Właściwości wosku pszczelego i jego zastosowanie w kosmetyce i kosmetologii

(1)

artykuł naukowy

n

kosmetologia estetyczna

Właściwości wosku pszczelego i jego zastosowanie

w kosmetyce i kosmetologii

Beeswax properties and its use in cosmetics and cosmetology

otrzymano / received

12.06.2016

poprawiono / corrected

24.07.2016

zaakceptowano / accepted

18.09.2016 |StreSzczenie

Wosk pszczeli to tłuszczowiec, wytwarzany i wydziela- ny w postaci płynnej przez gruczoły woskowe pszczoły miodnej. Składa się głównie z estrów wyższych kwa- sów tłuszczowych i alkoholi, zawiera również małe ilo- ści węglowodorów, kwasów i innych substancji.

Celem pracy było przedstawienie unikalnych właściwości wosku pszczelego, który może znaleźć szerokie zastosowanie w kosmetyce i kosmetologii.

Słowa kluczowe: wosk pszczeli, kosmetyka, kosmetologia, właściwości

|AbStrAct

Beeswax (Cera flava, Cera alba) is a lipid produced and secreted in liquid form by the glands of honeybees (Apis mellifera L.). Beeswax consists mainly of esters of hi- gher fatty acids and alcohols, also contains small quan- tities of hydrocarbons, acids and other substances.

The aim of the paper was to present beeswax unique properties predisposing it to find wide application in cosmetics and cosmetology.

Key words: beeswax, beeswax properties, cosmetics, cosmetology

»

618

Urszula Goik¹ Tomasz Goik² Izabela Załęska³

1. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Technologii Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego ul. Balicka 122 30-149 Kraków t: 12 662 4763 e: u.goik@ur.krakow.pl

2. Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Katedra Dynamiki Układów Materialnych, Instytut Mechaniki Stosowanej al. Jana Pawła II 37 31-864 Kraków

3. Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie, Wydział Rehabilitacji Ruchowej, Zakład Kosmetologii al. Jana Pawła II 78 31-571 Kraków

|WStĘP

Pszczoła miodna (Apis mellifera L.) od bardzo dawna towarzyszy człowiekowi i zaopatruje go w warto- ściowe i unikalne produkty, takie jak: miód, propolis (kit pszczeli), mleczko pszczele, wosk pszczeli, pyłek kwiatowy, pierzgę oraz jad pszczeli. Wiele produk- tów dostarczanych przez te owady wykorzystywa- nych jest zarówno w życiu codziennym człowieka, jak i w wielu gałęziach przemysłu. Ze względu na unikalne właściwości tych produktów znajdują one także zastosowanie między innymi w medycynie, farmacji, przemyśle spożywczym oraz kosmetyce.

|cHArAKterYStYKA

Wosk pszczeli (Cera flava, Cera alba, beeswax) należy do naturalnych lipidów produkowanych i wydziela- ny przez gruczoły woskowe pszczoły miodnej, któ- re umiejscowione są na brzusznej stronie odwłoka, gruczoły w pełni wykształcają się u 12-18-dniowych robotnic. Początkowo wosk występuje w postaci prze- zroczystej, bezbarwnej cieczy. W kontakcie z atmos- ferą na powierzchni płytek chitynowych odwłoka zmienia się ona w substancję półstałą, tworząc białawe przezroczyste łuski woskowe (fot. 1), służące pszczo- łom jako bazowy materiał budowlany do formowania komórek plastrów [1-3]. Proces powstawania jednej łuski woskowej trwa około 38 godzin, a następnie obrabiany jest żuwaczkami pszczół, gdzie dodawana

jest wydzielina z gruczołów wargi dolnej. Materiałem wykorzystywanym do wytworzenia wosku są węglo- wodany, pochodzące z miodu (fruktoza, glukoza i sa- charoza). Do wyprodukowania 1 kg wosku pszczoły muszą spożyć około 3,5 kg miodu [1-3].

Fot. 1 Łuski wypoconego wosku przez pszczołę miodną (Apis mellifera L.) Źródło: [3]

Pojedyncza łuska woskowa waży około 0,25 mg, zatem do otrzymania 1 kg wosku potrzebnych jest oko- ło 4 mln łuseczek. Grubość ich wynosi około 0,5 mm, a na zbudowanie gniazda dla rodziny pszczelej o powierzchni 2,5 m² potrzebny jest 1 bilion takich płytek [3, 4]. Komórki plastrów wybudowane przez pszczoły miodne z wosku spełniają wiele funkcji w rodzinie pszczelej. Służą one bowiem pszczołom jako siedziba-gniazdo. Najczęściej w warunkach naturalnych na gniazdo składa się kilka plastrów.

Matka pszczela w komórkach plastrów składa jaja, w nich rozwija się czerw, a następnie larwy przepo- czwarczają się w młode pszczoły. Komórki plastrów służą pszczołom również jako spichlerz do groma- dzenia i przechowywania zapasów pokarmu (miód,

• przyspieszenie gojenia po operacjach plastycznych i zabiegach chirurgicznych

• znaczące zmniejszenie blizn i bliznowców, regeneracja po oparzeniach (również słonecznych)

• zwiększenie elastyczności skóry, ustąpienie plam i przebarwień, lepsze nawilżenie skóry

• reparacja tkanek, zamknięcie porów, ustąpienie rogowacenia

• w leczeniu trądziku, zmian zapalnych skóry, terapii łuszczycy

• zapobieganie progresji w procesie starzenia

• nieinwazyjna i bezbolesna metoda, długa żywotność diod LED – 50000 godzin pracy

(2)

pyłek). Pszczoły z czystego wosku budują komórki plastrów w kształcie graniastosłupa o regularnym przekroju sześciokąt- nym, który zakończony jest wklęsłym dnem w kształcie trój- kątnej piramidy. Taki kształt heksagonalny komórek plastrów pszczelich jest kształtem najkorzystniejszym w odniesieniu do ilości zużytego na jej budowę materiału i zapewnia maksymal- ną wytrzymałość plastra pszczelego. Jeden gram wosku wy- starcza na zbudowanie 20 cm² plastra [3, 4].

Plastry pszczele budowane są z niesamowitą precyzją, pszczo- ły robotnice budują komórki o średnicy w granicach 5-6 mm i grubości ścianki 0,25 mm. Zwykłe komórki mają średnicę od 5,1-5,5 mm, komórki trutowe mają pomiędzy 6,2-6,9 mm. Standar- dowy plaster w ulu typu Langstrotha może pomieścić 1,8-3,8 kg miodu, składa się z 7100 komórek, a waga wosku potrzebnego do jego wyprodukowania wynosi 100 g [3]. Przyjęty przez pszczoły typ konstrukcji zapewnia najekonomiczniejsze wykorzystanie surowca woskowego oraz znaczną wytrzymałość plastra.

Budowa plastrów w rodzinie pszczelej determinowana jest przez następujące czynniki [2, 3]:

• pożytek – im większy pożytek tym potrzebna większa liczba plastrów,

• rozwój rodziny – im więcej jajeczek składanych jest przez matkę, tym potrzebna jest większa liczba komórek,

• obecność matki pszczelej – tylko rodziny, mające matkę, bu- dują plastry,

• temperatura – powyżej 15 °C wyzwala aktywność do budo- wania i wypacania wosku,

• obecność pyłku – źródło protein.

|HiStOriA

Wykorzystanie wosku pszczelego sięga czasów starożytnych, gdzie był używany do mumifikacji zwłok, wyrobu świec, budo- wy łodzi, wykonywania odle-

wów metalowych czy jako śro- dek wiążący do farb. Pierwsze wzmianki o wosku pszczelim i handlu nim datują się na 181 lat przed Chrystusem. W okre- sie średniowiecza w Europie wosk był jednostką płatniczą w handlu i służył do opłacania podatków. W naturze obecne są różne typy wosku, a kolor jego waha się od prawie białe- go, przez żółty, aż do czarnego.

Najlepszy wosk odznacza się ko- lorem jasnożółtym i łagodnym zapachem. Wosk biały (cera alba), niemający charakterystycznego zapachu miodu, otrzymywany jest przez chemiczne wybielenie wosku żółtego (z użyciem chloru, nadmanganianu potasu, wody

utlenionej). Według Farmakopei austriackiej z roku 1907, daw- niej wosk żółty wybielano za pomocą słońca. Niektóre źródła podają trzystopniową skalę podziału wosku:

• I stopień – wosk surowy, wybielony i niewybielony,

• II i III stopień – woski biały i żółty, opisane w Farmakopei [5].

Obecnie w handlu dostępne są głównie dwa typy wosku pszczelego:

• wosk o jakości farmaceutycznej i kosmetycznej oraz

• wosk ogólnego zastosowania.

Wosk pszczeli, pochodzący z różnych krajów, ma różne wła- ściwości. W większości wszystkie woski komercyjne produkowane są przez pszczołę miodną, przy czym zdarzają się partie wosku produkowane w Chinach przez pszczołę wschodnią (Apis cerana). Wosk pszczeli jest stosowany głównie w pszczelarstwie, gdzie po odpowiedniej obróbce i sterylizacji wykorzystuje się go do wyrobu węzy. Ponadto jest wykorzystywany w około pięć- dziesięciu różnych gałęziach przemysłu, znajdując zastosowanie między innymi w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym, włókienniczym, farbiarskim, stomatologii, żywności, sztuce.

|WŁAŚciWOŚci FizYKOcHeMiczne WOSKU PSzczeLeGO

Właściwości fizykochemiczne wosku pszczelego są ważnymi parametrami, charakteryzującymi jego jakość. Wosk pszczeli jest łamliwy, o przekroju ziarnistym, jego barwa zależy od jako- ści surowca woskowego i od sposobu jego obróbki. Kolor wosku pszczelego waha się od barwy prawie białej, żółtej, pomarańczo- wej, ciemnobrązowej, aż do czarnej. Wosk świeżo wypocony jest bezbarwny, a plastry dziewicze są prawie białe, natomiast ciem- nienie i brunatnienie spowodowane jest między innymi domiesz- ką kitu pszczelego czy pyłku. Wosk pszczeli wykazuje dużą sta- bilność w czasie, jednak przy dłuższym przechowywaniu mogą pojawić się efekty starzenia. Gęstość wosku w temperaturze 15 °C

Tabela 1 Właściwości fizykochemiczne wosku pszczelego

Parametr Wg

Bogdanov, 2004 [6]

Wosk biały Wosk żółty Wartości, zakresy,

dla wosku czystego

Średnia Zakres Średnia Zakres Wartości

z literatury Dane pomiarowe Liczba kwasowa

[mg KOH/g] 17-22 18,5 17,1-20,4 19,3 17,6-21,9 17,0-24,0 17,1-21,9

Liczba zmydlania

[mg KOH/g] 70-90 99,3 82,8-92,5 96,3 83,0-92,4 83,0-103,0 82,8-92,5

Liczba estrowa

[mg KOH/g] 70-80 80,9 65,7-74,7 76,9 62,7-74,8 66,0-82,0 62,7-74,8

Liczba jodowa

[g I/100g] 87-102 8,9 7,6-10,6 10,2 8,4-13,1 - 7,6-13,1

Liczba nadtlenkowa

[meq O/kg] - 0,000 - 0,01 0,00-0,01 - <0,01

Gęstość

[g/cm³] 0,950-0,965 0,936 0,920-0,947 0,934 0,921-0,957 0,960 0,920-0,957

Temperatura topnienia [^oC]

61-65 64,8 64,5-65,0 65,1 64,0-66,0 61,0-66,0 64,0-66,0

Zawartość popiołu

[%] - 0,000 - 0,010 0,00-0,055 - <0,055

Współczynnik załamania światła (75 ^oC)

1,440-1,445 - - - 1,440-1,445 - -

Źródło: Opracowanie własne na podstawie [3, 6, 7]

(3)

wynosi 0,954-0,969 g/cm³, wraz ze wzrostem temperatury gęstość jego zmniejsza się, na każdy stopień o 0,008 g/cm³. Temperatura topnienia waha się od 62 °C do 65 °C, przy czym zanieczyszcze- nia mogą wpłynąć na zmianę tego zakresu i tak domieszka kitu pszczelego może obniżyć temperaturę topnienia do 60 °C. Zawar- tość wody w wosku mieści się w granicach 0,1-2,5% [1, 2].

W tabeli 1 zestawiono właściwości fizyczne i chemiczne wosku pszczelego, podawane przez różne źródła [3, 6, 7].

Właściwości mechaniczne wosku pszczelego są różne w za- leżności od gatunku wosku. Wosk pochodzący od pszczół ga- tunku Apis dorsata L. jest sztywniejszy i ma większą granicę plastyczności niż wosk pochodzący od pszczół gatunku Apis mellifera L. i Apis cerana L., które mają pośrednią wytrzymałość i sztywność. Natomiast wosk pszczół gatunku Apis andrenifor- mis L. jest najmniej mocny, sztywny i sprężysty. Wpływ na te właściwości wosku pszczelego ma umiejscowienie gniazd po- szczególnych gatunków. Pszczoły A. mellifera i A. cerana gniaz- dują w dziuplach, które chronią gniazdo przed oddziaływaniem środowiska, podczas gdy A. dorsata buduje ciężkie gniazda przymocowane do gałęzi wysokich drzew, gdzie wystawione są one na działanie dużych sił mechanicznych, zaś pszczoły A. andreniformis budują gniazda o małych masach [8].

Woski z punktu widzenia chemicznego są to estry wyższych kwasów tłuszczowych z długołańcuchowymi alkoholami mono- hydroksylowymi, które należą do lipidów prostych. Woski naturalne są substancjami rozpowszechnionymi w przyrodzie, najczę- ściej są związkami niejednorodnymi pod względem chemicznym.

Stanowią one z reguły wieloskładnikową mieszaninę estrów (monoestrów, diestrów, poliestrów) różnych kwasów i alkoholi, jak również zawierają wolne kwasy tłuszczowe, alkohole oraz węglo- wodory. Wosk pszczeli to jeden z produktów pszczelich, zawie- rający około 300 różnych substancji [9, 10]. Składa się on głównie z estrów kwasów palmitynowego i cerotynowego oraz alkoholi woskowych (mirycylowego i cerylowego). Udział estrów w wosku wynosi ponad 60%, z czego monoestry stanowią około 35% (głów- nie myricyl palmitate (rys. 1) oraz myricyl stearate, w przybliżeniu diestry 14%, triestry 3%, hydroksymonoestry 4%, hydroksypolie- stry 8% [11-14]. Ugniatanie żuwaczkami wypoconych łuseczek wosku przez pszczoły oraz dodawanie wydzieliny gruczołów wargi dolnej redukuje frakcje diacylogliceroli, a zwiększa frakcję mono- acylogliceroli, co związane jest z wprowadzeniem lipazy [15, 16].

CH

₃

(CH

₂

)

₁₄

—C—O—(CH

₂

)

₂₉

CH

₃

O — —

Rys. 1 Myricyl palmitate (myricin)

Wosk pszczeli zawiera również niewielkie ilości innych takich związków, jak:

• węglowodory około 14%. Wśród węglowodorów występują alkany (C₂₃-C₃₁), które stanowią główne ich źródła w wosku pszczelim. Najliczniejszymi są heptakozan (C₂₇), nonakozan (C₂₉), hentriakontan (C₃₁), pentakozan (C₂₅) oraz trikozan (C₂₃).

Najczęstszymi alkenami wosku pszczelego są alkeny łańcu- chowe nieparzyste (C₂₇-C₃₉) z podwójnym wiązaniem;

• wolne kwasy tłuszczowe – około 13% (np. kwas palmitynowy, kwas cerotynowy, kwas melisynowy). Wolne kwasy tłuszczo- we, znajdujące się w wosku pszczelim, to przede wszystkim nierozgałęzione nasycone (około 85%) cząsteczki o parzystej liczbie atomów od C₂₀ do C₃₆. Kwas tetrakozanowy (C₂₄) wy- stępuje w największej ilości wśród wolnych kwasów tłuszczo- wych wosku pszczelego A. mellifera (6%) [11-13]. Kwasy tłusz- czowe występujące w wosku pszczelim służą między innymi do przekazywania sygnałów socjalnych w rodzinie pszczelej [17]. W poszczególnych koloniach stężenia kwasów tłuszczo- wych mogą być różne, szczególnie dotyczy to nienasyconych kwasów tłuszczowych. Z wyjątkiem kwasu stearynowego, każdy z ważniejszych kwasów tłuszczowych służy do sygna- lizowania rozpoznawania współtowarzyszy. Czynnik rozpoznawania zawiera dwa nasycone kwasy (palmitynowy, ligno- cerynowy) oraz 4 nienasycone (oleopalmitynowy, oleinowy, linolowy, linolenowy) [18];

• wolne alkohole – 1% (alkohol cerylowy, alkohol mirycylowy).

Wolne alkohole tłuszczowe C₃₃ (0,3-1,8%) i C₃₅ (0,3%) zidenty- fikowano w wosku A. mellifera [11, 12, 14];

• flawonoidy i karotenoidy, którym między innymi zawdzię- cza swoją barwę. Badacze analizowali zawartość flawono- idów w wosku pszczelim, ich naturalne pochodzenie oraz związek pomiędzy flawonoidami zawartymi w miodzie [19].

Badano flawonoidy wosku pszczelego, wytopionego w trady- cyjny sposób oraz wosku dziewiczego, świeżo wypoconego i pozyskanego bezpośrednio od pszczół w postaci łuseczek.

Największą ilość flawonoidów uzyskano z dziewiczych świe- żo wypoconych łuseczek wosku pszczelego. Flawonoidy, znajdujące się w wosku pszczelim, to: chryzyna, pinocem- bryna, pinobanksyna, galangina oraz tektochryzyna;

• proteiny, dodawane przez pszczoły do wosku. Badano prote- iny wosku pszczelego zebranego z gniazd Apis mellifera scutel- lata i Apis mellifera capensis [15]. Analizie poddano wosk świe- żo skonstruowanych komórek pszczelich bez dodatku pyłku i zanieczyszczeń oraz świeży wosk zebrany bezpośrednio po wypoceniu i zastygnięciu łusek woskowych pszczół.

Badanie właściwości fizykochemicznych służy także do wykrywania zafałszowań wosku pszczelego, tańszymi surowcami, taki- mi jak: parafina, łój, stearyna, kwas stearynowy. Weryfikowano i testowano wartości parametrów fizykochemicznych służących do wykrywania zafałszowań parafiną, kwasem stearynowym, woskiem karnauba oraz łojem [7]. Bazując na pomiarach warto- ści parametrów fizykochemicznych, wykrywano zafałszowania o zanieczyszczeniach rzędu 5% lub wyższych. Sprzedawane arku- sze węzy odrzucane lub nieprzyjmowane przez pszczoły również zostały przebadane i w 25 przypadkach na 27 próbek wykazały wartości poza przyjętymi normami przynajmniej, dla jednego pa- rametru fizykochemicznego.

(4)

|zAStOSOWAnie WOSKU PSzczeLeGO W KOSMetYce i KOSMetOLOGii

Podstawowe zastosowanie wosku pszczelego to produkcja węzy pszczelej. Ponadto jednym z największych odbiorców wosku pszczelego jest przemysł kosmetyczny 25-30% i farmaceutyczny 25-30%, gdzie zastosowanie znajduje zarówno wosk żółty (Cera flava), jak również wosk bielony (Cera alba). Już w czasach staro- żytnych wosk pszczeli był podstawowym i pożądanym składni- kiem receptur kremów i maści. Były to z reguły mieszaniny wosku pszczelego z olejami w różnych proporcjach, które ustalano w zależności od pożądanej konsystencji. Często jego śladowe ilości są odkrywane na stanowiskach archeologicznych [20]. Wosk bielony to nieodzowny surowiec do produkcji emulsji o typie masy perłowej, używanej do kremów przygotowywanych na zimno.

Wosk pszczeli ma zerowy potencjał podrażnienia i stopień kome- dogenności od 0 do 2, co czyni go idealnym materiałem do stoso- wania w kosmetykach. Użyty we właściwy sposób w preparatach kosmetycznych nie powoduje problemów z zatykaniem porów [21].

Wosk pszczeli ma niepowtarzalne właściwości kwalifikujące go do zastosowania w kosmetyce jako pierwszorzędowy surowiec bazowy w preparatach, ponieważ:

• nie wywołuje alergii,

• daje trwałe emulsje, poprawia wiązanie wody w maściach i kremach,

• pozostawia na skórze ochronny film, dający okluzję nieciągłą, oraz wzmacnia właściwości ochronne kremów przeciwsło- necznych,

• wykazuje działanie wygładzające naskórek, przyspiesza jego regenerację oraz działa lekko przeciwzapalnie,

• dzięki jego elastyczności i plastyczności umożliwia otrzy- manie cieńszego filmu ochronnego oraz zwiększa trwałość preparatu na skórze i ustach,

• ma właściwości antybiotyczne oraz termoprzechowywalne,

• już przy niewielkim jego dodatku (1-3%) do receptury można uzyskać pożądanych efekt,

• poprawia wygląd i konsystencję kremów, balsamów oraz lo- tionów kosmetycznych,

• może być stosowany jako środek zagęszczający,

• poprawia efektywność mydeł, pozostawia film ochronny i zwiększa ich elastyczność,

• jest nieocenionym składnikiem w pomadkach, błyszczykach i korektorach, gdyż zapewnia w nich stabilizacje połysku, konsystencji i koloru.

Powszechnie wiadomo, że produkty pszczele mogą wywoływać reakcje alergiczne. Niemniej jednak wosk pszczeli należy do najmniej alergogennych produktów pszczelich, a doniesień odnośnie do alergii skórnej wywołanej przez jego zastosowanie jest niewie- le [22]. W XIX w. podawany był jako lek łagodzący i osłaniający w biegunce. Gorący wosk pszczeli ma również właściwości roz- grzewające, stosowane w stanach zapalnych mięśni nerwów i sta- wów. Dlatego uważa się, że wosk pszczeli jest głównym produk- tem pszczelim, który powinien być stosowany do termoterapii [23].

Wosk pszczeli znaleźć można również w wielu formulacjach kosmetycznych, między innymi w:

• cold kremach, 8-12%,

• dezodorantach, do 35%,

• preparatach do depilacji, do 50%,

• kremach do włosów, 5-10%,

• odżywkach do włosów, 1-3%,

• maskarach, 6-12%,

• różach, 10-15%,

• cieniach do oczu, 6-20% [21].

Duża ilość preparatów kosmetycznych, takich jak: kremy, balsa- my itp., występuje w formie emulsji. Emulsja to układ dyspersyjny ciecz-ciecz, który składa się dwóch niemieszających się lub miesza- jących się słabo cieczy, przy czym jedna z nich jest zdyspergowana w drugiej w postaci drobnych kropel. Biorąc pod uwagę wzajemny układ faz, rozróżnia się następujące rodzaje emulsji:

• emulsje typu olej w wodzie O/W i woda w oleju W/O,

• emulsje podwójne W/O/W i O/W/O.

Wosk pszczeli wprowadzany jest do fazy olejowej, gdzie w zależ- ności od preparatu i jego przeznaczenia oraz ilości wosku pszczelego wpływa on na właściwości organoleptyczne oraz reologiczne wyrobów kosmetycznych. Układy emulsyjne są termodynamicz- nie niestabilne, zatem konieczne jest wprowadzanie np. emulga- torów. Takie właściwości emulgujące ma również wosk pszczeli, który należy do naturalnych substancji emulgujących, przez co znajduje zastosowanie w stabilizacji emulsji. Jako emulgatory stosowane są również pochodne wosku pszczelego, np. polyethylene glycol-20 (PEG-20 Sorbitan Beeswax), to etoksylowana pochodna wosku pszczelego, obecnie stosowana jako środek powierzchnio- wo czynny w produktach kosmetycznych w stężeniach sięgają- cych do 11% [24, 25]. Dzięki wielu właściwościom, np. antybakte- ryjnym, wosk pszczeli zwiększa swoją atrakcyjność jako surowiec podstawowy, używany w preparatach kosmetycznych. Po aplikacji wosku pszczelego na skórę zwiększa on jej elastyczność oraz sprawia, że wygląda świeżo i gładko. W recepturach pomadek kosmetycznych [26, 27] oraz sztyftów farmaceutycznych bazowymi składnikami są surowce tłuszczowe, o wysokich temperaturach topnienia, takie jak woski: karnauba, pszczeli, kandelila, woski mi- krokrystaliczne itp. Odpowiadają one za twardość, elastyczność oraz podwyższają temperaturę topnienia preparatu. Parametrem, decydującym o właściwościach użytkowych otrzymanych formulacji, jest ich konsystencja, która wpływa na jakość aplikacji, rozprowadzanie oraz łatwość przenoszenia barwnika na skórę.

Wosk pszczeli może być również używanych jako środek wią- żący oleje oraz zapewniający utrzymanie półstałej konsystencji.

Badano wpływ dodatku wosku pszczelego i wosku karnauba na fizyczną stabilność błyszczyków do ust podczas ich przechowywania [28]. Oceniano właściwości organoleptyczne, jednorodność, lepkość oraz stabilność błyszczyków w różnych temperaturach.

Większa zawartość w formulacji wosku pszczelego (Cera alba) w stosunku do wosku karnauba ma wpływ na zwiększenie sta- bilności błyszczyków.

(5)

|MAteriAŁY i MetODY

W pracy badano właściwości reologiczne czterech wosków pszczelich (Fot. 2):

• wosk A – wosk prosto z ula (woszczyna) wytworzony przez pszczoły w ciągu 5 dni,

• wosk B – węza pszczela zakupiona w sklepie pszczelarskim,

• wosk C – żółty wosk jakości farmaceutycznej,

• wosk D – biały wosk jakości farmaceutycznej.

Badania reologiczne wykonano za pomocą reometru rota- cyjnego firmy Haake RS-6000, stosując układ stożek-płytka o średnicy 35 mm, kącie 2° i szczelinie 0,2 mm w temperaturze 65 °C, 70 °C, 80 °C i 90 °C. Krzywe płynięcia były mierzone dla szybkości ścinania w zakresie od 10^-1 s^-1 do 10³ s^-1. Badania przeprowadzono dla rosnącej i malejącej krzywej przepływu.

a.) b.)

c.) d.)

Fot. 2 Wosk pszczeli: a) w postaci plastra samorzutnie wykonanego przez pszczoły, b) węzy pszczelej, c) wosk żółty farmaceutyczny, d) wosk biały farmaceutyczny Źródło: Archiwum własne

|WYniKi

Wyniki badań reologicznych przedstawiono w postaci krzy- wych zależności lepkości od szybkości ścinania, dla temperatury 65 °C, 70 °C, 80 °C i 90 °C (rys. 2). Dla analizowanych wo- sków, w miarę wzrostu temperatury uległo osłabieniu zjawisko histerezy. Wartości lepkości pozornej wszystkich badanych wosków malały wraz ze wzrostem temperatury. Najwyższą lepkość otrzymano dla wosku A we wszystkich badanych temperaturach, zaś najniższą dla wosku D. Woski C i D w wyż- szych temperaturach mają zbliżone do siebie wartości lepkości.

Występowanie w wosku A domieszek propolisu, pyłku pszczelego czy miodu ma wpływ na jego wyższą wartość lepkości. Do- bór typu wosku o mniejszej lub większej lepkości jako składnika formulacji uwarunkowany jest założonymi właściwościami fi- zykochemicznymi tworzonego preparatu kosmetycznego.

a)

b)

c)

d)

Rys. 2 Krzywe lepkości, dla wosków A, B, C, D w temperaturze: a) 65 °C, b) 70 °C, c) 80 °C, d) 90 °C Źródło: Opracowanie własne

|PODSUMOWAnie

Wosk pszczeli to naturalny surowiec wytwarzany przez pszczoły, wykorzystywany głównie w pszczelarstwie oraz w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Ma właści- wości lecznicze, zmiękczające, wygładzające i regenerujące skó- rę. Wykazuje również działanie antyseptyczne, antybiotyczne, emoliencyjne, emulgujące, ochronne oraz poprawiające lepkość preparatów kosmetycznych. Ponadto jest ważnym składnikiem w pomadkach, błyszczykach i korektorach, gdyż zapewnia w nich stabilizacje połysku, konsystencji i koloru.

(6)

Znajomość właściwości reologicznych bazowych surowców kosmetycznych, w tym przypadku wosku pszczelego, umożli- wia odpowiednie dobieranie proporcji i tworzenie formulacji spełniających postawione im wymagania odnośnie ich właści- wości użytkowych i aplikacyjnych.

|LITERATURA

1. J. Wilde (red.): Encyklopedia pszczelarska, Powszechne Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 2013.

2. J. Curyło, A. Demianowicz, J. Guderska, S. Kirkor, Z. Konopacka, T. Wawryn, J. Woyke:

Hodowla Pszczół, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1983.

3. S. Bogdanov: Beeswax Book, Chapter 1, Bee Product Science, www.bee-hexagon.net (dostęp z dnia 10.03.2016).

4. C.W.W. Pirk, H.R. Hepburn, S.E. Radloff, J. Tautz: Honeybee combs: construction thro- ugh a liquid equilibrium process?, Naturwissenschaften, 91, 2004, 350-353.

5. H. Bennett: Industrial waxes. Natural and synthetic waxes. Compounded waxes , Chemical Publishing Company, New York, 1975.

6. S. Bogdanov: Beeswax: quality issues today, Bee World. 85(3), 2004, 46-50.

7. J.L. Bernal, J.J. Jiménez, M.J. Del Nozal, L. Toribio, M.T. Martín: Physico-chemical parameters for the characterization of pure beeswax and detection of adulterations, Eur.

8. R. Buchwald, M.D. Breed, A.R. Greenberg, G. Otis: Interspecific variation in beeswax as a bio- logical construction material, The Journal of Experimental Biology, 209, 2006, 3984-3989.

9. S. Bogdanov: Quality and Standards of Pollen and Beeswax, Apiacta, 38, 2004, 334-341.

10. A.P. Tulloch: Bees wax – Com position and Analysis, Bee World, 61, 1980, 47-62.

11. J.S. Bonvehi, F.J.O. Bermejo: Detection of adulterated commercial Spanish beeswax, Food Chemistry, 132, 2012, 642-648.

12. R. Aichholz, E. Lorbeer: Investigation of combwax of honeybees with high-temperature gas chromatography and high-temperature gas chromatography-chemical ionization mass spectrometry. I: High-temperature gas-chromatography, Journal of Chromatography

13. A.P. Tulloch: ,

Chem. Phys., Lipids, 6, 1971, 235-265.

14. J.J. Jiménez, J.L. Bernal, M.J. del Nozal, L. Toribio, J. Bernal: Detection of beeswax adul- terations using concentration guide-values, Eur. J. Lipid Sci. Technol. 109, 2007, 682-690.

15. S.P. Kurstjens, E. McClain, H.R. Hepburn: The Proteins of Beeswax, Naturwissenscha- ften 77, 1990, 34-35.

16. E. Endlein, K.H. Peleikis: Natural Waxes – Properties, Compositions and Applications, SOFW-Journal., 1374-2011.

17. M.D. Breed, E.A. Leger, A.N. Pearce, Y.J. Wang: Comb wax effects on the ontogeny of honey bee nestmate recognition, Anim. Behav., 55, 1998, 13-20.

18. R. Buchwald, M.D. Breed, L. Bjostad, B.E. Hibbard, A.R. Greenberg: The role of fatty acids in the mechanical properties of beeswax, Apidologie, 40, 2009, 585-594.

19. F.A. Tomás-Barberán, F. Ferreres, A. Ortiz, F. Tomás-Lorente: Flavonoids from Apis mellifera Beeswax, Z. Naturforsch., 48C, 1993, 68-72.

20. E. Crane: A short history of knowledge about honey bees (Apis) up to 1800, Bee World, 85(1), 2004, 6-11.

21. S. Bogdanov: Beeswax Book, Chapter 2, Bee Product Science, www.bee-hexagon.net (dostęp z dnia 12.03.2016).

22. P. Lucente, M. Cavalli, C. Vezzani, C. Orlandi, C. Vincenzi: Contact cheilitis due to be- eswax, Contact Dermatitis, 35, 1996, 259.

23. P. Potschnikova: Bienenprodukte in der Medizin, Apitherapie. Ehrenwirth Verlag, München 1992.

24. I. A. Khan, E. A. Abourashed: Leung’s encyclopedia of common natural ingredients, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey 2010.

25. R.S. Lanigan, T.A. Yamarik, Final Report on the Safety Assessment of PEG-6, -8, and -20 Sorbitan Beeswax, International Journal of Toxicology, 20, 2001, 27-38.

26. U. Goik, A. Ptaszek, T. Goik: The influence of propolis on rheological properties of lipstick, International Journal of Cosmetic Science, 37, 2015, 417-424.

27. N. Kamairudin, S.S. Abd Gani, H.R. Fard Masoumi, P. Hashim: Optimization of Natural Lipstick Formulation Based on Pitaya (Hylocereus polyrhizus) Seed Oil Using D-Optimal Mixture Experimental Design, Molecules, 19, 2014, 16672-16683.

28. H. Chairina, A. Widayanti, P.M. Lestari: The effect of comparison concentration cera alba and carnauba wax on physical stability of lipgloss, Uhamka, 2014.