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3eschre ibung Verfahren zur Herstellung von proteinfreien oder proteinarmen
Hefe zellen.
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Hefe besteht bekanntlich aus einzelligen Mikroorganismen.
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Unter dem Mikroskop erscheint Jede-Einzelselle begrenzt durch eine
ellipsoide Hülle in deren Innerem sich das Protoplasma, der Zellkern und die vorwiegend
lipidartigen Einschlüsse befinden; je nach dem Wachstumsstadium und der Natur des
Mediums finden sich in der Zelle gegebenenfalls auch noch Vakuolen und Sporen.
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Das Protoplasma besteht im wesentlichen aus einem eiweiß artigen
Gel, das mehr oder weniger mit den Bipidkorpuskeln vereinigt ist, welche durch Liproproteinbindungen
eingeschlossen sind. Aufgrund der bisherigen Ausnutzung der Permenteigenschaften
der Hefe, insbesondere für die Brotbereitung, und bei gewissen therapeutischen Applikationen,
bei denen lebende Hefe zur Anwendung kommt, ergeben sich aus der Frage der Konservierung
der Hefe in dieser lebenden rorm
verschiedene Probleme. Tatsächlich
hält sich Hefe in der technisch verwendbaren Form, d.h. als Presshefe mit etwa 71*
Wasser, höchstens einige Wochen frisch und dies nur unter der Bedingung, daß man
sie unter entsprechender Kühlung aufbewahrt. Geht man nur von Presshefe aus, die,
beispielsweise im geschlossenen Gefäß, derart aufbewahrt wird, daß keine Verdunstung
stattfindet, so ändern sich ihre Eigenschaften, wenn man sie sich selbst überläßt,
unter äußeren Einflüssen rasch, und die Hefe verwandelt sich in eine viskose Masse
von wenig angenehmen Geruch, die kaum mehr zu irgend welcher Verwendung, insbesondere
nicht zum Brotbacken geeignet ist0 Unter dem Mikroskop läßt sich feststellen, daß
in dieser Masse die Hefezellen scheinbar intakt geblieben sind; bei näherem Zusehen
entdeckt man jedoch, daß der Zellinhalt mehr oder weniger vollständig ausgelaufen
ist, und zwar über eine Öffnung, die im allgemeinen am Ende des größten Durchmessers
der Zelle gelegen ist; die Zellmembran ist an der Stelle durchbrochen, wo sich die
Zelle von der Mutterzelle abgetrennt hatte, was bei gewissen Sorten zu einer Bildung
einer Narbenzone von geringerer Widerstandsfähigkeit führt. Vom morphologischen
Gesichtspunkt bleibt die Zelle äußerlich intakt und in ihrem Innern hält sie insbesondere
die lichtbrechenden Lipideinschlüsge fest.
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Aus diesen Beobachtungen folgt, daß, wenn im aseptischen Medium eine
Autolyse eintritt, die in Wirklichkeit das erste Stadium einer die Päulnis der Hefe
verursachenden Entwicklung darstellt, der Hefezelle ihr eiweißartiges Protoplasmagel
entzogen wird.
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Das vorliegende Verfahren macht von dieser Tatsache Gebrauch; es
ist in erster Linie anwendbar auf Hefen der Art"saccharomyces cerevisae", läßt sich
jedoch auch auf Jede andere Hefe anwenden, die industriell erzeugt ist, insbesondere
wenn sie in Form von Presshefe vorliegt. sie Erfindungsgemäß leitet man de Autolyse
ein und lenkt/dann unter genau definierten Bedingungen derart, daß man regelmässig
eine Hefe erhält, deren Zellen der Proteinanteil ganz oder mindestens teilweise
entzogen ist.
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Es wurde nämlich gefunden, daß derartige, von ihrem Proteingehalt
weitgehend befreite Hefezellen sehr bemerkenswerte und unerwartete kosmetische Eigenschaften
aufweisen. Die Proteine gehören zu den Produkten, die Allergien hervorrufen und
es besteht daher Interesse efezellen, denen ihr Proteingehalt möglichst weitgehend
entzogen ist und bei denen daher die kosmetischen Eigenschaften nicht beeinträcht
werden durch eine störende und zu Allergien führende Sekundärwirkung.
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Aufgrund eines Studiums der Bedingungen, unter denen man proteinfreie
oder wenigstens proteinarme Hefezellen erhalten kann, wurde es möglich, ein Endprodukt
herzustellen, dessen Eigenschaften für kosmetische und dermatologische Mittel ausgenützt
werden können, bzw. das sich in derartige Mittel einarbeiten läßt.
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Technisch bestehen hierzu mehrere Möglichkeiten, wenn man von einer
handelüblichen Presshefe mit 70 - 71 % Feuchtigkeit ausgeht; andererseits kann man
jedoch auch, falls dies technisch vorteilhaft erscheint, von wasserreicheren Hefesorten
ausgehen.
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Gemäß einer ersten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bewahrt man die Presshefe bei 55 0C in einem geschlossenen Gefäß auf. Nach einigen
Stunden verfldssigt sich die Substanz und es zeigen sich die ersten Anzeichen der
Autolyse. Will man dieses Phänomen jedoch so weit ffihren, daß der Proteingehalt
der Zellen in entsprechendem Umfang in das Medium ausgestoßen wird, so verlangt
dieser Prozess mehrere tage. Sein Verlauf kann verfolgt werden, was einerseits mit
Hilfe einer mikroskopischen Kontrolle, andererseite dadurch geschieht, daß man den
Gesamtstickstoff in der klaren wässrigen Phase bestimmt, die von den zurückbleibenden
Zellmembranen abgetrennt werden kann.
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Nachdem der beschriebene Ausstoßprozess zu Ende gekommen ist, werden
die zurückgebliebenen Zellmembranen auf beliebige Weise, am besten durch Zentrifugieren,
abgetrennt, und, ebenfalls durch Zentrifugieren, mit Wasser nachgewaschen.
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Die von ihrem Eiweißgehalt befreite Hefe wird auf diese Weise in Form
einer Paste oder einer Creme erhalten, deren Wassergehalt bis zu 88 - 90 % betragen
kann, ohne daß die cremeartige Konsistenz verloren geht.
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Vorzugsweise arbeitet man Jedoch gemäß einer etwas abgewandelten
Durchführungsform des Verfahrens, die ebenfalls nur von biologischen Prozessen Gebrauch
macht, ohne daß chemische Substanzen, insbesondere Säuren oder Basen, benötigt werden.
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Zunächst wird die Presshefe wiederum einige Stunden im geschlossenen
Gefäß auf etwa 550 gehalten, bis eine Verflüssigung eintritt und die Autolyse beginnt.
Das so erhaltene Produkt wird dann einer Konzentration durch Eindampfen unter vermindertem
Druck unterworfen, wobei man unter ständigem Rühren den Wassergehalt auf 40 - 50
% herabsetzt.
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Die Masse wird, vorzugsweise unter Stickstoffatmosphåre, solange unter
diesen Bedingungen gehalten, bis sie sich bräunlich färbt und die Konsistenz einer
Paste annimmt, die den oben beschriebenen KorltroLbn unterworfen wird. Sie wird
mit
Wasser von 550 verdünnt und zentrifugiert, so daß sich, wie oben beschrieben, die
Zellmembranen abscheiden, die dann gew waschen und abgetrennt werden. Man erhält
zum Schluss ein Produkt von cremeartiger Konsistenz, dessen Wassergehalt je nach
der Intensität des Filtrierens bzw. Zentrifugierens bis zu 88 - 90 ffi betragen
kann und dessen cremeartige Beschaffenheit auch bei der Weiterbehandlung voll aufrecht
erhalten bleibt, so daß man das Produkt mit Leichtigkeit verarbeiten und aus seiner
physikalischen und chemischen Eigenschaften unter den besten Bedingungen Nutzen
ziehen kann.
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Das so erhaltene neuartige Produkt weist die folgenden Form phologischen
und physiko-chemischen Kennzeichen auf: Unter dem Mikroskop lassen sich deutlich
die Zellmembranen der Hefezellen erkennen; bei dem größten Teil von ihnen beobachtet
man eine Öffnung, durch die das Proteingel herausgedrungen ist.
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Im Inneren der Zellhülle heobachtet man außerdem lichtbrennende Lipidkorpuskeln.
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Wässrige Suspensionen aus diesen Zellmembranen haben auf- eine große
Anzahl von insbesondere lipidartigen Stoffen einen dispergierenden Einfluss, so
daß das Produkt als Grundlage s für 9etika in Frage kommt.
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Die analytische Untersuchung des Produktes ergab die folgenden Kennzahlen,
die an einer Probe mit 89 c/o Feuchtigkeit bestimmt wurden: pH-Wert: 5,0 % Trockenrückstand
13,0 % Fettstoffe: 1,3 % restliche Rohproteine (Gesamtstickstoffx 6,25) s 3,0 %
Moineralstoffe (Verbrennungsrückstand) : 0,43 % Nichtstickstoffhaltiger Extrakt:
8,4 % Es sei noch erwähnt, daß der angegebene Wert für die Restproteine, der 23
% der Trockenstoffe entspricht, bestimmt wurde aufgrund des Gesamtstickstoffes nach
Kjeldahl. Bei dieser Methode kann man nicht unterscheiden zwischen dem Stickstoff,
der entweder von einem interzellularen Proteinrtickstand stammt oder aus Proteinen,
die in die Konstitution der Zellmembranen eintreten konnten.
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Immerhin, wenn man bedenkt, daß die Trockenhefe vor dem Entzug des
Proteins etwa 9 % Gesamtstickstoff aufwiees, was etwa 50,9 % Eiweise entspricht,
so ist festzustellen, daß der Eiweissemtzug mit einer Ausbeute arbeitet, die im
obigen Beispiel wesentlich über 50 % liegt. Da dieses Ergebnis lediglich mit Hilfe
eines sich von selbst entwickelnden biologischen Prozesses erreicht wird wobei im
übrigen die Extraktionen
nicht quantitativ verlaufen, ist dieseAusbeute
sehr befridigend, insbesondere wenn man noch bedenkt, daß der Reststickstoff, außer
demjenigen der vielleicht den Zellmembranen selbst entspricht, in dem Produkt aufgrund
der Intensität der angewandten Hydrolyse nicht in Form vpn Eiweiss vorhanden sein
kann. Schon diese Tatsachen rechtfertigen,unabhängig von dem Schätzwert für den
Reststickstoff, die Bezeichnung des Produktes als praktisch vollkommen proteinfrei,
so daß es tatsächlich der Bezeichnung"proteinfreie Hefe1' entspricht.
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Bemerkenswert ist schließlich noch der starke Gehalt an nichstickstoffhaltigen
Extraktsubstanzen, unter die natürlich die Zersatzungsproudkte der Zellbestandteile
und insbesondere der Membranen zu zählen sind, die hauptsächlich die physikalischen
und chemischen Eigenschaften von kolloidalen gummi-und schleimartigen Produkten
aufweisen.
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Die Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Produkte über eine gewisse
Zeit vei Normaltemperatur ist sichergestellt dank einer sauren Reaktion, die bei
der Mehrzahl der etwa @@@ Verunreinigungen vorhandenen Mikroben eine Sprossung verhindert.
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Andererseits stellt aber das Produkt aufgrund seiner Zusammen, setzung
ein ausgezeichnetes Kulturmedium für verschiedene Mikroorganismen dar. Immerhin
erscheint es, schon im Hinblick auf gegebenenfalls vorhandene Verunreinigungen dreh
Mikroben und Fungiangezeigt,' das Hefeprodukt zu stabilisieren, indem
man
ihm in entsprechender Menge antiseptische Stoffe beifügt, die bei seiner spateren
Verwendung nicht schädlich sind, d. h. keine unerwunsohten Nebenwirkungen entfalten,
wenn das Produkt zur Herstellung von Kosmetika benutzt werden soll, die mit der
Haut bzw. den Schleimhäuten in Berührung kommen. Besonders ist hier an antiseptische
Gemische gedacht, wie diejenigen auf der Basis von Phenolsäuren und ihren Derivaten,
die bei entsprechender Dosierung dem Produkt einen Schutz und eine Stabilität huber
sehr lange Zeiträume verleihen.
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Das erfindungsgemäße, aus praktisch proteinfreien Hefezellen bestehende
Produkt, dessen physikalische und chemische Eigenschaften beschrieben wurden, ist
durch eine besonders gute Verwendungsfähigkeit auf kosmetischem Gebiet ausgezeichnet.
Die natürliche Acidität des Produktes entspricht gerade einer der Eigenschaften,
die von Produkten verbirgt werden, die auf die Haut aufgebracht werden sollen, Das
neuartige kosmetische Produkt ist ferner genau den physiologischen Bedürfnissen
einer Haut angepaßt, die zwar grundsätzlich gesund, jedoch gegenüber äußerlichen
Mitteln und gegenüber den verschiedenen Gleichgewichtastörungen, denen sie ausgesetzt
ist, empfindlich ist. Die bemerkenswerte Leichtigkeit, mit der es absorbiert wird
und in die-tieferen Schichten eindringt, ermöglicht seine Anwendung zur Regeneration
und
Ernährung der Gewebe. Seine reini-genden, verteilenden und, regenerierenden Fähigkeiten
tragen dazu bei, daß seine Anwendung die Haut zart, straff und völlig rein erhält.
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So weist beispielsweise das Erfindungsgemäße Produkt bei einer sogenannten"fetten"Haut
( Seborrhoe, Akne) eine geradezu einmalige Wirkung auf. Die Haut wird bis in die
Tiefe gereinigt und von allen Fettrückständen befreit, die zur Verstopfung der Poren
und damit zur Erschlaffung der Haut führen. Sie wird durch die Behandlung fein und
zart, die Poren schließen sich wieder und das Talgaäuregl ekcbgewicht wird wieder
hergesellt.
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Das erfindungsgemäße Hefleprodukt kann allein für sich oder als Grundlage
für die verschiedensten kosmetischen Mittel verwendet werden, im letzteren Pall
zusammen mit anderen ebenfalls aktiven Substanzen, die auf die Haut eine günstige
Wirkung ausüben. Die Zusätze können so gewählt werden, daß ihre Eigenschaften sich
ergänzen und das Produkt dem gewünschten Endzweck entspricht. Die cremeartige Konsistenz
des erfindungsgemäßen Produktes kann in weiten Grenzen schwanken und kann durch
einen einfachen Kondensationsvorgang wesentlich erhöht werden.
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Das Produkt kann auch mehr oder weniger vollatändig entwässert werden,
wozu man sich bekannter Verfahren, wie der "Atomisierung" (Versprühen), der Lyophilisierung
oder eines in der französischen Patentschrift 1 323 626 vom 27. 2. 62 von H. Griffon
niedergelegeten VerfahrenS bedienen kang.
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Bei vollständiger Entwässerung kann man das Produkt in ein mehr oder
weniger feines Pulver überführen. Fahrt man die Entwässerung nur teilweise durch,
z. B. durch Einengen unter vermindertem Druck, so kann man das Produkt auch in Form
einer mehr oder weniger Konsistentne Paste erhalten.
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Das Produkt findet auf dem Gebiet der Kosmetik vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Im folgenden seien einige Beispiele gegeben, in denen es für Schönheitsmittel verwendet
wird.
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Zum Schutz von fetter Haut kann man beispielsweise Schùtz-und Schönheitscremes
in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion herstellen. Solche Tag- und Nachtcremes enthalten
vorzugsweise einen Anteil von 25 bis 50 Gew.-* an dem erfindungsgemäßen Produkt.
Außer Duftstoffen können derartige Cremes die in der Kosmetik üblichen Schutzstoffe
sowie zusätzliche Wirkstoffe enthalten, z. B. Sonnen- und andere Strahlenschutzmittel,
Substanzen mit Antikeratinwirkung usw.
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Ebenso lassen sich auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Produkte
Reinigungs- und Abschminkflüssigkeiten in Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen bereiten.
Der Wirkstoffgehalt liegt vorzugsweise zwischen 15 und 25 %.
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Auch zur Herstellung von Behandlungs- und Schutzmasken in Form von
Pilmen oder feuchten Massen sind die Produkte geeignet.Sie können ferner Anwendung
finden für Lotions für Gesicht und Körper, für Shampoos, für Seifen mit saurem pH-Wert,
für pulverförmige Mittel, für natürliche oder synthetische Badesålze, Nagellacke,
Lippenstifte und Schminken. Ebenso ist ihre Verwendung für Zahnpasten und ganz allgemein
für alle der Körperhygiene dienenden Mittel vorgesehen.
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Bei der Herstellung der erwähnten kosmetischen und dermophilen Mittel
kann man entweder ausgehen von dem cremeartigen Produkt mit 88 bis 90 % Wasser oder
von pastosen Produkten, die daraus durch Einengen erhalten wurden, oder auch von
in Pulverform vorliegenden Produkten. Die letzteren können unmittelbar allein oder
im Gemisch zur Herstellung von Gesichte-oder Körperpudern, Schminken usw. verwendet
werden; durch Zufügen von Wasser in entsprechendem Verhältnis lassen sich jedoch
daraus wieder cremeartige oder pastose Produkte gewinnen.
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Es hat sich ferner gezeigt, dass das erfindungsgemäße Produkt eine
interessante und nicht zu vernachlässigende Wirksamkeit bei der Bildung der neuen
Haut bei Dermatose, Verbrennungen usw. aufweist; dieses Verhalten läßt auch an eine
therapeutische Anwendung denken.
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Patentansprüche