Badania mikrobiologiczne kosmetyków

Producent kosmetyków jest zobowiązany, aby jego produkt końcowy był czysty mikrobiologicznie zgodnie z kryteriami mikrobiologicznymi określonymi w PN-EN ISO 17516:2014-11 Kosmetyki – Mikrobiologia – Limity mikrobiologiczne (norma ta ma zastosowanie do wszystkich kosmetyków, z wyłączeniem produktów niskiego ryzyka mikrobiologicznego, o których mowa w PN-EN ISO 29621:2017-04 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wytyczne dotyczące oceny ryzyka i identyfikacji produktów o niskim ryzyku mikrobiologicznym – w przypadku tych produktów badania mikrobiologiczne nie muszą być wykonywane). Ponadto producent w celu zapewnienia jakości produktu kosmetycznego i bezpieczeństwa konsumenta jest zobowiązany potwierdzić, że liczba niespecyficznych mikroorganizmów izolowanych z produktu jest na stałym poziomie lub ulegała redukcji w trakcie okresu jego trwałości. Jednym z najważniejszych elementów analizy mikrobiologicznej, dopuszczającym badany produkt do obrotu, jest wykluczenie obecności drobnoustrojów chorobotwórczych. Według PN-EN ISO 17516:2014-11 produkty kosmetyczne dzielimy na dwie kategorie. Do kategorii I należą kosmetyki przeznaczone dla dzieci poniżej 3. roku życia i produkty kosmetyczne stosowane na błony śluzowe lub w okolicach oczu. Z kolei kategorię II stanowią wszystkie pozostałe kosmetyki (tabela 1).

Do oceny mikrobiologicznej czystości produktu kosmetycznego należy stosować standaryzowane i odtwarzalne metody badawcze:

• PN-EN ISO 16212:2017-08 Kosmetyki – Mikrobiologia – Oznaczanie liczby drożdży i pleśni, 
• PN-EN ISO 21149:2017-07 Kosmetyki – Mikrobiologia – Zliczanie i wykrywanie mezofilnych bakterii tlenowych,
• PN-EN ISO 18416:2016-01 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wykrywanie obecności Candida albicans,
• PN-EN ISO 21150:2016-01 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wykrywanie obecności Escherichia coli,
• PN-EN ISO 22717:2016-01 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wykrywanie obecności Pseudomonas aeruginosa,
• PN-EN ISO 22718:2016-01 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wykrywanie obecności Staphylococcus aureus,
• PN-EN ISO 18415:2017-07 Kosmetyki – Mikrobiologia – Wykrywanie mikroorganizmów specyficznych i niespecyficznych.

Kolejny ważny dokument:

• PN-EN ISO 21148:2017-07 Kosmetyki – Mikrobiologia – Ogólne wytyczne badań mikrobiologicznych.

Laboratorium badawcze powinno stosować aktualne metody znormalizowane, łącznie ze sprawdzeniem neutralizacji właściwości przeciwdrobnoustrojowych produktu kosmetycznego.

Stabilność mikrobiologiczna

Czystość mikrobiologiczna kosmetyków jest jednym z ważniejszych problemów przemysłu kosmetycznego, ponieważ większość produktów kosmetycznych, szczególnie formulacje na bazie wody, stanowią doskonałą pożywkę dla drobnoustrojów. Poniżej kilka przykładów zmian mikrobiologicznych produktu kosmetycznego:

• zmiana zapachu: mikroorganizmy lipolityczne (jełczenie), proteolityczne (aminy), redukujące siarczany (siarkowodór), fermentacyjne (alkohol, kwasy organiczne),
• zmiana barwy: drobnoustroje redukujące siarczany (wytrącone siarczki), Pseudomonas spp. i Serratia marcescens i in. (tworzenie pigmentów),
• zmiana lepkości i rozdział faz: mikroorganizmy tworzące śluz (wzrost lepkości), degradujące polimery (obniżenie lepkości), fermentujące alkohol (rozkład emulsji),
• zmiana pH: mikroorganizmy fermentacyjne – kwasy organiczne (obniżenie pH); proteolityczne – zapach amoniaku (podwyższenie pH),
• tworzenie się gazów: laseczki beztlenowe, bakterie kwasu mlekowego, bakterie denitryfikujące i in. (zniekształcenie opakowania – bombaż),
• zużycie tlenu: aeroby (zniekształcenie opakowania – zassanie),
• widoczne zepsucie: zmętnienie, kłaczki,
• zmiana smaku.

Wyżej wymienione zmiany mikrobiologiczne to przykłady potencjalnego zepsucia się wyrobu gotowego. Niekorzystnych zmian mikrobiologicznych można uniknąć poprzez odpowiednie recepturowanie produktu kosmetycznego, m.in. stosując dodatek odpowiednich konserwantów. Produkt kosmetyczny prawidłowo zakonserwowany to produkt bezpieczny dla zdrowia konsumenta, zawierający odpowiednio dobraną substancję, układ konserwujący lub inny związek przeciwdrobnoustrojowy w stężeniach możliwie najmniejszych, ale skutecznych, przy jednoczesnym neutralnym stosunku do mikrobioty konsumenta.

Określenie skuteczności działania konserwantów w produktach kosmetycznych

Skuteczność ochrony przeciwdrobnoustrojowej produktu kosmetycznego można ocenić, przeprowadzając test konserwacji.

Test skuteczności zakonserwowania produktu kosmetycznego jest symulacją wtórnego zakażenia, jakie może nastąpić podczas użytkowania gotowego wyrobu przez konsumenta. Przeprowadzenie testu konserwacji jest niezwykle ważne dla potwierdzenia bezpieczeństwa stosowania produktu kosmetycznego, tym samym zdrowia konsumenta.

Testy konserwacji przeprowadza się na różnych etapach produkcji i przechowywania:

• na etapie laboratoryjnego opracowania produktu kosmetycznego (zamknięta receptura), w celu potwierdzenia skuteczności działania wytypowanego układu konserwującego,
• w seriach produkcyjnych dla potwierdzenia braku niekorzystnego wpływu procesu technologicznego na stabilność konserwantów i skuteczność ich działania,
• dla potwierdzenia stabilności użytych konserwantów podczas całego zadeklarowanego przez producenta okresu przydatności do użycia,
• dla zabezpieczenia produktu kosmetycznego przed wtórnym zanieczyszczeniem drobnoustrojami,
• dla oceny działania wobec szczepów środowiskowych, stwarzających w miejscu produkcji problemy mikrobiologiczne.

Celem testu konserwacji jest:

• właściwy dobór i sprawdzenie skuteczności działania substancji, układu konserwującego lub innego związku przeciwdrobnoustrojowego zastosowanego w produkcie kosmetycznym na etapie końcowym,
• sprawdzenie skuteczności działania substancji przeciwdrobnoustrojowych wobec szczepów patogennych, opcjonalnie środowiskowych,
• potwierdzenie stabilności użytego układu konserwującego w czasie,
• ponadto test konserwacji stanowi jeden z wyznaczników niezbędnych przy określaniu tzw. PAO (Period After Opening), czyli okresu przydatności produktu kosmetycznego po jego otwarciu.

Wybór testu konserwacji uzależniony jest od rodzaju produktu kosmetycznego, jego składu i procesu technologicznego, jednakże powinien zostać określony na etapie projektowania produktu, w porozumieniu z laboratorium badań mikrobiologicznych.

W obecnym ustawodawstwie polskim brak szczegółowych wytycznych dotyczących wyboru określonej metody oceny skuteczności środka, układu konserwującego w produktach kosmetycznych. Metody testów konserwacji opisane są w Farmakopeach (Europejska, Polska), a także w normie europejskiej PN-EN ISO 11930:2019-03 (Kosmetyki – Mikrobiologia – Ocena skuteczności ochrony przeciwdrobnoustrojowej produktu kosmetycznego). Dostępne są metody badawcze opracowane przez producentów środków konserwujących. Najbardziej znaną jest metoda Koko Test (metoda własna producenta Schülke & Mayr).

Warunkiem wiarygodnego przeprowadzenia testu konserwacji jest czystość mikrobiologiczna produktu kosmetycznego. W związku z tym przed wykonaniem oceny skuteczności ochrony przeciwdrobnoustrojowej produktu kosmetycznego należy przebadać wyrób gotowy pod kątem obecności mikroorganizmów chorobotwórczych: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, a także ogólnej liczby drobnoustrojów mezofilnych (bakterii, drożdży i pleśni). Do wykonania testu konserwacji można przystąpić wówczas, gdy produkt kosmetyczny jest czysty mikrobiologicznie. Zasada wykonania testu konserwacji polega na kontrolowanej kontaminacji produktu kosmetycznego szczepami testowymi bakterii, drożdży i grzybów strzępkowych pochodzącymi z uznanych kolekcji (tabela 2). Celem takiego działania jest symulacja wtórnego zakażenia, które może być wynikiem użytkowania wyrobu gotowego przez konsumenta, jego przyzwyczajeń i praktyk. Mimo że zasada wykonania jest jednakowa dla wszystkich testów, to występuje wiele różnic metodycznych, także w interpretacji wyników (tabela 2 i tabela 3).

Test konserwacji według metody farmakopealnej, ISO 11930:

• każdy szczep testowy bada się oddzielnie, próbki gotowej formulacji kontaminowane są jednokrotnie i pozostawia się je na określony czas działania – tą drogą sprawdzamy szybkość działania układu konserwującego,
• kryterium akceptacji A lub B:

Produkt kosmetyczny spełnia wymagania profilu A, wobec tego zastosowany układ konserwujący skutecznie zabezpiecza formulację przed namnażaniem się drobnoustrojów, które mogą stanowić potencjalne ryzyko dla użytkownika i nie są wymagane żadne dodatkowe czynniki ochronne.

Produkt kosmetyczny spełnia wymagania profilu B, w tej sytuacji poziom ochrony formulacji jest akceptowalny, jeżeli analiza ryzyka wykaże istnienie czynników kontrolnych/ochronnych niezwiązanych z masą kosmetyczną, które zapewnią możliwe do zaakceptowania ryzyko mikrobiologiczne produktu kosmetycznego, np. w postaci odpowiedniego opakowania z dozownikiem ograniczającym kontakt formulacji z powietrzem, mikrobiotą skóry (bariera ochronna).

Test konserwacji według metody Koko Test (metoda własna producenta Schulke & Mayr):

• inokulum: mieszanina kilkunastu szczepów testowych (opcjonalnie szczepy środowiskowe),
• w badaniu kilkakrotnie kontaminuje się wyrób gotowy wyżej wymienionego inokulum szczepów testowych (6 cykli = 6 tygodni),
• punktem odniesienia jest niezakonserwowana próbka badanego produktu kosmetycznego, tzw. próbka kontrolna,
• po przeprowadzeniu badania posiadamy wiedzę na temat odporność układu konserwującego,
• próbkę określa się jako „dobrze zakonserwowaną”, jeśli po sześciokrotnej kontaminacji (6 cykli = 6 tygodni) pozostaje czysta mikrobiologicznie. Spełnienie powyższego warunku odpowiada 30-miesięcznej trwałości produktu kosmetycznego.

Konserwant uznawany jest za skuteczny tylko wtedy, gdy spełni kryteria skuteczności wobec wszystkich testowanych szczepów bakterii, drożdży i pleśni. Wykonanie testów konserwacji zapobiega konsekwencjom wynikającym z zakażenia produktu kosmetycznego podczas jego użytkowania, a zatem pozwala na dalsze bezpieczne stosowanie danego produktu przez konsumenta.

Wśród szerokiej gamy produktów kosmetycznych są również produkty o tzw. niskim ryzyku zakażenia mikrobiologicznego, dla których nie ma obowiązku wykonywania testów konserwacji. Właściwości produktu kosmetycznego, który mimo otwarcia opakowania bezpośredniego pozostaje bezpieczny i funkcjonalny opisuje dość szczegółowo norma ISO 2961. Poniżej kilka przykładów produktów niskiego ryzyka mikrobiologicznego.

Formulacja produktu, typ opakowania (szczególnie sposób dozowania) i przeznaczenie produktu kosmetycznego w połączeniu z rzetelną oceną ryzyka zakażenia mikrobiologicznego stanowią podstawę podjęcia decyzji o konieczności wykonania, ewentualnie zwolnienia produktu kosmetycznego z obowiązku przeprowadzania badań mikrobiologicznych.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 4/2022