7.2.7. Enzimas en cosméticaLa aplicación de enzimas en cosmética no ha alcanzado todavía un gran desarrollodebido en parte a los problemas técnicos no resueltos aún relacionados con laconsecución o mantenimiento de la estabilidad y actividad enzimática. Por otro lado, laimagen positiva que tienen las enzimas entre los consumidores ha impulsado nuevosesfuerzos para encontrar nuevas áreas de aplicación de estos componentes enproductos cosméticos. Los avances logrados en los últimos tiempos en la creación desistemas enzimáticos estables en las formulaciones cosméticas han ayudado en estesentido y han permitido ampliar el catálogo de enzimas utilizados. En la tabla 6 semuestran algunas de las enzimas que ya se emplean en la actualidad comoingredientes en formulaciones cosméticas.Enzima Tipo FunciónAmilasa Polisacarasa Acondicionamiento de la pielGlucoamilasa Polisacarasa Acondicionamiento de la pielDesoxirribonucleasa Nucleasa Acondicionamiento de la pielGlucosa oxidasa Oxidasa EstabilizanteLactoperoxidasa Peroxidasa EstabilizanteOxidorreductasas Oxidorreductasas Acondicionamiento de la pielEnzimas placentales Varios tipos Acondicionamiento de la pielProteasas Proteasas Acondicionamiento de la pielSuperóxido dismutasa Superóxido dismutasa AntioxidanteSubtilisina Proteasa QueratinolíticaSutilaínas Proteasa QueratinolíticaUreasa Hidrolasa Control de la viscosidadTabla 6. Ejemplos de enzimas utilizadas en productos cosméticos.Una de las áreas de aplicación más extendidas es el uso de enzimas,particularmente proteasas, en formulaciones para limpiar y suavizar la piel. Losproductos se aplican en forma de cremas cuyo propósito es desescamar la capasuperficial de piel muerta o dañada. Este tipo de aplicación no está exenta, sinembargo, de algunos problemas que deben ser todavía resueltos, ya que la reacciónes difícil de parar y las enzimas continúan su acción penetrando incluso dentro de lapiel, causando irritación.Uno de los ejemplos que mayores expectativas está creando en este campo es laaplicación de enzimas en la protección de la piel. Concretamente se estáncomenzando a utilizar enzimas que presentan la capacidad de capturar o eliminarradicales libres, con la finalidad de evitar los daños en la piel causados por lacontaminación ambiental, bacterias, humo, luz solar u otros factores nocivos. En estecaso, el tipo de enzima que presenta un efecto más protector es la superóxido

dismutasa. Se ha propuesto la utilización de una combinación de superóxidodismutasa y peroxidasa como agentes neutralizadores (scavengers) de radicales libresen productos cosméticos por su capacidad de reducir el eritrema causado por la luzultravioleta cuando se aplican por vía tópica.Otra aplicación en estudio es el uso de una peroxidasa, concretamente lalactoperoxidasa, para evitar la contaminación microbiana de las formulacionescosméticas. La lactoperoxidasa es una enzima que cataliza la oxidación, a partir deperóxido de hidrógeno, de diversos compuestos, tales como yodo y tiocianato,resultando en la formación de derivados que presentan actividad antimicrobiana contraun amplio rango de microorganismos, entre los que se incluyen bacterias, hongos yTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 44/80levaduras. Este sistema debe incluir, además de la lactoperoxidasa, otros elementos,como yodo, tiocianato y peróxido de hidrógeno. Los mejores resultados se obtienencuando el peróxido de hidrógeno es generado enzimáticamente por una segundaenzima, la glucosa oxidasa, que lo produce como resultado de la oxidación de laglucosa (a ácido glucónico) por el oxígeno.El campo de los productos para desteñir y teñir el cabello también ha encontrado laalternativa de la utilización de enzimas. La tinción del cabello utiliza habitualmenteproductos químicos severos que pueden dañar el pelo. Una alternativa es el empleode precursores de tintes que pueden ser oxidados a los compuestos químicoscolorantes activos, tales como melaninas, mediante la acción de la enzima lacasa. Porotro lado, esta misma enzima puede ser también empleada, en conjunción o no conotros productos químicos, en el proceso contrario, es decir, en el blanqueamiento delcabello y de la piel.Referencias: 62, 63, 64.7.2.8. Cosmética: dihidroxiacetona como bronceadorLa dihidroxiacetona es un compuesto natural no tóxico que, aparte de otrasutilidades como intermedio químico, fabricación de biopolímeros, emulsificante,humectante, plastificante y síntesis de ciertos fungicidas, se utiliza principalmente encosmética como agente autobronceador, es decir, como bronceador en ausencia desol.

Las preparaciones autobronceadoras se han venido utilizando durante más de 50años y son todavía muy populares a causa de que proporcionan una pigmentacióntemporal a la piel que es muy similar al bronceado inducido por la radiaciónultravioleta. Además, la cada vez mayor preocupación y concienciación en torno a losdaños que la radiación ultravioleta puede causar sobre la piel ha hecho que laaceptación de las formulaciones autobronceadoras que contienen dihidroxiacetona sehaya incrementado en los últimos años y, consecuencia de ello, haya aumentado sudemanda. En este sentido, es muy importante el hecho de que tanto ladihidroxiacetona como el efecto bronceador que causa no presentan problemas detoxicidad.El mecanismo por el cual la dihidroxiacetona origina el bronceado es en realidadun tipo de reacción muy conocida en química: la reacción de Maillard. Esta reaccióntiene lugar entre azúcares y proteínas, más concretamente entre los grupos carbonilode los azúcares y los grupos amino libres de las proteínas. La dihidroxiacetona seconsidera a todos los efectos como un azúcar de tres átomos de carbono o triosa. Enel caso concreto de su efecto bronceador, la dihidroxiacetona reacciona con los gruposamino libres de la proteína queratina presente en el stratum corneum de la piel o capamás superficial de la epidermis, dando como resultado la formación de diversosderivados coloreados o pigmentos, denominados melanoidinas, que presentan unacoloración similar a la melanina, la sustancia natural responsable del bronceado enrespuesta a la exposición a la radiación ultravioleta.Producción biotecnológica de dihidroxiacetona.Desde el punto de vista biotecnológico, la dihidroxiacetona se puede producir apartir del glicerol mediante fermentación llevada a cabo principalmente por las bacteriadel ácido acético Gluconobacter oxydans (anteriormente denominada Acetobactersuboxydans) y G. melanogenus. La bacteria G. oxydans, además del glicerol, es capazde oxidar otros polioles a cetonas, oxidaciones que son catalizadas pordeshidrogenasas unidas a la membrana plasmática y la cadena respiratoria, y cuyosproductos de oxidación se acumulan en el medio de cultivo. La enzima responsable dela oxidación del glicerol a dihidroxiacetona parece ser una deshidrogenasaTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 45/80

dependiente del cofactor pirroloquinolina quinona, cuyo gen ha sido clonado. Lasobreexpresión de este gen en el mismo microorganismo ha resultado en incrementossignificativos en la producción de dihidroxiacetona, desde 200-280 mM en la cepaoriginal hasta 350 mM en la cepa modificada, a partir de 550 mM de glicerol.Los procesos de producción de dihidroxiacetona mediante fermentación de glicerolempleando la bacteria G. oxydans presentan dificultades derivadas de fenómenos deinhibición por sustrato y producto. Gran parte de estos problemas han podido serresueltos mediante la optimización de las condiciones de cultivo, empleando unproceso semicontinuo repetido en dos fases. La puesta en práctica de este proceso haconseguido rendir concentraciones finales de dihidroxiacetona en el caldo defermentación de hasta 220 g/L.Aparte de estas bacterias, también han sido aislada una levadura, Pichiamembranifaciens, capaz de producir dihidroxiacetona a partir de glicerol, si bien enunos niveles considerablemente inferiores a los logrados por G. oxydans, del orden de13,5 g/L en las condiciones óptimas de cultivo.Referencias: 65, 66, 67, 68, 69.7.2.9. Cosmética: ácido hialurónicoEl ácido hialurónico, o también llamado hialuronano, es un mucopolisacáridonatural, de estructura linear y gran viscosidad, compuesto por unidades de N-acetil-Dglucosaminay ácido D-glucurónico ligadas por enlaces alternantes β (1→4) y β (1→3)(figura 7). Las cadenas de ácido hialurónico presentan tamaños que pueden variarentre 5.000 y 20.000.000 Da. En la naturaleza se encuentra presente en humanos yotros vertebrados en el cordón umbilical, piel, humor vítreo, líquido sinovial, crestas degallo, y formando la cápsula mucoidea de ciertas bacterias gram positivas(Estreptococos).Figura 7. Estructura química de la unidad básica del ácido hialurónico.Desde que se descubrió en el tejido humano y gracias a su alto grado debiocompatibilidad, tanto el ácido hialurónico como sus derivados se han venidoempleando extensamente. En el área biomédica se utiliza como agenteviscoquirúrgico, como sustancia de relleno en implantes y permitiendo crear espacios ylubricación entre tejidos. También es utilizado como lubricante en el tratamiento dearticulaciones artríticas y, en forma de microcápsulas, como soporte para sistemas deliberación prolongada.

En el campo de la cosmética, el sector de mayor demanda, por su alta capacidadde retener agua, se emplea como agente humectante o hidratante en cremas yTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 46/80preparaciones para el tratamiento y cuidado de la piel. El ácido hialurónico posee lacapacidad de retener el agua en un porcentaje equivalente a miles de veces su peso.Uno de sus usos más extendidos, conocidos y populares queda a medio caminoentre la medicina y la cosmética. Se trata de las inyecciones de ácido hialurónico bajola piel, de la cara principalmente, para añadir volumen a la misma y corregir y eliminardefectos tales como arrugas, pliegues y cicatrices. Del mismo modo se empleatambién para el aumento del volumen de labios.Producción biotecnológica de ácido hialurónico.Hasta tiempos relativamente cercanos se ha venido empleando ácido hialurónicomayoritariamente de origen animal, proveniente principalmente de las crestas de galloy del líquido sinovial bovino, lo que presenta varios inconvenientes. Económicamentees poco rentable por su dificultad de purificación a causa de los complejos que formacon proteoglicanos. Además, no es posible el control del peso molecular mientras essintetizado en los tejidos animales. Y, de forma importante en los últimos años, existeun creciente rechazo social hacia el empleo de derivados de origen animal, por elriesgo de contaminación viral y, en el caso de productos de origen bovino, por el riesgode transmisión del agente de la encefalopatía espongiforme bovina (BSE),vulgarmente conocido como “mal de las vacas locas”.Como alternativa a su purificación a partir de tejidos animales, en los últimos añosse ha extendido su producción mediante el empleo de tecnologías biotecnológicas defermentación microbiana. A los inconvenientes arriba indicados del origen animal secontraponen las grandes ventajas del ácido hialurónico obtenido por biotecnología. Esrelativamente fácil de desarrollar, ya que aparece naturalmente en la capa mucoideade ciertas bacterias, y es indistinguible del de origen humano. Es posible controlar elproceso de producción, la cantidad obtenida y las características del polímero,fundamentalmente su peso molecular, del que dependen las propiedadesviscoelásticas del producto. Y, por último, comercialmente es más rentable; y tiene

mayor seguridad desde el punto de vista sanitario.El ácido hialurónico es sintetizado por unas enzimas denominadas hialuronanosintasas, que actúan extendiendo la longitud de las cadenas mediante la adiciónrepetida y alterna de N-acetil-D-glucosamina y ácido D-glucurónico al polisacáridonaciente.En la naturaleza existen una serie de microorganismos que producen de un modonatural ácido hialurónico. Se trata de ciertas especies patógenas de bacterias delgénero Streptococci (Estreptococos) pertenecientes a los grupos A y C de Lancefield,que producen una cápsula mucoidea de ácido hialurónico. Esta cápsula les sirve comofactor de biocompatibilidad, permitiendo a estas bacterias gram positivas escapar delsistema inmunitario del huésped. Dentro de las especies de Estreptococos reportadascomo productoras de ácido hialurónico, las hay que son patógenas para humanos(Streptococcus pyogenes) y patógenas para otros mamíferos (S. zooepidemicus, S.equisimilis, S. equi).En la bibliografía se encuentran numerosos trabajos que describen la producciónde ácido hialurónico mediante fermentación microbiana de diversas especies deEstreptococos, de las que un porcentaje significativo de ellos se encuentra en formade patentes, lo que da una clara idea del interés económico del producto. Las especiespreferidas en dichos procesos son las que no son patógenas en humanos (S.zooepidemicus, S. equisimilis, S. equi) y, además, utilizadas en forma de variantesatenuadas, por evidentes motivos de bioseguridad tanto durante su manipulacióncomo en el producto final. Además, se ha buscado también que esas cepas no seanproductoras de hialuronidasa, la enzima responsable de la degradación del ácidohialurónico, de modo que durante el cultivo no se produzca degradación de lasTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 47/80cadenas del polímero sintetizado, permitiendo la obtención de un producto de elevadopeso molecular.A pesar de que el empleo de esas cepas de Estreptococos es el método másextendido actualmente de producción de ácido hialurónico, no deja de presentaralgunos problemas relacionados con su pureza y la posible presencia de endotoxinas

en el producto final, habida cuenta de que se trata de especies patógenas, lo queobliga a realizar costosas tareas de purificación. Como consecuencia de ello se haplanteado la creación, mediante tecnologías de ingeniería genética, de nuevas cepasrecombinantes basadas en especies no patógenas. Entre estas nuevas cepasdestacan especies como Lactococcus lactis y Bacillus subtilis, que poseen lacalificación de GRAS (generally recognized as safe) y se consideran absolutamenteseguras desde el punto de vista sanitario. Estas bacterias, que no son productorasnaturales de ácido hialurónico, han sido convertidas en productoras mediante lainclusión y expresión en ellas del gen que codifica la enzima responsable de susíntesis, la hialuronano sintasa.Referencias: 70, 71, 72, 73, 74.7.2.10. Cosmética: α-hidroxiácidosLos α-hidroxiácidos (AHAs) se han venido utilizando durante miles de años paramejorar el aspecto de la cara y de la piel en general. El término α-hidroxiácido seaplica a un grupo de ácidos orgánicos que presentan un grupo hidroxilo en el átomo decarbono adyacente al grupo carboxilo. En cosmética se utilizan varios α-hidroxiácidosde origen natural, entre los que se incluyen los ácidos glicólico, láctico, cítrico, tartáricoy málico. De todos ellos, los más utilizados con diferencia son los dos primeros,especialmente el ácido glicólico.En el campo de la cosmética, los α-hidroxiácidos se utilizan sobretodo entratamientos para el cuidado de la piel, como exfoliantes, ya que promueven ladesescamación y adelgazamiento del stratum corneum o capa externa de la piel.Como consecuencia de este efecto, los α-hidroxiácidos suavizan la superficie de lapiel, aceleran su velocidad de recambio, disminuyen las pequeñas arrugas y estimulanla producción de colágeno y elastina. También presentan un efecto humectante parahidratar la piel y revierten el daño de la radiación solar sobre la misma. Se utilizan asímismo en tratamientos para combatir el acné y la seborrea.De los dos α-hidroxiácidos de mayor uso, el ácido láctico ya fue extensamentetratado en el informe de Observatorio del año 2008 referido a los productos químicosbásicos, por lo que no será tratado nuevamente en este informe y nos centraremosespecíficamente en el ácido glicólico.Producción biotecnológica de ácido glicólico.El ácido glicólico (ácido hidroxiacético) es el α-hidroxiácido más sencillo y se

encuentra presente en pequeñas cantidades en ciertos cultivos de azúcar y otrasplantas, de los que puede extraerse. Industrialmente, se produce mayoritariamente apartir de materias primas petroquímicas, mediante reacción del ácido cloroacético conNaOH, seguido de reacidificación.Desde el punto de vista biotecnológico se conocen al menos dos rutas deproducción de ácido glicólico, mediante biocatálisis y mediante fermentación, laprimera de las cuales se utiliza incluso a nivel industrial.La ruta biocatalítica más empleada se basa en la conversión de glicolonitrilo englicolamida catalizada por la enzima nitrilasa producida por ciertas especiesbacterianas, tales como Acidovorax facilis y Alcaligenes sp.. La glicolamida esposteriormente hidrolizada a glicolato amónico. El proceso es muy eficiente, conTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 48/80rendimientos superiores al 90%. Mediante procedimientos de ingeniería de proteínas ysobreexpresión se ha conseguido incrementar la actividad específica de la enzimahasta 125 veces, lo que ha permitido mejorar aún más el proceso y aumentar laproductividad del mismo.Una segunda ruta biocatalítica en desarrollo consiste en la oxidación de etilenglicola ácido glicólico catalizada por células en reposo de la bacteria Gluconobacteroxydans. Esta bacteria se caracteriza por ser capaz de realizar la oxidación incompletade una amplia gama de sustratos, entre los que se encuentra el etilenglicol, reaccionescatalizadas por diversas enzimas deshidrogenasas y oxidasas presentes en sumembrana. A efectos de su aplicación industrial presenta el inconveniente de quemuestra un bajo rendimiento en cuanto a la formación de biomasa. Debido a ello sehan desarrollado diversos procedimientos de mejora de su cultivo, consiguiéndosecultivos de alta densidad en modo fed-batch, con los que se han obtenido rendimientosen la conversión cercanos al 90% tras 48 horas de reacción. Además, se haobservado que el producto de la reacción, el ácido glicólico, causa inhibición porproducto, lo cual ha podido ser evitado mediante la inclusión en el medio de una resinade adsorción que retira el producto formado. De este modo se ha conseguidoincrementar el rendimiento de la reacción y alcanzar niveles de ácido glicólico de hasta93 g/L.

Por último, se ha desarrollado un procedimiento de producción de ácido glicólicomediante fermentación de azúcares, empleando una cepa recombinante de la bacteriaEscherichia coli. Esta cepa ha sido modificada genéticamente para dirigir elmetabolismo de la glucosa hacia la síntesis de ácido glicólico, para lo cual se hanrealizado las siguientes modificaciones: i) incrementar el flujo metabólico de la ruta delglioxilato para incrementar la formación de éste, ii) introducir una NADPH glioxilatoreductasa para convertir el glioxilato en glicolato, iii) atenuar las rutas de consumo delglioxilato a otros productos distintos del glicolato, y iv) atenuar el nivel de todas lasenzimas que metabolizan el glicolato. Aunque esta vía de síntesis de ácido glicólicopuede suponer una alternativa más sostenible a las realizadas mediante biocatálisis,ya que es la única que emplea materias primas renovables, de momento no seconocen sus posibilidades reales puesto que en la patente que describe elprocedimiento no se proporcionan detalles sobre rendimientos ni productividades, porlo que es de esperar que todavía no serán muy importantes.Referencias: 75, 76, 77, 78, 79.7.2.11. Cosmética: otros ingredientes de origen biotecnológicoHoy en día la industria cosmética ha alcanzado un gran desarrollo en respuesta alas demandas de los consumidores. El éxito de los productos cosméticos se debe nosólo al grado de bienestar que proporcionan, sino sobretodo a su efectividad, quedepende de la actividad biológica de algunos de los ingredientes que forman parte desu composición. Los avances en los campos de la bioquímica y de la biotecnologíahan permitido que se puedan descubrir nuevos principios activos con utilidad en elcampo de la cosmética y, a la vez, proporcionar nuevas vías más sostenibles para laproducción de estos ingredientes que constituyan alternativas a la extracción a partirde materias primas naturales y a la síntesis química. En este apartado se hará unrecorrido por algunos de los ingredientes cosméticos en los que la biotecnología puedejugar un importante papel en su producción y que no han sido tratados en losanteriores apartados.Coenzima Q10.

Los radicales libres están implicados en gran número de reacciones biológicasadversas que causan procesos degenerativos en la piel. Entre ellos, son los radicalesTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 49/80libres del oxígeno, también denominados especies reactivas del oxígeno (ROS), losque se encuentran en el inicio de la cascada de reacciones que son responsables delos procesos de envejecimiento de la piel. Aparte de los procedentes de la actividadmetabólica endógena de las células de la piel, la principal fuente exógena de radicaleslibres es la radiación ultravioleta. Los radicales libres generados por acción de la luzultravioleta sobre la piel son responsables del fotoenvejecimiento, formación dearrugas, pigmentaciones y, en los peores casos, melanomas. Los productoscosméticos diseñados para evitar estos efectos siguen dos estrategias diferentes:impedir la formación de los radicales libres mediante el uso de filtros ultravioleta, yneutralizarlos mediante el empleo de agentes antioxidantes.Uno de los antioxidantes que está encontrando un uso cada vez mayor enformulaciones cosméticas es la coenzima Q10. La coenzima Q10 o ubiquinona es unacoenzima de origen biológico formada por la unión de un anillo de 1,4-benzoquinona yuna cadena isoprenoide constituida por diez unidades de isoprenilo (figura 8).Figura 8. Estructura química de la coenzima Q10.A causa de sus valiosos usos, no sólo en cosmética, sino también en medicinapara el tratamiento de ciertas enfermedades, y de la creciente demanda por parte delos consumidores, se han intentado desarrollar diversos bioprocesos para suproducción comercial. Estos bioprocesos, que son preferibles a su síntesis química porla complicada estructura de la molécula, se basan en la utilización de bacterias. Hansido así desarrollados procesos de fermentación empleando bacterias que sintetizan lacoenzima Q10 de un modo natural, entre las que se incluyen Agrobacteriumtumefaciens, Paracoccus denitrificans, Cryptococcus laurentii, Tricosporon sp.,Sporobolomyces salmonicolor, y Rhodobacter sphaeroides. Los procesos han sidodesarrollados mediante la optimización del medio y las condiciones de cultivo, asícomo mediante estrategias de mejora de cepas por mutagénesis química paraconseguir mutantes con productividades mejoradas. La coenzima Q10, por sunaturaleza hidrófoba, se encuentra incluida principalmente en el interior de lasmembranas celulares, lo que implica que su contenido es bastante reducido y en las

fermentaciones se alcanzan unas producciones de unas decenas de miligramos porlitro en los casos más favorables. Como alternativa a los productores naturales se hanintentado también desarrollar cepas productoras recombinantes mediante técnicas deingeniería genética. Por ejemplo, a la bacteria Escherichia coli, que sólo puedeproducir la coenzima Q8, le ha sido introducido el gen que codifica la enzimadecaprenil difosfato sintasa de A. tumefaciens o P. denitrificans para convertir lacoenzima Q8 en coenzima Q10, si bien de momento su capacidad de producción esinferior a la de los productores naturales.Ceramidas.Las ceramidas son uno de los principales constituyentes de la piel, en concreto deldenominado stratum corneum. Se trata de lípidos complejos constituidos por un ácidograso de cadena larga y esfingosina, un aminoalcohol insaturado de 18 átomos deTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 50/80carbono, unidos por un enlace amida (figura 9). Las ceramidas juegan un importantepapel en el mantenimiento de la función de barrera de la piel y en el mantenimiento desu contenido de agua. El envejecimiento de la piel trae consigo, entre otros efectos,una disminución de su contenido en ceramidas, ya que los queratinocitos, las célulasque las producen, van perdiendo su capacidad de sintetizarlas y, además, los jabonesy otros productos con actividad superficial van reduciendo la cantidad en ella presente.Por ello, con la finalidad de ayudar a restaurar los niveles originales de lípidos en labarrera lipídica de la piel, se han desarrollado complejos enriquecidos en ceramidasque reproducen el contenido lipídico de la piel. La aplicación tópica de estos complejospermite mantener la función de barrera de la piel, evitando las agresiones externas y lapérdida de agua transepidérmica.Figura 9. Estructura química de las ceramidas.La síntesis química de ceramidas es un proceso costoso, por lo que el desarrollode métodos de producción alternativos y económicamente eficientes es de graninterés. Una de estas alternativas la proporciona la biotecnología, mediante el uso deenzimas. Las ceramidas pueden obtenerse a partir de la esfingomielina, que es uno de

los lípidos mayoritarios del tejido nervioso y es un derivado fosforilado de lasceramidas. La hidrólisis enzimática de la esfingomielina, catalizada por una fosfolipasaC, origina como uno de sus productos la ceramida correspondiente. Entre las enzimasensayadas, la que mostró una mayor capacidad de hidrólisis fue una enzimaproveniente de la bacteria Clostridium perfringens, empleando un proceso constituidopor un sistema de dos fases agua:disolvente orgánico.Ésteres emolientes.Los emolientes se consideran en general como sustancias que imparten suavidady sensación general de bienestar a la piel. Existen un gran número de compuestos quepresentan estas propiedades y que por ello se utilizan abundantemente en cosmética.Los emolientes se suelen clasificar habitualmente en dos grupos principales:hidrosolubles y liposolubles. Entre estos últimos se encuentran los denominadosésteres emolientes, que son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, tales como elmiristato de miristilo, el ricinoleato de cetilo, el cocoato de decilo, el palmitato deisocetilo y otros.El procedimiento convencional de síntesis de estos ésteres emolientes se basa enuna reacción de esterificación catalizada por un catalizador de oxalato de estaño (II) yrealizada a 240 °C, reacción que conlleva graves problemas derivados de suselevados consumos energéticos y gran producción de residuos y subproductos. Frentea este procedimiento, ha sido establecida una alternativa biotecnológica basada enuna reacción biocatalítica que consigue aliviar en gran medida estos inconvenientes.Así, la empresa Degussa produce industrialmente estos ésteres emolientes medianteun proceso enzimático de esterificación o transesterificación en disolventes noacuososque utiliza como catalizador la enzima Novozyme 435, nombre comercial deuna preparación enzimática que contiene la lipasa B de Candida antarctica. De lacomparación de ambos procesos, el químico convencional y el enzimático, mediante laTendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 51/80evaluación de sus respectivos Análisis del Ciclo de Vida, se ha podido determinar queel nuevo proceso biotecnológico supone una reducción del consumo energéticosuperior al 60% y de la formación de residuos de hasta el 90%, lo que demuestra sumayor sostenibilidad.

Ácido kójico.El ácido kójico (5-hidroxi-2-hidroximetil-4H-piran-4-ona) es un metabolitomicrobiano descubierto originalmente en diversos alimentos y bebidas fermentadospor el hongo Aspergillus oryzae, comúnmente preparados en China y Japón. Ademásde esta especie, se han encontrado otros microorganismos que producen ácido kójico,entre los que se incluyen otras especies de los hongos Aspergillus y Penicillium, yciertas bacterias. Desde el punto de vista de su utilización en cosmética, su interésproviene de que se trata de un inhibidor de la enzima tirosinasa, probablementemediante su acción quelante sobre el átomo de cobre presente en su centro activo. Latirosinasa es una enzima que cataliza dos reacciones, la hidroxilación de L-tirosina a Ldopay la oxidación de ésta a dopaquinona. El producto final, la dopaquinona, es deespecial interés, ya que es el precursor de las melaninas, los pigmentos presentes enla piel. A causa de estas propiedades, el ácido kójico ha sido utilizado con éxito encosmética como agente blanqueador de la piel. Si bien este uso cosmético fueaprobado por las autoridades sanitarias japonesas en 1988, existen en la actualidadciertos informes y datos contradictorios sobre su seguridad y los riesgos potencialesque su uso puede entrañar.La ruta de biosíntesis del ácido kójico se inicia probablemente a partir de laglucosa y transcurre a través de la oxidación de ésta a 3-cetoglucosa catalizadapresumiblemente por alguna glucosa-3-deshidrogenasa. La producción se realizageneralmente mediante fermentación, empleando cepas de A. oryzae o A. flavus, conlas que se han alcanzado producciones de hasta 40 g/L y rendimientos superiores al70%. También se ha descrito la conversión de azúcares, preferiblemente glucosa, enácido kójico mediante el empleo de micelio de A. flavus como biocatalizador celular,procedimiento que ha permitido obtener del orden de 45 g/L del ácido a partir de 100g/L de glucosa.Referencias: 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86.