиппом Дарбри в университете Рединг (Англия), которое показало, что 18 из 20 проб тканей рака молочной железы содержат парабены, люди стали считать, что именно они парабены) провоцируют рост онкологических клеток. Но исследование Дербри также показало, что никаких прямых доказательств того, что парабены являются причиной развития рака молочной железы. После этого было проведено множество исследований по всему миру, которые показали, что парабены безопасно распадаются и выводятся из организма. [7]

1.4 Каким должен быть крем для ухода за сухой кожей?

Основной задачей косметического крема для ухода за сухой кожей – это её увлажнение. Но тем временем нельзя, чтобы влаги было слишком много, т. к. чешуйки (клетки) рогового слоя могут набухнуть, и его (рогового слоя) барьерная функция нарушится. Этого допустить нельзя. Поэтому в кремах для сухой кожи не должно быть веществ, которые образуют изолирующую пленку, т. е.: вазелин, глицерин, минеральные масла. Также в креме, конечно, не должны содержаться токсичные вещества, т. е.: 1,2-пропиленгликоль, парфюм. Полезные для сухой кожи вещества, которые могут содержаться в кремах: безусловно, вода, глицерин (в маленьких количествах), пантенол, пентол, ланолин, растительные масла, парабены, воски.

II МЕТОДЫ

2.1 Подробное описание метода оценки общетоксического действия парфюмерно-косметической продукции (конкретно, косметического крема для ухода за сухой кожей) invitro (на культуре подвижных клеток)

Для того, чтобы определить общетоксическое действие косметического крема для сухой кожи в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия: температура воздуха должна быть от 18℃ до 25℃, относительная влажность воздуха не более 80%.

Для начала нужно приготовить экстракт из испытуемой пробы. Его готовят в модельной среде, т. е. дистиллированной воде. В навески 0,1 гр образца крема для сухой кожи добавляют 250 мл модельной среды. В другую колбу наливают 250 мл модельной среды и обе колбы ставят в термостат на 24 часа при температуре примерно 37℃. После 24 часов экстракции экстракт и контрольную пробу охлаждают до комнатной температуры и фильтруют через бумажный фильтр. Далее из отфильтрованных экстрактов опытной и контрольной проб готовят изотонические растворы. Для этого в них добавляют сухие реактивы глюкозы и цитрата натрия (расчёт: глюкоза – 4 гр, цитрат натрия – 1 гр, фильтрат – 100 мл). Для определения индекса токсичности образца (изотонического фильтрата экстракта) его необходимо сравнить с фильтратом модельной среды. Для этого контрольный и опытный изотонические экстракты по 0,4 мл помещают в пробирки с притертыми пробками и ставят в блок подготовки Анализатора изображений при температуре примерно 40℃.

Рисунок 1. Анализатор изображений Рисунок 2. Контрольный и опытный

изотонические экстракты

Далее необходимо приготовить суспензию сперматозоидов. Сначала нужно отогреть замороженную сперму в разбавителе (в его состав входит 4 гр глюкозы, 1 гр цитрата натрия и 100 мл дистиллированной воды). Для этого 0,4 мл разбавителя ставят в блок пробоподготовки Анализатора изображений при температуре примерно 40℃. После этого охлаждённым до температуры жидкого азота анатомическим пинцетом гранулу спермы извлекают из сосуда Дьюара и быстро опускают в нагретый разбавитель. Далее из опытного, контрольного растворов и суспензии сперматозоидов готовят тест-систему. Для её приготовления в каждую пробирку с модельно средой и опытным экстрактом приливают по 0,1 мл суспензии сперматозоидов. Содержимое каждой пробирки переносят в капилляры (по 5 капилляров на 1 образец) и устанавливают в каретку прибора.

Рисунок 3. Капилляр

Рисунок 4. Каретка прибора

Проводят измерения согласно инструкции на прибор. Математическую обработку результатов измерений Анализатор изображений осуществляет автоматически. Если полученный индекс токсичности находится в пределах 70% - 120%, то испытуемый образец крема относят к 4 классу опасности (т. е. данный образец не обладает общетоксическим действием при использовании его в соответствии с инструкцией). Если полученный индекс токсичности выходит за указанные рамки, то вывод об общетоксическом действии можно сделать только после проведений исследований методом in vivo. [4]

III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Следуя нормам проведения испытаний методом in vitro (на культуре подвижных клеток), я провела исследование 5 проб разных марок косметического крема для сухой кожи. Полученные мной результаты представлены в виде графика (График 1) и таблицы (Таблица 1).

График 1

В таблице представлены приблизительные значения индекса токсичности некоторых косметических кремов. Для всех образцов он (индекс токсичности) равен примерно 95% с погрешностью 25%. Таким образом, каждая проба исследуемого косметического крема не выходит за допустимый диапазон (70%-120%).

ОБЩЕТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦОВ КОСМЕТИЧСЕКОГО КРЕМА ДЛЯ УХОДА ЗА СУХОЙ КОЖЕЙ

Таблица 1

Исходя из результата исследования и получения примерных значений индекса токсичности, можно судить об общетоксическом действии испытуемых образцов косметических кремов. Таким образом, при использовании в соответствии с инструкцией, все исследуемые образцы не обладают общетоксическим действием.

Но, стоит учитывать, что общетоксическое действие зависит в том числе и от правильного использования косметической продукции. Поэтому я также проверила наличие инструкции к применению у каждого исследуемого образца крема. Полученные данные оформлены в виде диаграммы (Диаграмма 1).

Диаграмма 1

Данная диаграмма иллюстрирует то, что инструкции к применению не было только образца 5. Это является нарушением норм безопасности использования косметического крема, т. к. при неправильном использовании у потребителя могут развиться различные раздражения и другие кожные заболевания.

Вывод

Индекс токсичности каждой пробы косметического крема не превышает 120%, следовательно находится в допустимом диапазоне индекса токсичности (70%-120%). На его основе (найденного индекса токсичности) испытуемые образцы косметических кремов для ухода за сухой кожей можно отнести к 4 классу опасности (при правильном использовании данные образцы не вызывают кожных и других заболеваний, то есть они (образцы) не обладают общетоксическим действием при применении в соответствии с инструкцией). Но было обнаружено одно нарушение норм безопасного использования у образца 5. Данное нарушение заключается в том, что к крему не была предоставлена инструкция применения. Из-за этого точно судить об общетоксическом действии конкретно этого косметического крем нельзя, т.к. неправильное использование может повлечь за собой развитие различных заболеваний. Необходимости в дальнейшем исследовании данных образцов кремов для ухода за сухой кожей методами in vivo нет.

Заключение

В результате выполнения данного проекта я провела исследование общетоксического действия косметического крема для ухода за сухой кожей методом in vitro на культуре подвижных клеток (сперматозоидов быка) определила приблизительный индекс токсичности некоторых косметических кремов для ухода за сухой кожей. С его помощью (индекса токсичности) я смогла определить какой образец обладает общетоксическим действием, а какой нет и отнести к классу опасности каждый из исследуемых образцов косметических кремов для ухода за сухой кожей.

Также я обобщила информацию характеристиках кожи и её классификации, о наиболее часто встречающихся веществах, которые содержатся в кремах для ухода за сухой кожей и определила какие из этих веществ безопасны, а какие нет.

Список литературы

1. Новая косметология. Основы современной косметологии / Эрнандес Е. И., Марголина А. А. – 2017.

2. Технология лечебно-косметических средств: учебное пособие / И.А. Мурашкина, Л.А. Гравченко – 2021.

3. Лечебно-косметические средства: учебное пособие / И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова, Е.Т. Чижова –2006.

4. «Оценка общетоксического действия парфюмерно-косметической продукции методом in vitro (на культуре подвижных клеток) / ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербург» – 2018.

5. https://scienceforum.ru/2015/article/2015008790

6. http://dobroweb.ru/secrets/1139

7. Химия косметики. Опасные для здоровья химические соединения, содержащиеся в косметических средствах / Бегма К.С., Шапошникова Л.И., Алфёрова Н.А., Аверина – Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXII №14, 2018.

8. Косметическая химия в 2 частях, часть 1 / Л. Самуйлова, Т. Пучкова – 2005.

9. https://lookbio.ru/bio-gid/pantenol-velikij-i-bezopasnyj/

10. https://nsportal.ru/shkola/tekhnologiya/library/2014/07/21/rol-kosmeticheskikh-sredstv-v-ukhode-za-kozhey-sredstva-po

11. «Методы определения и оценки токсикологических показателей безопасности парфюмерно-косметической продукции» / ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербург» – 2016