teknologi kosmetik : pengawet
TRANSCRIPT
PENGAWET
Pengertian Pengawet
Pengawet adalah penghambatan atau pencegahan , pengrusakan produk dari mulai waktu
produksi sampai pemberian pada konsumen.
Sebagian besar dapat mengalami kerusakan karena mikroorganisme. Pabrik kosmetik
seperti halnya pabrik sediaan lain jika ingin produknya diterima dengan cepat dia harus
mencoba menstabilisasi dan mencegah perubahan pada periode penyimpanan yang lama
dan pada kondisi yang iklim yang berbeda.
Penggunaan pengawet pada sediaan kosmetik untuk mencegah kerusakan mulai
saat pembuatan sampai saat pemberian pada konsumen. Banyak perubahan yang terjadi
dalam suatu produk misalnya perubahan sistem emulsi, perubahan sistem viskositas,
adanya creaming atau koalesens. Sediaan yang berwarna jernih dapat berubah menjadi
berselaput. Wadah juga dapat bereaksi dengan produk. Warna dari produk dapat
berubah karena perubahan temperatur dan pemaparan cahaya dan fase minyak yang
terdapat dalam sediaan kosmetik menjadi berbau tengik. Mikroorganisme dapat muncul
dengan tiba-tiba, tipe reaksi dan interaksi yang dapat terjadi dimana ahli kimia kosmetik
harus mengantisipasi problem diatas dengan teknik formulasi, produksi dan pewadahan
yang baik. Pengawet merupakan bahan yang dapat mencegah atau
mematikanpertumbuhan mikroorganisme. Pengawet umumnya bukan sebagai antispetik
atau desinfektan yang baik namun dimaksudkan untuk tujuan itu.
Peranan yang sangat penting dalam kosmetik dipegang oleh pengawet, sebagai
mana diketahui bahwa banyak kosmetik dan sediaan farmasi dirusak oleh aksi dari
bacteri. Bakteri ini bisa tumbuh hampir di semua medium, dan bahkan bisa jadi produk
yang sangat asam atau alkalis bias dirusak dengan perubahan bentuk dari bakteri yang
bias mentolelir keadaan yang sangat asam atau alkalis tersebut.
Dalam system emulsi sangan perlu untuk mengawetkan kedua fase air dan fase
minyak, dimana organisme yang tumbuh pada fase air menyebabkan terpisahnya kedua
fase tersebut dan yang tumbuh pada fase minyak atau lemak menyebabkan keadaan yang
sering disebut ketengikan. Bau bisa berubah oleh salah satu kondisi ini.
Ketika terdapat beberapa cara fisik untuk mengawetkan yang menghasilkan
sterilisasi parsial atau penuh, tetapi tidak bisa memberikan efek yang tetap. Setiap produk
yang kemudian terkontaminasi bisa menyebabkan berbagai kerusakan dan tentu saja,
kehilangan banyak uang. Untuk itu, sangat penting untuk mencari metode lain untuk bisa
membuat spora dan kehidupan mikroorganisme bisa dikontrol.
Sampai belum lama ini, tidak banyak pengawet yang bisa dipilih untuk bisa
secara aman digunakan pada kosmetik, tetapi beberapa zat kimia memiliki sifat antiseptic
yang sangat kuat sekarang bisa diperjual-belikan. Yang paling umum digunakan adalah
methyl, propil, etil, butyl dan ester benzyl dari asam parahidroksibenzoat.
Pengawet yang ideal sebaiknya tidak mempunyai efek yang merusak kesehatan,
baik sementara maupun permanent; sebaiknya tidak berasa dan tidak berbau atau
setidaknya menyenangkan bagi indra perasa atau pembau; harus larut pada pruduk akhir
dan harus tidak boleh mengubah sifat dari produk tersebut; dan yang paling penting,
harus memperlihatkan sifat antiseptic yang baik.
Yang disebutkan tadi, secara praktik ditemukan pada ester. Asam
parahidroksibenzoat merupakan antiseptic yang kuat, dua kali lebih kuat dari phenol.
Phenol ini diperbandingkan dengan ester, seperti yang akan dilihat pada table 1. Phenol
dianggap bernilai satu.
Organisme
pengawet
Ragi - Bakteri Tipa Staphylococcus
Kekuatan Anti
Fermentasi
Kekuatan Bakterisid Menghambat
pertumbuhan
Phenol
Metil para ester
Etil para ester
Propil para ester
Butil para ester
Benzil para ester
1.0
3.0
8.5
25.0
40.0
69.0
1.0
2.6
7.1
15.0
24.0
83.0
1.0
8.3
8.0
17.0
32.0
109.0
Bisa terlihat pada table ini, bahwa ester-ester jauh lebih kuat melawan organisme
dibanding fenol, dan ester-ester ini juga memperlihatkan hubungan sifat antiseptik yang
lebih atau sedikit sebanding satu sama lain. Jika metil ester diberi nilai satu, persamaan
sebagai berikut:
Metil 1.0 gm. = 1.00
Etil 2.8 gm. = 0.36
Propil 8.3 gm. = 0.12
Butil 13.3 gm. = 0.08
Benzil 23.0 gm. = 0.05
Propil ester sekitar tiga kali lebih kuat sifat antiseptiknya disbanding etil ester
atau delapan kali lebih kuat dari metil ester. Benzil ester merupakan yang terkuat, sekitar
dua puluh tiga kali lebih kuat dari metil ester. Indikasi ini memperlihatkan bahwa
semakin bertambah berat molekul maka semakin bertambah pula sifat antiseptiknya.
Kelarutan dari ester asam parahidroksibenzoat berkurang dengan bertambahnya
berat molekul, benzyl hanya akan sangat sukar larut dalam air. Ketidaklarutan ester
berbanding lurus dengan kemampuan antiseptic yang kuat dari senyawa benzyl.
Ester larut sekitar 1-20% pada 30-70% alcohol, 25% atau lebih pada aseton, 2-3% pada
lemak dan minyak dan 0.05-1.5% dalam gliserin. Kelarutannya dalam air bervariasi,
sekitar 0.01% untuk benzyl ester sampa 0.25% untuk metil ester.
Pada tabel II memperlihatkan nilai dalam persen pada berbagai ester yang
dibutuhkan sebagai pengawet pada kosmetik tertentu; nilai ini mungkin lebih tinggi dan
bisa dikurangi untuk disesuaikan dengan syarat.
Tabel II
Sedian Kosmetik dan Farmasi Nilai ester parahidroksibenzoat dalam persen
metil Etil propil butil Benzyl
Kapsul
Krim:
Bebas Lemak
Kandungan lemak/minyak rendah
Kandungan medium lemak/minyak
Kandungan lemak/minyak tinggi
Kandungan lecithin atau hormone
Emulsi:
Susu almond
Kasein, produk susu
Kandungan minyak rendah
0.1
0.15
0.3
0.5
1.0
0.3
0.15
0.3
0.3
0.03
0.05
0.1
0.15
0.3
0.1
0.03
0.1
0.1
0.01
0.02
0.03
0.1
0.2
0.03
0.01
0.03
0.03
0.005
0.01
0.02
0.07
0.15
0.02
0.005
0.02
0.02
0.003
0.01
0.01
0.05
0.1
0.01
0.005
0.01
0.01
Kandungan minyak tinggi
Lemak, Minyak dan Salep
Air Rambut:
Beralkohol, antiseptic
Jelly:
Gelatin, agar, lem, pectin dan pasta
Lipstik
Mouthwash:
Antiseptic, 20% alcohol
Mucilago:
Akasia, tragakan, gum lainnya
Bedak:
Muka, tangan, badan, kaki
Sirup:
Medis, buah
Sabun:
Mandi, antiseptic
Sediaan pasta gigi:
bubuk, pengikat
Lilin:
Stearat, parafin
0.5
0.5
0.3
0.15
0.5
0.5
0.15
1.0
0.15
0.5
0.25
0.3
0.15
0.15
0.1
0.05
0.15
0.15
0.05
0.5
0.05
0.15
0.1
0.1
0.1
0.1
0.03
0.02
0.1
0.1
0.02
0.2
0.02
0.1
0.04
0.03
0.07
0.07
0.02
0.01
0.07
0.07
0.01
0.15
0.01
0.07
0.02
0.02
0.05
0.05
0.01
0.01
0.05
0.05
0.01
0.1
0.01
0.05
0.01
0.01
Garam natrium dari asam parahidroksibenzoat juga ada, tetapi berkurang dalam
sifat antiseptiknya, hanya sekitar satu sampai empat kali lebih kuat dari metil ester. meski
begitu, tetapi memperlihatkan kelarutan yang baik dalam air.
Akan ditemukan bahwa kombinasi dari ester metil dan propil memberikan hasil yang
bagus dalam emulsi, dan juga direkomendasikan untuk tujuan ini.
Penggolongan pengawet
a. Asam organik
Contoh : asam benzoate, asam salisilat 0,1-0,5 %, asam monokloroasetat
Keuntungan : kurang toksik, dan mudah diformulasi
b. Alcohol
Contoh :
Etil alkohol 15 % atau kurang (aktif dalam larutan asam). Jika sediaan netral atau
ringan maka konsentrasi 17,5 % atau lebih
Isopropyl alcohol
Dimetil trihoidrat alcohol konsentrasi tinggi 40 %.
Kekurangannya adalah tidak efektif melawan range luas organisme, baunya menguap,
dan mahal serta tidak praktis dalam sediaan cair.
c. Aldehid
Contoh : Formaldehid, benzaldehid, dan sinamat aldehid.
Keuntungan formaldehid adalah murah dan efektif dan digunakan secara luas sebagai
pengawet.
Kekurangannya adalah tidak cocok digunakan pada kebanyakan kosmetik.
Keuntungan aldehid sinamat memiliki spektrum luas melawan organisme juga
bervariasi. Bau serta uapnya dapat diterima.
d. Minyak esensial
Keuntungannya adalah murah, memiliki sifat-sifat yang diinginkan sebagai pengawet,
efektif melawan bakteri, jamur, dan ragi.
e. Fenol dan turunannya
Contoh : Timol, kresol, resorsinol, diklorometanol.
Keuntungannya adalah efektif melawan bakteri gram negatif, bau dan sifatnya yang
menguap tidak merugikan. Kekurangannya adalah memiliki aksi yang non selektif
terhadap mikroorganisme yang berbeda. Kurang efektif melawan bakteri gram positif.
f. Ester
Efektif sebagai bakteriostatik dan fungistatik pada konsentrasi rendah melawan
mikroorganisme netral, relatif tidak toksik, tidak menguap, mudah larut, stabil da
aktif dalam asam, basa, dan atau larutan netral. Sifat-sifatnya ini sikombinasi dengan
warna, bau dan rasa membuatnya setara khusus cocok untuk digunakan sebagai
pengawet dalam industri kosmetik
Contoh : metil para hidroksi benzoat, etil para hidroksi benzoat, propil para hidroksi
benzoat.
g. Bahan merkuri
Penggunaannya terbatas sebagai pengawet kosmetik karena terlalu korosif dan toksis,
sulit untuk dicampur.
Digunakan sebagai antiseptic. Contoh : thimoresol, kromersol
Efektif melawan bakteri gram positif, gram negatif dan fungi.
Substrat yang menunjang pertumbuhan mikroorganisme pada kosmetik
1. Karbohidrat dan glikosida, gum alam, dan muchilago, pectin, dekstrin dan gula.
2. Alkohol, gliserol, manitol, alcohol berlemak, asam berlemak
3. Asam lemak dan esternya. Lemak nabati dan hewani ,minyak dan lilin
4. Steroid, kolesterol, ergosterol, dan lanolin
5. Protein, peptone dan asam amino
6. Vitamin
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme
1. Adanya bahan yang dapat mendukung pertumbuhan mikroorgansime dalam
kosmetik.
Semua mikroorganisme memerlukan sumber energi , baik radiasi atau kimia,
seperti yang diperoleh dari oksidasi dari berbagai bahan. Sumber dari karbon, hydrogen,
nitrogen, dan sulfur, dan elemen lain seperti besi.
a. Karbohidrat dan glikosida.
Contohnya Gum alam dan mucilage, pectin, dextrin, dan gula.
b. Alkohol
Contohnya gliserol, manitol, alcohol lemak.
c. Asam lemak dan esternya.
Contohnya lemak tumbuhan dan hewan, minyak dan lilin.
d. Steroid
Contohnya kolesterol, ergosterol, dan lanolin.
e. Protein, peptone, dan asam amino.
f. Vitamin
2. Mineral
Garam mineral selalu ada dalam lingkungan alam mikroorganisme. Dengan tidak
adanya garam mineral, pertumbuhan dan perkembangannya tidak dapat terjadi.
Kebutuhan mineral sangat bervariasi dan, selain itu, garam mineral dapat menambah
menghambat, atau mengganti efek biologis satu sama lain. Fosfor, magnesium,
kalium, kalsium, dan klorin dibutuhkan, dan sedikit logam lain, seperti besi, mangan,
tembaga, seng, dan kobalt.
3. Faktor pertumbuhan
Faktor pertumbuhan didefinisikan sebnagai bahan-bahan organic yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan, yang mana perlu ada dalam jumlah yang sedikit. Bahan-bahan
tersebut dibutuhkan dalam proses metabolisme yaitu dalam reaksi kimia sel.
4. pH
pH memilki efek penting dalam jumlah dan tipe mikroorganisme, yang dapat
tumbuh dalam substrat yang diberikan. Fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang
luas, walaupun kecepatan pertumbuhan biasanya paling baik pada pH 6. Beberapa
fungi yang dapat memproduksi asam dapat tumbuh dalam kondisi sangat asam.
Bakteri biasanya tumbuh paling baik dalam media yang lebih netral pH 6 – 8. Dalam
kondisi yang sangat asam, ragi dan bakteri asam laktat tumbuh lebihbaik. Tidak ada
organisme yang dapat tumuh pada pH di atas 9.
5. Air
Mikroorganisme dapat tumbuh hanya jika memiliki persediaan air yang cukup.
Juga bekerja sebagai medium inert untuk system vital, sebagai reaktan dalam
sejumlah reaksi penting dari sel. Kelembaban memberikn pengaruh yang besar
terhadap organisme yang akan tumbuh dalam suatu produk.
6. Temperatur
Terdapat temperature optimum untuk pertumbuhan setiap mikroorganisme dan
rentang suhu di mana setiap organisme dapat tumbuh biasanya sempit. Suhu optimum
untuk mayoritas bakteri, ragi, dan fungi (termasuk kebanyakan tipe yang secara alami
terdapat di udara, air, dan tanah) berada pada rentang 20˚ sampai 30˚ C. Karena
temperature tersebut merupakan temperature di mana produk kosmetik disimpan dan
digunakan, maka temperature memberikan pengaruh yang besar untuk menyediakan
kondisi yang ptimum untuk pertumbuhan mikroorganisme. Kelompok kedua dari
mikroorganisme yang tumbuh pada suhu optimum 37˚ C. Kelompok ini termasuk
spesies yang tumbuh dalam hewan berdarah panas; dan banyak yang bersifat
pathogen.
Faktor yang mempengaruhi aktivitas pengawet
1. Bentuk sediaan produk : aerosol, gel, larutan, emulsi, salep, serbuk dan tablet.
2. Wadah ; logam, plastic, kaca
3. Jika digunakan oleh konsumen , dapatkah produk tersebut dikontaminasi oleh
mikroorganisme
4. Daya pengawet dari produk adalah tugas dari faktor nutrisi, pH, dan kelembaban,
dalam produk untuk pertumbuhan mikroorganisme. Apakah produk akan merusak
mikroorganisme yang umum yang akan mengadakan kontak dengan produk.
5. Apakah bahan dalam produk akan menjadi tidak aktif dengan adanya sistem pengawet.
6. Apakah produk memilliki derajat kemurnian dari bahan bakunya. Apakah abahan
bakunya bebas dari kontaminasi mikroorganisme.
7. Akankah teknik produksi dan teknik pengemasan tidak memungkinkan adanya
kontaminasi
8. Akankah pemaparan oleh cahaya, perbedaan temperatur, perbedaan kelembaban,
kondisi pengiriman akan merusak wadah atau kemasan.
Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan
tegangan permukaan, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan
dicegah. Perubahan kimia seperti degaradasi bahan aktif, interaksi bahan-bahan atau
dengan peralatan produksi juga harus dicegah. Mikroorganisme mungkin tumbuh dan
menambah kerusakan atau sistem enzimmatisnya akan merusak sistem pengemulsi, serta
merusak komposisi bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan
pengawetan produk.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengawet dalam kosmetik
1. Konsentrasi
Konsentrasi pengawet adalah hal utama yang harus dipertimbangkan. Ketepatan
konsentrasi pengawet akan menjadikannya lebih efektif dan lebih luas jangkauannya
dalam melawan bermacam-macam mikroorganisme. Beberapa faktor yang
mempengaruhi keterbatasan dari konsentrasi pengawet adalah kelarutan yang rendah,
biaya, toksisitas, dan berkaitan dengan sifat kosmetik. Masalah ini ditujukan untuk
sifat khusus dari berbagai pengawet dan sebaiknya ditegaskan terhadap perlindungan
melawan mikroorganisme, konsentrasi yang cukup dari pengawet bertugas sebagai
perlindungan melawan semua mikroorganisme yang ditemuinya.
Wyss(2) menunjukan bahwa mikroorganisme memiliki suatu sistem
adaptasi yang kompleks untuk tetap mempertahankn kelangsungan hidupnya dalam
lingkun gan yang ada. Ketika terjadi tekanan yang menunjang pada sistem, ada tiga
kemungkinan yang akan terjadi (a) putusnya sistem dan mikroorganisme menjadi
mati, (b) sistem berkembang atau (c) sistem berubah oleh pertolongan sendiri yang
bersifat sementara atau tetap untuk keberadaannya terhadap pengaru hyang
diinginkan. Beberapa kemampuan mikroorganisme terhadap perubahan lingkungan ,
diakobatkan oleh adanya jalur lain dari mikroorganisme atau adanya enzim yang
adaptif yang kemungkinan meningkatkan resistensi obat. Konsentrasi yang semakin
besar dari bahan antimikroba, kemungkinan yang paling kecil adalah sistem microbial
akan mampu untuk meningkatkan resistensi. Meskipun secara umum digunakan
pengawet dalam kosmetik biasanya tidak menghasilkan peningkatan kecepatan
resistensi.
2. Hubungan kelarutan
Dalam kategori tertentu dari inhibitor, keefektifannya tergantung pada
kelarutannya dalam air, dimana derivate yang kurang larut (contohnya dengan rantai
samping yang lebih panjang ) efektifitas menghambatnya lebih besar sampai
kelarutannya dalam air menjadi faktor pembatas.
3. Bahan aktif permukaan
Bahan aktif permukaan pada aksi germisida dari bahan fenol telah dipelajari
oleh Ordal, Wilson dan Borg (33) menunjukkan bahwa penambahan bahan
pembasah, tanpa sifat antibakteri yang dimilikinya, untuk larutan dapar dari bahan
fenol secara umum meningkatkan aktifitas germisida, efek khusus adalah fungsi dari
karakteristik keduanya yakni komponen fenol dan bahan aktif permukaan.
Peningkatan aksi germisida secara luas berlaku untuk aksi yang sinergis antara bahan
pembasah dengan fenol yang tak terdisosiasi.
Perubahan yang dapat terjadi antara lain :
* Bentuk emulsi
- Kekentalannya krim berubah
-Produk beraksi dengan mudah.
- Warna dari produk dapat berubah karena waktu, temperatur, atau pemaparn cahaya
- Zat aktif dalam formulasinya pecah atau rusak
- Minyak dalam sediaan menjadi tengik
- Mikroorganisme dengan tiba-tiba mencemari produk
Penambahan pengawet
- Mencegah kerusakan sehingga memperpanjang waktu penggunaan produk
- Melindungi konsumen terhadap kemungkinan infeksi karena penggunaan suatu produk.
Harus dicegah komungkinan terjadinya kontaminasi.
Perubahan yang terjadi pada produk disebabkan oleh sifat :
- Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan tegangan
permukaan, rasa, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan
dicegah.
- Perubahan kimia seperti degaradasi dan pemecahan bahan aktif, interaksi bahan-bahan
atau dengan peralatan produksi kosmetk juga harus dicegah.
- Mikroorganisme mungkin tumbuh pada produk dengan penambahan pewarna dan
menambah kerusakan.
- Sistem enzimatisnya dapat merusak sistem pengemulsi, serta merusak komposisi
bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan pengawetan
produk.
Syarat pengawet yang ideal yaitu :
1. Pengawet harus efektif melawan semua jenis mikroorganisme yang menyebabkan
peruraian.
2. Harus larut dalam konsentrasi yang digunakan
3. Harus tidak toksik, baik internal maupun eksternal
4. Harus bercampur, ini tidak mengubah sifat sediaan yang diterima seperti bau, warna,
rasa, dan sifat lain yang berhubungan dan secara praktis harus netral sehingga tidak
akan mengubah pH sediaan.
5. Biayanya sebaiknya tidak meningkatkan harga dari sediaan di pasaran .
6. Efek penghambatannya harus lama, oleh karena itu mungkin tidak terlalu tergantung
pada bahan-bahan yang menguap, dimana efeknya akan menghilang setelah
penguapan. Dalam persyaratan ini, seseorang sebaiknya hanya menggunakan
pengawet yang menjamin kekuatannya untuk membunuh mikroorganisme pathogen
dan nonpatogen yang berspektrum paling luas.
7. Pengawet harus stabil secara fisik, kimia dan mikrobiologi selama masa berlaku
produk tersebut.
8. Efektif pada range pH yang luas
9. Tidak mengubah range pH dari produk
10. Tidak berwarna, berbau dan berasa
11. Memiliki incompabilitas yang rendah
MEKANISME AKSI PENGAWET
Sorbic acid dibuat melalui hasil metabolisme asam lemak oleh mikroorganisme.
Ketika suatu sample terkontaminasi, adanya asam sorbic tidak dapat lebih menekan
langkah dehidrogenasi yang dilibatkan dalam proses ini dan kemudian asam sorbic itu
sendiri dimetabolisme.
Hal ini telah dikemukakan terhadap studi yang telah dilakukan terhadap
potassium sorbet bahwa asam sorbet mempengaruhi degradasi karbohidrat pada siklus
asam sitrat, yang kemungkinan sejumlah enzim dihambat dan asam sorbic dihasilkan
sebagai H-ac-……..
Merk dan Vaughn (169) menemukan bahwa posforilasi oksidatif oleh E. coli telah
dihambat sebanyak 30% oleh 37 mg/100 ml asam sorbic. Enzym sulfuhidril, aspartase,
dan dehidrogenase succinic dihambat dengan asam sorbic.
FENOL bergabung dengan dinding sel bakteri, mengganggu struktur fungsi sel,
dan mencegah bagian sel dari kerusakan. Pada konsentrasi tertentu, phenol menyebabkan
kehilangan bagian-bagian sellular ke suatu tingkat yang tidak dapat lagi diprbaiki dan
pada akhirnya sel akan mati.
Chloro-m-xylenol juga dihasilkan dengan membuat suatu bagian yang bocor dari
sell mikroba. Mekanisme yang serupa juga terdapat dalam aerosol. Merkuri klorida,
akriflafin, merthiolate, dan etanol dibuat untuk menyebabkan kerusakan komponen dari
sel bakteri dan kemudian merusaknya. Meskipun lubang pada dinding sel ini dibuat untuk
menyebabkan sel bakteri lebih permeable tetapi ini juga dihasilkan untuk menyebabkan
suatu kerusakan pada dinding sel suatu mikroorganisme yang belum diketahui.
Formaldehiid dibuat dari rantai metilen antara amino dan gugus hirroksil pada
beberapa protein, yang menyebabkan penggaraman ireversibel.
Logam berat pada komponen organic maupun non organic berkombinasi dengan
protein membentuk suatu rantai metal-sulfuhidryl.
Beberapa peneliti telah menyarankan bahwa salicylanide dan derivatnya dapat
membentuk suatu ikatan hydrogen dengan polipeptida atau enzim pada mikroorganisme.
Hal ini juga telah dikemukakan bahwa komponen-komponen ini dapat mengganggu hasil
metabolisme, menghalangi respirasi atau memilki efek langsung terhadap system enzim
dalam mikroorganisme.
Kationik menghasilkan suatu muatan positif dan bakteri menghasilkan suatu
muatan negative pada dinding selnya. Dengan demikian akan saling berikatan.
Sebenarnya, apa yang kemudian menyebabkan kerusakan pada dinding sel bakteri setelah
proses ini belum diketahui.
Anionic mengahsilkan aksi amtimikroba pada konsentrasi rendah terhadap kation
divalent. Kation dihasilkan dengan merusak muatan negative pada permukaan sel serta
meningkatkan adsorpsi surfaktan kation dan mengantarkan kerusakan ini ke membrane
citoplasma dan kemusian mematikan sel tersebut.
Mekanisme kerja pengawet
- Misal : fenol dan golongannya
Bekerja pada dinding sel bakteri, menggangu fungsi biologis sel. Fenol dengan
konsentrasi tinggi menyebabkan kehilangan isi sel sedikit demi sedikit akhirnya bakteri
menjadi mati
- Merkuri klorida, etanol bekerja dengan menyebabkan keluarnya katenol dari sel
bakteri dan kemudian merusaknya
- Kation mempunyai muatan positif sedangkan bakteri muatan negative pada didnding
sel kemudian satu sama lain menyerang menyebabkan kerusakan dinding sel.
- Anionik meningkatkan aksi antimikroba dengan adanya konsentrasi rendah kationik
divalen. Kation bekerja dengan menurunkan muatan negatif apada permukaan sel
dan meningkatkan adsorbsi pada surfaktan anion sehingga menimbulkan kerusakan
membran sitoplasma dan membran sel.
Pengawet dalam shampo (Modern Cosmetology volume I)
Shampo dulu merupakan media yang bagus untuk pertumbuhan jamur dan
bakteri, tapi setelah produknya menjadi “lembut” dalam aksinya pada kulit, shampo
menjadi lebih lemah dalam aksinya pada bakteri. Kebanyakan material shampo modern
lebih mudah terkena serangan jamur kecuali diawetkan dengan material-material seperti
ester hidroxybenzoat. Lebih serius pada beberapa keadaan adalah pertumbuhan bakteri
dalam shampo. Banyak detergen shampo dapat mendukung organisme tanpa
pseudomonas, dan meskipun kelihatannya perkembangan bakteri yang luas telah
beradaptasi terhadap pertumbuhannya yang pesat dalam larutan shampoo tanpa
pengawet, tapi bakteri tersebut yang dapat menghasilkan bau busuk khususnya pada
larutan encer dan berselaput karena adanya pertumbuhan miselium.
Bahan aktif permukaan dalam shampo dapat menghilangkan gangguan dengan aktivitas
germisida, oleh karena itu biasanya konsentrasi yang lebih tinggi dari pengawet penting
dalam shampo daripada dalam air. Germisida sederhana seperti formaldehid dan garam
fenil merkuri sedikit berefek pada keadaan ini daripada beberapa material bahan aktif
permukaan seperti fenol terhalogenasi.
Hubungan pengemulsi nonionic dengan pengawet
Kationik dan anionic detergen atau surfaktan dapat meningkat sifat antiseptic dari
bahan-bahan antimikroba. Bahan nonionic surfaktan mempunyai kemampuan untuk
meningkatkan aktifitas antimikroba atau bahan antiseptic atau pengawet. Dilaporkan
bahwa adanya interaksi antara pengawet dan beberapa surfaktan nonionic. Tes ini
dilakukan dengan cara mengkombinasikan tujuh bahan nonionic surfaktan dengan tiga
antiseptic untuk melawan strength fungi. Ditemukan bahwa para-hikroksi benzoit ketika
dikombinasikan dengan surfaktan seperti Tween atau airlacerl menunjukan aktifitas
penurunan aktifitas antimikroba. Heksan klorofen dan diklorofen juga kehilangan
aktifitasnya dengan adanya Tween 80. Juga disarangkan dengan bahwa Tween 80
bereaksi dengan antiseptic menyebabkan perubahan permeabilitas membrane sel dari
mikroorganisme yang diusahakan untuk dirusak. Tween 20 dapat meningkatkan
kelarutan heksan klorofen dan diklorofen pada penggunaan salep antiseptic dan lotio.
Kelarutan dari bakteriusidal meningkat dengan adanya Tween 80 pada heksa klorofen
dalam medium cair dengan perbandingan 1:2 juta atau 1:5 juta bisa menghambat
pertumbuhan staphylococcus. Bahan fenolik yang berikatan dengan polyester yang
memilik berat molekul yang lebih tinggi menunjukkan kompleks yang lebih besar
dibandingkan derajat polimerisasi yang lebih rendah. Pada sediaan kosmetik untuk
melawan jenis jamur dan kapang digunakan asam benzoat dan asam sorbit pada
konsentrasi diatas 0,2 %, dimana sediaan itu umumnya digunakan Tween. Pengawet ini
mengalami inaktifasi. Metil para-hikroksi benzoat juga di inaktifkan tapi tidak seluruhnya
seperti pada pengawet yang tadi. Penil merkuri pentaklorofenokside, heksa klorofen,
bitionol larut dalam surfaktan nonionic dimana aktifitas menghambat aspergillus niger
dan tricophyton rubbrum mengalami penurunan. Konsentrasi dari pengawet sangat
penting dibandingkan misel dari surfaktan. Deodecanolpolietilen okside atau tween 80
dapat menghambat aktifitas dari dari klorofen, walaupun konsentrasi yang digunakan
dibawah 10-4, namun efek masih bisa menurunkan aktifitas pengawet.
Bahan-bahan yang memiliki aktifitas pengawet, yaitu :
1. n-Trichloromethylmercapto-cylohexene-1, 2-dicarboxamide (Vancide 89 RE), 0,04%
2. Diethylene glycol monomethyl ether (methyl Carbitol), 3,0%
3. Sorbic acid 0,2%
4. Phenylmercuri borate 0,007%
5. Phenylmercuri nitrate 0,01%
6. Phenylmercuri acetic 0,007%
7. Hexylene glycol 3,0%
8. Benzalkonium chlorodium chloride 0,1%
Carbowax 4500 tidak menginaktifkan pengawet. PEG 2000 dan dibawahnya tidak
menginaktifkan pengawet secara cepat. Seperti pada nonionic menjadi lebih lipofilik
akan menginaktifkan pengawet seperti pada pengurangan HLB. Polietilen glycol ester
dan alcohol lemak dengan rantai panjang mengurangi aktifitas benzal klorida
menghambat bakteri gram negative. Nonionic surfaktan berefek pada dinding sel bakteri
sehingga menjadi lebih resisten terhadap germisida.
Penggabungan 20% germisida kuartener, heksanin 10x, roccal, atau etilcetab
berdasarkan pada massa yang dimiliki nonionic akan mencegah pertumbuhan aspergillus
niger dengan adanya Metil para-hikroksi benzoate. Juga ditemukan 10% etil alcohol,
PEG, propanediol, 1,4-butanadiol, atau 2-metil-4,4pentanediol menbantu mencegah
inaktifasi pengawet oleh alkoksi non ionic.
Organisme yang ditemukan dalam kosmetik
Jamur
Jamur adalah fungi yang memiliki filament dan terdistribusi secara luas di seluruh
dunia dalam tanah dan air dan sebagai parasit pada tumbuhan dan hewan. Jamur
merupakan fungi uniseluler atau multiseluler. Ukurannya kira-kira memiliki diameter 30
μ. Fungi berwarna hitam, coklat, hijau, kuning dan putih. Jamur dapat memiliki filament
panjang seperti benang disebut hifa. Hifa ini kemungkinan bercabang atau tidak
bercabang, atau dapat dibagi menjadi sel (kemudian disebut septet) sel-sel dalam hifa ini
mempunyai satu inti dalam setiap sel atau, jika hifanya non septat maka dapat memiliki
lebih dari satu inti
Jamur biasanya, berhubungan dengan penampakan hifa (misellia) biasanya
tampak seperti beludru atau seperti kapas. Hifanya masuk ke dalam substrat dan kepala
spora yang besar dan tegak turus dan biasanya berpigmen akan tumbuh. Kepala spora ini
akan menjatuhkan spora atau terbuka (dalam hal sporagia), spora jatuh, dan jika spora
mencapai permukaan yang lembab, maka spora mulai bergerminasi. Jamur dapat
bereproduksi melalui budding atau alat seksual (sigospora) sebagaimana bentuk spora.
Jamur paling bagus tumbuh pada suhu kamar. Jamur membutuhkan kelembaban
dan gelap. pH harus diantara 2 – 5,5 tetapi yang paling bagus untuk jamur adalah 4,5 –
5,5. jamur tidak akan tumbuh pada lingkungan basa atau netral . jamur menyukai media
dengan tekanan osmotic yang tinggi seperti cairan dengan konsentrasi garam atau gula
yang tinggi. Jamur yang terutama mengkontaminasi produk kosmetik adalah saprofetik.
Jamur paling bagus tumbuh pada bahan organik. Bahan organic yang rusak. Contohnya :
Penicillium, Aspergillus, Rhizophus, Mucor.
Ragi
Ragi merupakan mikroorganisme uniselluler yang tidak mengandung klorofil,
tetapi dapat pula mengandung pigmen (kuninh, merah jambu, merah, hijau, atau hitam).
Ragi tidak membentuk hifa, berbentuk oval atau bulat, dan ukuran diameter sekitar 5 μ,
tetapi panjangnya dapat mencapai 5-30 μ. Ragi mempunyai inti dan bereproduksi dengan
cara budding, pembelahan, atau askospora. Ragi nonmotil, memiliki dinding sel yang
tebal, dan sitoplasmanya dapat mengandung granul glikogen dan volutin, dan juga
vakuola lemak yang kecil. Ragi tidak dapat membuat makanannya sendiri, dan karena itu
harus bergantung pada tanaman tinggi dan hewan untuk mendapatkan energi. Ragi
menghasilkan energi melalui disimilasi oksidatif aerobic atau melalui fermentasi
anaerobic. Kebanyakan ragi paling baik tumbuh pada mediujm yang mengandung gula
yang dapat difermentasi, pada pH 2,2 – 8 (walaupun kebanyakan ragi lebih menyukai
kondisi asam), dan biasanya tumbuh pada suhu kamar. Ragi biasanya membutuhkan
sejumlah berlebih oksigen untuk tumbuh. Contoh ragi yang biasa tumbuh pada kosmetik,
adalah Saccharomyces, Cryptococcus, Candida, Zygosaccharomyces.
Bakteri
Bakteri memiliki ukuran yang cukup kecil, sekitar 0,5 – 3 μ, tetapi ada pula
spesies yang ukurannya 100 μ. Bakteri merupakan organisme uniseluler yang
bereproduksi melalui pembelahan biner, yang dipengaruhi oleh tekanan osmotic dan
tegangan permukaan, dan dapat dibunuh dengan temperature yang tinggi (walaupun
beberapa spora dapat bertahan dalam air mendidih selama bebarpa jam). Temperatur
optimum untuk pertumbuhan bakteri yang paling baik, tetapi tidak semua bakteri, adalah
37˚ C. Bakteri paling baik pertumbuhannya pada medium yang sedikit asam, pH 7,2 –
7,6. Pada pH 6,5 kebanyakan jamur dan ragi akan bertahan, tetapi kebanyakan bakteri
akan mati. Bakteri memerlukan kelembaban untuk tumbuh, walapun spora akan tahan
terhadap kurangnya kelembaban. Banyak bakteri yang nati jika terpapar sinar UV atau
sinat X. Contoh bakteri yang biasa ditemukan pada kosmetik adalah Acetobacter
aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus pyocyaneus, Alcaligenes viscosus, dan
Pseudomonas fluoroscens, Bacillus subtilis, Staphylococcus albus, Achromobacter
lipolyticum, Serratia marcescens.
Penting untuk diketahui bahwa banyak mikroorganisme dengan beragam jenis
dapat tumbuh pada produk kosmetik jika pemeliharaan yang baik tidak dilakukan selama
formulasi, pembuatan, dan pengemasan produk.
EVALUASI PENGAWET UNTUK KOSMETIK
Empat metode yang digunakan untuk mengevaluasi bahan anti mikroba pada saat
ini :
1. Metode berdasarkan waktu mematikan
Metode ini memiliki kesamaan dengan pengujian koefisien fenol pada Salmonella
thyposa dan Micrococus virogenis atau varietas yang lain. Tes ini adalah untuk
mengetahui aktivitas germisidal dari desonfektan yang dibandingkan dengan fenol
murni. Karena hasil dari metode ini dapat rancu atau salah pada pelaksanaannya maka
dilakukan dilusi test. Tes ini juga untuk turunan ammonium kuartener.
Tes untuk mengevaluasi bahan fungisidal secara invitro. Segmen dari miselium
dibiakkan dalam medium agar kemudian larutan bahan antifungi dipindahkan pada
medium agar dan diinkubasi untuk mengetahui ada atau tidaknnya pertumbuhan
mikroorganisme. Metide ini digunakan untuk mendeterminasi efektivitas dari lima tife
dermatofite yang menyebabkan kaki gajah pada kaki dan jempol.
2. Metode berdasarkan zona hambat
Metode ini digunakan untuk pengujian antibiotic secara rutin. Cawan Petri yang
telah berisi medium agar kemudian ditambahkan medium yang telah dicampur dengan
biakan mikroba lalu ditanam pencadang yang kemudian ke dalam pencadang tersebut
dimasukkan larutan antibiotic. Terjadi hubungan antara diameter zona hambatan
dengan konsentrasi yang menggambarkan dosis antibiotic. Difusi agar telah digunakan
untuk mengevaluasi aktivitas dari bahan-bahan antibakteri dan antifungi. Metode agar
padat ini digunakan untuk salep antiseptic dimana seperti cara yang di atas dan bahan
obat dimasukkan ke dalam suatu lubang yang dibentuk dengan menanam pencadang
yang setelah diinkubasi akan diperoleh zona bening di sekitar pencadang. Hasil
pengamatan diperoleh dengan cara mengukur zona hambatan dan dilanjutkan dengan
perhitungan statistic.
3. Metode berdasarkan fraksional penghambatan pertumbuhan
Hal ini telah dihitung secara statistic bahwa konsentrasi obat yang cukup untuk
menyebabkan efek yang dapat diukur dalam satu bagian populasi adalah rentan
terhadap pengukuran yang lebih tepat daripada jumlah yang dibutuhkan untuk
memberikan efek dalam semua populasi .
4. Metode berdasarkan pencegahan pertumbuhan
Metode ini luas dibandingkan dengan metode berdasarkan fraksional
penghambatan pertumbuhan. Lamanna dan Malette telah mendiskusikan tentang
metode ini. Suatu desinfektan diharapkan untuk membersihkan daerah dari semua
bagian vegetatif organisme. Metode ini dilakukan berdasarkan penentuan nilai MIC
yakni konsentrasi minimum yang masih dapat menghambat pertumbuhan mikroba.