Biofermenty upcycling

Współczesna biotechnologia farmaceutyczna generuje miliony ton płynów pofermentacyjnych. Pomimo, że są to bogate w cenne metabolity mieszaniny to tradycyjnie kończą swój cykl życia jako uciążliwy dla środowiska i kosztowny w utylizacji ściek procesowy. W Laboratorium Symbiosis redefiniujemy łańcuch dostaw, wdrażając model cyrkularnej symbiozy międzysektorowej. Przechwytujemy supernatanty pofermentacyjne w strefach czystych producentów farmaceutycznych zanim formalnie stana się odpadem, nadając im wyższą wartość rynkową i biologiczną.

Wytwarzamy innowacyjne składniki aktywne do kosmetyków z płynów pofermentacyjnych po produkcji biotechnologicznej i probiotyków w technologii upcycling. Odzyskujemy wszystkie strumienie zawarte w supenatantantach po-fermentacjnych takie jak woda, składniki organiczne po procesie i metabolity wydzielone do płynu, pochodzące z hodowli mikroorganizmów, które dla sektora farmaceutycznego są uciążliwym produktem ubocznych, a dla nas cennym źródłem substancji kosmetycznych.

Model Chemii Cyrkularnej Symbiosis vs Model Chemii Liniowej produkcji farmaceutycznej (BDO)

 

Konwencjonalny scenariusz produkcji zakłada, że producent farmaceutyczny lub firma biotechnologiczna jest zobowiązana by odprowadzać płyn pofermentacyjny (supernatant) pod kodem BDO 070581 do utylizacji. Wynika to z faktu, że surowy (natywny) płyn pofermentacyjny, ze względu ma wysoką aktywność biologiczną ma ekstremalne parametry "ściekowe", które wymagają specjalnej utylizacji. Gdyby taki natywny płyn trafił do "rzeki" spowodowałby odcięcie tlenu (przyduchę) dla ryb oraz śmierć ekosystemu pomimo że zawiera same naturalne i organiczne substancje aktywne (a nie "toksyczną syntetyczną" chemię). Kluczowe parametry środowiskowe płynów pofermentacyjnych:

  • BZT5 (pięciodobowe biochemiczne zapotrzebowanie na tlen) Wskaźnik określający, że mikroorganizmy tlenowe (bakterie w oczyszczalni) potrzebują gigantycznej ilość tlenu (5 dni) by "utlenić" i rozłożyć materię organiczną takiego supernatantu. Dla inżynierii środowiska jest to wyzwaniem, a dla inżynierii kosmetyków (dla nas) jest marnotrawstwem w scenariuszu produkcji gdy firma biotechnologiczna je utylizuje.
  • CHZT (30 000 do 80 000 mg O2/L Chemiczne zapotrzebowanie na tlen) Wskaźnik określający ilość tlenu niezbędną do chemicznego utlenienia wszystkich związków supernatantu za pomoca silnych "utleniaczy". Norma zrzutu ścieków przemysłowych biotechnologicznych to (CHZT 1250-1500 mg O2/L) - czyli supernatant dla inżynierii środowiska przekracza też normę 20 - 50 x krotnie. Dla przemysłu kosmetycznego, traktowanie takiej mieszaniny jako ściek i jego utylizacja to marnotrawstwo cennego filtratu postbiotycznego, kwasów organicznych oraz peptydów.

 

Cyrkularny model produkcji Symbiosis zakłada symbiozę przemysłową, redukcję marnotrawstwa w przemyśle biotechnologiczno  - faramceutycznym. Produkujemy surowce kosmetyczne z supernatantów pofermentacyjnych zanim  staną się uciążliwym odpadem (utrata statusu odpadu). Przetwarzamy problematyczny strumień (natywny supernatant), w wysokiej jakości (Up) składnik do kosmetyków (cycling) - UPCYCLING 

 Odzysk wody z supernatantu - Bilans śladu wodnego LCA Water Footprint ISO 14046 

 Odzysk substancji - Zielony paszport i zgodność z Dyrektywą CRSD / standardami ESRS

 

 

Oferta surowców kosmetycznych - Biofermenty Upcycling

Ingredients: Lactobacillus Ferment Filtrate, Lactic Acid, Urea, PCA, Panthenol, Sodium Lactate, Gluconolactone, Calcium Lactate, Sodium Hyaluronate, Calcium Gluconate, Sodium Benzoate

Biomimetyzm NMF-like - Nawilżający booster NMF (Natural Moisturizing Factor), cyrkularny surowiec postbiotyczny otrzymany dzięki technologii upcyklingu supernatantu po produkcji farmaceutycznej probiotyków szczepu bakterii Lactoplantibacillus plantarum. Bakterie te wykazują udowodnione działanie probiotyczne na organizm człowieka (neuroprotekcyjne i immunomodulujące), a proces ich hodowli biotechnologicznej wymaga zoptymalizowanej bogatej pożywki, co przekłada się na cenną jakość płynu pofermentacyjnego pozyskanego po separacji komórek bakterii (INCI: Lactobacillus Ferment Filtrate), z którego stworzyliśmy innowacyjny bioferment upcycling - składnik aktywny nawilżający do kosmetyków.

   Bionatant NMF zawiera cenne metabolity adaptogenne postbiotyczne

 

  • Kwas mlekowy - Izomer L (biomimetyczny - taki jak występuje w ludzkiej skórze) wynika z pierwotnego metabolizmu energetycznego bakterii i jest bezpośrednim skutkiem fermentacji węglowodanów (pożywki), które wydzielają go do celowo na zewnątrz komórki do biofermentu, by obniżyć pH środowiska i uniemożliwić rozwój patogenów lub mikroflory konkurencyjnej. Dla przemysłu kosmetycznego to cenny składnik nawilżający - booster NMF, którego obecność również obniża odczyn pH naskórka, chroniąc przed dominacją patogenów. Kwas L-mlekowy ma potwierdzone właściwości stymulacji syntezy ceramidów w skórze i znaczniej mniej drażni w odróżnieniu od formy syntetycznej (D).
  • Kwas Fenylomlekowy (PLA) i hydroksyfenylomlekowy (OH-PLA) - powstają w szklaku przemian aromatycznych (fenyloalaniny i tyrozyny). Ich synteza to ewolucyjny mechanizm chroniący wnętrze komórki przed toksycznym nadmiarem wolnego azotu. Wydzielone do biofermentu substancje wykazują cenne, naturalne działanie przeciwgrzybicze i anty-mykotoksynowe oraz są silnymi (podobnie jak arbutyna) inhibitorami tyrozynazy (kluczowy enzym do syntezy barwnika skóry). PLA nie tylko blokuje enzym, ale też selektywnie obniża ekspresje białek TRP-1 i TRP-2 (Tyrosinase-Related Proteins), dlatego są cennymi substancjami do rozjaśniania przebarwień PIH
  • PCA - kwas piroglutaminowy - to adaptogen jest przekształcany przez bakterie z wolnej glutaminy by chronić je przed gromadzeniem sią toksycznego amoniaku w bioreaktorze oraz stresu osmotycznego (rosnąca ilość "kwasów i soli"). Bakterie kumulują PCA by chronić własne białka przed odwodnieniem i denaturacją, co w przemyśle kosmetycznym wykorzystuje się jako cenny humektant i booster kompleksu naturalnego NMF.

 

    Działanie - badania in vivo z obrazowaniem dla AZS

 

Mikrokamera dermatoskopowa z fluorescencją UV 375 nm - obrazowanie poletek skóry oraz biofilmu bakteryjnego ("na zielono"), na ("ceglasto") biofilm drożdżowy. Na zdjęciu PRZED dominuje kolor zielony zlokalizowany w poletkach skóry (typowy dla suchej skóry z AZS), co oznacza, że przy nasileniu świądu i zadrapaniu może wystąpić zaostrzenie AZS (nadkażenie). Na zdjęciu PO-24H efekt znacznie się poprawił, biofilm się wyrównał i wygładził się naskórek co jest kluczowe dla redukcji dominacji biofilmu bakteryjnego w poletkach skóry przy AZS. Również potwierdzono parametr nawilżenia wzrost 42% oraz redukcja TEWL 39% (sondy pomiarowe Courage+Khazaka).

Efekt znacznej poprawy bariery naskórka w AZS uzyskano pomimo braku emolientów okluzyjnych !

USG skóry - ultrasonograficzna analiza grubości i jakości naskórka oraz skóry właściwej u AZS.

Epidermis - grubość naskórka w badaniu "przed" to 0.18 mm, po 24h poprawa do 0.19 mm, co oznacza poprawa grubości. Uzyskano +/- 6% poprawy grubości naskórka po 24h zastosowania serum z Bionatant NMF 10%, pomimo braków emolientów i obecności kwasów organicznych w składniku.

Epidermis - jakość naskórka (wskaźnik richness) w badaniu "przed" to 0.22, "po" 24h poprawa do 0.34. Uzyskano +/- 55% poprawy jakości bariery naskórka pomimo braku emolientów w pielęgnacji i zastosowania tylko serum !

Dermis - grubość skóry właściwej w badaniu "przed" to 1.35 mm, po 24h poprawa 1.40 mm. Uzyskano +/- 4% poprawy grubości skóry właściwej, która właśnie wynika z poprawy jakości i grubości naskórka i ograniczenia TEWL.

Dermis - jakość skóry właściwej (wskaźnik richness) w badaniu "przed" to 0.53, po 24h nieznaczny spadek do 0.51. Uzyskano w tym przypadku obniżenie wskaźnika o +/- 4% co oznacza korzystny objaw zwiększenia uwodnienia tej tkanki skóry, co świadczy o efektywnej roli na poprawę bariery naskórka oraz stworzeniem korzystnych warunków do syntezy kolagenu i elastyny. 

Ingredients: Lactobacillus Ferment Filtrate, Glycerin, PCA, Arginine PCA, Gluconolactone, Lactic Acid, Hydrolyzed Centella Asiatica Protein, Algin, Sodium Hyaluronate, Calcium Gluconate, Sodium Benzoate

Bioferment Egzema Safe - Postbiotyczny kompres o działaniu kojąco-nawilżajacym. Składnik aktywny do pielęgnacji wrażliwej skóry dzieci i dorosłych otrzymany dzięki technologii podwójnego upcyklingu z płynu pofermentacyjnego po produkcji probiotyków ze szczepu Lactobacillus rhamnosus oraz pulpy poekstrakcyjnej wąkroty azjatyckiej. Lactobacillus rhamnosus - to jeden z najlepiej przebadanych klinicznie szczepów na świecie, słynących z właściwości immunomodulujących, stosowanych w leczeniu chorób autoimmunologicznych objawiających się dermatologicznie. Płyn pofermentacyjny, który odzyskaliśmy po filtracji komórek probiotycznych (INCI: Lactobacillus Ferment Filtrate) zawiera unikatowe metabolity takie jak peptydy bakteryjne, enzymy, egzopolisacharydy i kwasy organiczne.

 

Biotechnologia produkcja - co warto wiedzieć? Ramnoza (rhamnose) - to specyficzny cukier "pożywka dla bakterii", której obecność aktywuje specyficzne szlaki metaboliczne, stymulując cenne substancje uwalniane do biofermentu. 

  Kluczowe substancje postbiotyczne uwolnione do Bionatant Sensitive

 

Molekularna tarcza ochronna Białka p40 i p75 - to specyficzne czynniki białkowe, które działają jak ligandy sygnałowe. Ich mechanizm polega na bezpośredniej aktywacji czynnika wzrostu naskórka EGFR po przez inhibicję apoptozy indukowanej cytokinami oraz stymulują ekspresję białek połączeń ścisłych takich jak okludyna uszczelaniając bariere naskórka.

Egzopolisacharydy o strukturze ramnozo-galaktomannanu - cenne i unikatowe długołańcuchowe cukry wydzielane przez bakterie na zewnątrz komórki do biofermentu, działają jak silne higroskopijne biopolimery, które podczas hodowli chronią je, a w kosmetyku tworzą film biomimetyczny aktywnie nawilżający zapobiegając szorstkości i łuszczeniu się naskórka.