Cellulose в косметике вред или польза

Вещество карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) буквально окружает нас со всех сторон. Оно входит в состав лекарств в капсулах, мазей, зубных паст, шапуней, йогуртов, и даже макарон. Обои в вашей комнате, скорее всего, приклеены клеем на основе КМЦ.

Карбоксиметилцеллюлоза — настоящая находка для человечества. Она недорога в производстве, совершенно не токсична, химически нейтральна и обладает множеством полезных свойств, а потому широко применяется в медицине, фармацевтической, химической и пищевой промышленности. Она безопасна настолько, что даже такая крайне строгая организация, как FDA, не регламентирует предельные нормы её содержания (в том числе, даже в лекарствах). Можно сказать, что карбоксиметилцеллюлоза, как пчёлка, неустанно трудится на наше благо где только может.

Однако у карбоксиметилцеллюлозы есть две проблемы, из-за которых она пугает людей…

Во-первых, у неё длинное название. Кар-бок-си-ме-тил-цел-лю-ло-за. Девять слогов, двадцать две буквы. Людям кажется, что такое длинное название может быть только у какой-то страшной химии. Однако это не так. Достаточно вспомнить, что всем известный витамин B3 у химиков называется 3-пиридинкарбоновой кислотой, а витамин B12 и того хуже — цианокобаламином. Длинное название не признак чего-то вредного. Длина названия вещества и его вред вообще никак не связаны.

Но есть ещё одна «проблема» — карбоксиметилцеллюлоза внесена в список пищевых добавок под номером E466. То есть, тех самых пресловутых «ешек». И этого уже достаточно, чтобы не слишком образованная публика обвинила это вещество во всех смертных грехах. Впрочем, люди, страшащиеся кода «Е», скорее всего даже не знают, что в «страшный» список внесён даже кислород с кодом Е948. Наш родной кислород. И это правильно — всё, что добавляется в продукты, является пищевой добавкой, поэтому попадает в список. Но это ещё не повод отказаться от кислорода.

Карбоксиметилцеллюлоза — что это?

Карбоксиметилцеллюлоза — вещество, производное целлюлозы. В химическом плане представляет собой простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты, кислый полисахарид. Внешне — это светлый или светло-бежевый кристаллический порошок, не имеющий запаха и вкуса.

Прекрасно растворяется в воде, впитывает её и образует вязкий гелеподобный раствор. Именно это свойство, в сочетании с нетоксичностью, и является самым ценным в ней для разнообразных отраслей промышленности, включая фармацевтическую. На практике чаще используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-карбоксиметилцеллюлоза, Na-КМЦ).

Натуральное ли это вещество?

Оно не натуральное (в том смысле, что не встречается в природе), но произведено из натуральных ингредиентов. Примерно, как домашний борщ, который тоже в природе не встречается.

Производится карбоксиметилцеллюлоза из α-целлюлозы (наименее растворимая часть обычной хлопковой целлюлозы), которую замачивают в сильно щелочном растворе и затем обрабатывают монохлоруксусной кислотой. Монохлоруксусная кислота, в свою очередь, производится из обычной уксусной.

Польза карбоксиметилцеллюлозы

КМЦ используется в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленности как эмульгатор, стабилизатор и загуститель. Являясь по своей сути нерастворимым полисахаридом, то есть, пищевым волокном, он способен стимулировать работу желудочно кишечного тракта.

При производстве лекарств входит в состав средств для капсулирования и таблетирования, как важный вспомогательный элемент. Особенно велико значение КМЦ при создании разнообразных мазей, поскольку придаёт им нужную консистенцию и позволяет «держать форму» на протяжении долгого времени. Активно используется при создании гелеобразных диетических добавок, в том числе Reserve компании Jeunesse.

С точки зрения здоровья, основным достоинством КМЦ является её нейтральность и безвредность.

Вред карбоксиметилцеллюлозы

Говоря о возможном вреде КМЦ, следует сразу оговориться — никаких научно подтверждённых сведений о таковом обнаружить не удалось. Весь негатив, который можно встретить в Интернете, — от вреда для ЖКТ до прямо-таки возникновения рака, — содержится в популярных статьях, обычно посвящённых вреду «ешек». Утверждения о том, что КМЦ рассматривается как кандидат на запрещение, являются вымыслом.

В научной литературе дискуссия о вреде карбоксиметилцеллюлозы даже не ведётся. Её безопасность давно известна, доказана и не вызывает сомнений. Желающие проверить это утверждения, могут воспользоваться интернет-сервисом «Академия GOOGLE», который позволяет производить поиск по научным изданиям.

Проведенный нами поиск по ключевым словам «Карбоксиметилцеллюлоза» и «Вред карбоксиметилцеллюлозы», показал, что все научные статьи, посвященные этому веществу, носят чисто технический характер, — получение, использование, упрощение производства и т.п. Научные статьи о вреде КМЦ отсутствуют, и скорее всего по той причине, что исследования в этом направлении бесперспективны. Напротив, приводятся всё новые и новые доказательства безвредности КМЦ для здоровья.

Вот так выглядят заголовки некоторых, произвольно выбранных научных статей о карбоксиметилцеллюлозе (см. рис):

Как видите, ничего о вреде этого вещества не пишется. И это не случайно. Карбоксиметилцеллюлоза — обычная «рабочая лошадка», и учёные изучают в основном вопрос, как её лучше и эффективнее использовать.

В англоязычном сегменте Интернета ситуация аналогична. Поиск по научным изданиям по запросу «Carboxymethyl cellulose» или «Carboxymethyl cellulose harmfull» дали аналогичные результаты.

Поэтому мы склонны считать, что все сведения о вреде КМЦ являются выдумками малограмотных журналистов. Конечно, если кому-то известны научные публикации в рейтинговых журналах, утверждающие обратное, убедительно просим дать на них ссылки.

Впрочем, от вред от карбоксиметилцеллюлозы действительно может быть. Поскольку это обычное пищевое волокно, то съев его больше килограмма, можно вызвать у себя расстройство желудка. Это всё.

Структурно полисахариды могут быть предельно лаконичны, а могут отличаться особой красотой

Сахар…ммм…белая смерть.

Не то что фруктоза! Сладкий нектар богов. 

Хитин – фу белок, уходи. 

Лактоза – демон из стакана молока.

На самом деле эти пищевые вредители «ведущие вас на тот свет», не такие уж и вредители: сахар не вредный, вредно его количество, фруктоза не полезней и не вредней сахарозы, да и калорий в них одинаково. Хитин – углевод, а не белок. А лактоза зайчик, если нет непереносимости. Все эти ребятки именуются сахаридами.

Разберёмся с теми из них, которые используют в косметике.

Полисахариды (ПС), как понятно из названия – это ДОФИГАсахариды, состоящие их моносахаридов. Моносахариды-одиночки – это глюкоза, сахароза, манноза, спагеттиноза (нет такой) и другие *озы. Моносахариды соединяются между собой, образуя огромное многообразие молекул ПС. Это природные и не очень полимеры, как правило, растворимые в воде, как кусок обычного рафинада. ПС многофункциональны, и часто умеют сразу много всего, от загущения водной фазы до стимуляции иммунитета. Из-за своих обширных свойств эти вещества сложно поделить по функционалу, поэтому их делят по структуре молекулы (линейные/разветвлённые) и вот таким макаром:

*Анионные (положительно заряженные, «+»)

*Катионные (отрицательно заряженные «-»)

*Неионные (не имеющие заряда «0»)

*Амфотерные (эти, как шлю..эээ, как барышни в период ПМС, то +, то -, то ещё чего «+/-»)

*Гидрофобные. Это значит, что они в воде не растворяются, у них водофобия и, наоборот, любовь с жироподобными веществами.

Хромое разделение, типа котики, пёсики, попугайчики и фейхоа, но какое уж есть, и такая классификация удобна в плане того, что по заряду можно легко определить совместимость полисахарида с другими веществами. Например, катионно заряженные в-ва часто несовместимы с анионными ПС, т.к. могут образоваться нерастворимые штуки, которые попросту выпадут в осадок и испортят вам праздник. Кстати, хитин и хитозан – единственные катионные ПС натурального происхождения.

Таблица с самыми распространёнными косметическими полисахаридами по заряду прицеплена в карусели, последняя табличка стырена у Evonik и показывает, из какого природного вещества можно соорудить полимеры, обладающие интересными для косметических средств свойствами, в данном случае – кондиционирующими.

Тру кондиционирующие вещества заряжены положительно (являются катионными) и, как магнит, притягиваются к коже и волосам, которые заряжены отрицательно. Не всё в этой таблице про полисахариды, но очень многое. Например, модификации целлюлозы – это поликватерниумы-10 и -4, а производное хитозана – поликватерниум-29, все они используются в средствах для волос и проделывают примерно одинаковый трюк: налипают на волосы и кожу, сообщая полезные свойства. Такие вещества обеспечивают увлажнение, облегчают расчёсывание волос, укладку и защиту от агрессивной внешней среды.

Функции

В косметосе полисахариды делают много всего, они:

*Загустители/гелеобразователи

*Суспендирующие агенты

*Кондиционирующие в-ва

*Увлажнители

*Эмульгаторы

*Смягчающие в-ва

*Ранозаживляющие агенты

*Улучшители сенсторных характеристик

*Пребиотики (пища для своих бактерий, вэлкам в пост про микробиом)

Анионные ПС, самая обширная группа

Все остальные

Таблица, показывающая исходное вещество и катионный полимер, от Evonik

*Анионные ПС – самая большая группа, почти все они натурального происхождения.

*Катионные чаще используются как кондиционирующие добавки, почти все представители группы полусинтетическое происхождения, кроме хитина.

*Неионные ПС это, как правило, загустители.

*Амфотерные изучены мало и сложны в работе, т.к. могут менять растворимость и свойства в присутствии ПАВ.

*Гидрофобные интересны тем, что ведут себя необычно, например, загущающий эффект гидрофобно настроенной ГЭЦ зависит от количества ПАВ в рецепте.

Подробнее:

⭐Альгинаты. Получают из бурых морских водорослей и бактериальной ферментацией. Соли альгиновой кислоты используют как загустители, увлажнители и основу для одноимённых масок. Альгинат натрия в присутствии сульфата кальция образует ту самую пластифицирующуся маску, которую можно снять куском. И офигеть – рельеф кожи на такой маске отпечатывается во всей своей инвертированной красе. Кста, из альгинатных гелей ещё слепки зубов делают.

⭐Арабиногалактан. Получен из лиственницы сибирской, обладает антиоксидантными свойствами, является пребиотиком, образует низковязкие гели.

⭐Каррагинан получают из красных морских водорослей, является стабилизатором, загустителем. Короче, гелеобразователь.

⭐Ксантан получают бактериальной ферментацией. В воде образует жидкокристаллическую структуру, за счёт чего хорошо суспендирует и удерживает небольшое количестве жирорастворимых добавок. Синергичен с силикатами магния и алюминия. Несовместим с катионными ПАВ, может выпадать в осадок. Нечувствителен к рН и высокой температуре, стабилизатор и загуститель, отлично скользит и вообще красавчик.

 ⭐Циклодекстрины получают из крахмала, вместо скучной линейной молекулы получается красивая кольцевая структура. Используются очень широко, от инкапсуляции витаминов до контролируемого высвобождения ароматизаторов, для снижения проникновения консервантов кожу и маскировки запахов. По некоторым данным, циклодекстрины повышают эффективность УФ составов, а так же пригодны для инкапсуляции УФ фильтров.

⭐Пектин получают из фруктовой кожуры, структурно схож с альгинатами, предпочитает низкий уровень рН.

⭐Гуммиарабик. Загуститель и гелеобразователь, максимальное загущение показывает при рН 6. Несовместим с катионными в-вами, например, в сочетании с поликватерниум-87 может выпасть в осадок. На коже подсыхает и «сжимается», подтягивая овал лица, но эффект лифтинга пропадает после смывания.

⭐Гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат – самые известные ПС. Часто используются как увлажнители и кондиционеры, подробнее про ГК в посте про ГК)) Полностью совместимы с тканями человека, однако, в силу своего анионного заряда плохо липнут к анионной же коже и волосам. Это поправимо при добавлении катионных полимеров, так ГК лучше связывается с кератином кожи и волос. Нно… в сочетании с катионами может образовывать нерастворимые комплексы и да, выпадать в осадок.

⭐Аравийская камедь (Камедь карайя) Бывает низко и высокомолекулярная. Низкомолекулярная образует низковязкие гели, высокомолекулярная – наоборот, до кучи хорошо кондиционирует и образует защитную плёнку на коже.

⭐β-глюкан (лентитан, шизофиллан) получают несколькими способами: бактериальной ферментацией, из зерновых, из грибов. Загуститель и стабилизатор, используется как вещество, усиливающее естественную сопротивляемость кожи инфекциям и способность к заживлению. Пребиотик. Шизофиллан, полученный из грибов, используется в Японии как иммунотерапевтическое в-во при онкологии аж с 1986г.

⭐Гидроксиэтилцеллюлоза нерастворима в воде. Загуститель и стабилизатор. Её катионные призводные, Поликватерниум-10 и -4, очень хороши как кондиционеры. Особенно для повреждённых волос.

⭐Гуаровая камедь и её катионная модификация – прекрасные плёнкообразователи с отличными сенсорными характеристиками. Обычный гуар предотвращает испарение влаги за счёт образования плёнки. Катионный гуар – крутой кондиционер, повышающий разлетаемость и гладкость волос.

⭐Хитозан – единственный катионный полисахарид натурального происхождения. Отличный плёнкообразователь, формирует на волосах прочную защитную плёнку, которая до кучи облегчает укладку. Полностью совместим с человеческим организмом, используется как матрица для доставки лекарств. Сообщалось, что хитозан снижает трансэпидермальную потерю влаги, повышает содержание воды в роговом слое, и может выступать в качестве энхансера, изменяя структуру кератина кожи за счёт деполяризации клеточной мембраны (в слабокислой среде). Инкапсуляция ретиноевой кислоты в хитозан позволяет снизить раздражение кожи за счёт медленного высвобождения кислоты.

⭐Фукоидан обнаружен в различных бурых водорослях, обладает антиоксидантнми свойствами,ингибирует активность фермента матричной металлопротеиназы, вызванного UVB-лучами, то есть, потенциально, это компонент, предотвращающий фотостарение.

⭐Фукогель, широко известный в рунете среди изготовителей домашней косметики, считается отличным увлажнителем для кожи и волос, кроме того, позволяет вводит другой любимый кремоварами компонент, Amisol Trio, без лишней возни в виде гидратации.

Резюме: полисахариды – классные и многофункциональные, а для того, чтобы ваш любимый гелеобразователь быстрее образовал гель и не слипался в бесячие комки, предварительно дисперегируйте его в глицерине.