Pullulan in Cosmetica

Wat Is Het?

Pullulan is een complexe, wateroplosbare suiker die onder aerobe omstandigheden, dus in aanwezigheid van zuurstof, wordt geproduceerd door de schimmel Aureobasidium pullulans.

Structureel is het een polysacharide dat hoofdzakelijk bestaat uit maltotriose-eenheden. Daarin zijn de drie glucosemoleculen met elkaar verbonden door vertakte α-(1→4)- en α-(1→6)-glycosidische bindingen.

Deze bindingen geven pullulan fysische eigenschappen zoals oplosbaarheid in water, kleefkracht en flexibiliteit.

Dankzij deze eigenschappen kan pullulan vezels en films vormen die lijken op bepaalde uit aardolie geproduceerde kunststoffen, met als voordeel dat ze eetbaar zijn ¹.

Afhankelijk van de gewenste toepassing kan de structuur van pullulan door verschillende chemische reacties worden aangepast om specifieke fysisch-chemische eigenschappen te verkrijgen.

Waarvoor Wordt Het Gebruikt?

Omdat pullulan eetbaar en volledig smaakloos is, kan het in de voedingsindustrie worden gebruikt als additief bij de productie van geleiproducten, eetbare films en verpakkingen voor voedingsmiddelen.

Door de antioxiderende en prebiotische eigenschappen kan het ook worden gebruikt voor de productie van caloriearme voedingsvezels voor gezonde en functionele voedingsmiddelen ^{2, 3}.

Pullulan wordt bovendien veel gebruikt voor eetbare films in producten voor een frisse adem en voor mondhygiëne.

Pullulan wordt ook als farmaceutische hulpstof gebruikt, bijvoorbeeld voor capsulehulzen als veganistisch alternatief voor dierlijke gelatine, als drager voor geneesmiddelen of als immuunadjuvans in experimentele therapieën ⁴.

Tot slot wordt het toegepast in de biomedische sector, de techniek — waaronder nanotechnologie — en de biotechnologie.

Inleiding

Verschillende polysachariden, oftewel grote suikermoleculen, worden al lange tijd in cosmetica gebruikt.

Hun vermogen om beschermende biofilms op de huid te vormen en in sommige gevallen een osmotisch effect uit te oefenen dat helpt om het hydratatieniveau van de huid te behouden, verklaart de dermatologische belangstelling voor polysachariden.

Onderzoek naar cosmetica en huidveroudering schrijft deze suikers echter ook een complexere biologische en functionele rol toe dan alleen een fysisch-chemisch effect. De eerste gegevens suggereren dat sommige polysachariden de collageenaanmaak kunnen stimuleren door rechtstreeks op fibroblasten in te werken en hun differentiatie en activiteit te bevorderen.

Ook pullulan heeft in dit verband interessante mogelijkheden laten zien.

Eigenschappen

Door de bijzondere fysisch-chemische eigenschappen, de lage allergeniciteit en het natuurlijke immuunstimulerende vermogen heeft pullulan een plaats gekregen in cosmetische, medische en dermatologische toepassingen.

Aanvankelijk werd pullulan gebruikt in kleefbare films of waterige oplossingen om huidletsels tegen weersinvloeden en bacteriën te beschermen. Later werden er ook andere biologische functies aan toegeschreven.

Onderzoekers hebben pullulanpolymeren aan hyaluronzuur gekoppeld en gebruikt voor nieuwe biocompatibele films voor de wondgenezing ⁵. In een ander onderzoek versnelde de topische toepassing van een gel met pullulan de regeneratie van huidweefsel door de synthese van collageen en de wondcontractie bij ratten te verbeteren ⁶.

Pullulan wordt in cosmetica vooral gebruikt vanwege de bindende en filmvormende werking. Daarmee krijgt een product een gladde, samenhangende textuur die prettig aanvoelt. Deze eigenschappen kunnen helpen om de huid gehydrateerd te houden, de huid tegen invloeden van buitenaf te beschermen en de opname van andere werkzame stoffen te bevorderen.

Bij topische toepassing kan pullulan daarnaast de volgende eigenschappen hebben ^{7, 8, 9, 10}:

antioxiderende eigenschappen, die lokaal zowel pro-oxidatieve factoren zoals waterstofperoxide als oxidatiemarkers kunnen verminderen;
cytoprotectieve eigenschappen, die samenhangen met het vermogen om celstructuren te beschermen tegen schadelijke vrije zuurstofradicalen;
immuunstimulerende eigenschappen, die de activiteit van immuuncellen zoals macrofagen en van fibroblasten kunnen versterken en zo de aanmaak van nieuwe collageenvezels bevorderen;
differentiatiebevorderende en regeneratieve eigenschappen, zoals waargenomen in specifieke experimentele modellen waarin pullulan de lokale differentiatie en activering van stamcellen bevorderde en tevens de epidermale celvernieuwing ondersteunde.

Op basis van deze eerste aanwijzingen stellen sommige formuleerders dat pullulan kan helpen om:

de stevigheid van het behandelde weefsel te verbeteren;
de collageensynthese te bevorderen;
de dikte en diepte van rimpels en huidgroeven te verminderen;
de normale celvernieuwing te stimuleren;
de huid tegen oxidatieve schade te beschermen.

De komende jaren is meer onderzoek naar het cosmetische gebruik van pullulan nodig om deze voorlopige bevindingen te bevestigen. Zolang klinische bevestiging ontbreekt, moeten dergelijke claims als speculatief worden beschouwd.

Veiligheid bij Gebruik

De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) beschouwt pullulan als een stof die algemeen als veilig wordt erkend (GRAS) ¹¹.

Hoewel de gepubliceerde onderzoeken vooral betrekking hebben op de veiligheid bij orale inname, lijkt dit polysacharide ook veilig voor topisch gebruik.

Uit voorzorg is extra voorzichtigheid nodig bij mensen met een atopische aanleg of een allergie voor moleculen die structureel verwant zijn aan pullulan. Voor oraal gebruik geldt dit ook tijdens zwangerschap en borstvoeding, omdat gedetailleerde onderzoeken ontbreken.