Die moderne Art, ein Produkt zu konservieren, bedeutet, ein Produkt für Keime unattraktiv, für den Verbraucher hingegen hochattraktiv zu machen, ohne Reizungen zu verursachen. Für moderne Kosmetik spielt eine verträgliche Konservierung eine Schlüsselrolle und ist wichtiger denn je. Die Umweltbedingungen werden für unsere Haut immer schwieriger, und die Strategie bei er Konservierung steht im Mittelpunkt, da die meisten der zugelassenen Konservierungsstoffe negative Nebenwirkungen aufweisen, die Auflagen zu- und die zulässigen Dosierungsmengen abnehmen. Der Durchschnittsverbraucher schenkt der Aufbewahrung keine große Aufmerksamkeit. Gleichzeitigwünschen sich die Verbraucher ein verträgliches kosmetisches Produkt mit hoher Stabilität und langer Haltbarkeit. Formulierer haben eine andere Sichtweise, denn die Konservierung ist oft schwieriger als erwartet.
Bakterien, Hefen und Schimmelpilze sind ein unverzichtbarer Bestandteil des Lebens und der Evolution. Einerseits sind Bakterien auf unserer Haut und in unserem Verdauungssystem von hoher funktioneller Bedeutung, andererseits wollen wir unsere Lebensmittel und Kosmetika vor unerwünschtem Befall schützen. Die Abtötung von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen ist eine kleinere Herausforderung als das Finden des richtigen Gleichgewichts für jede einzelne Formulierung und die Aufrechterhaltung der Verträglichkeit.
Wie würde also das absolut perfekte Konservierungsmittel aussehen? Es sollte natürlich sein sowie pH-unabhängig und in allen Formulierungen wirken. Außerdem sollte es transparent wasserlöslich, verträglich, stabil, geruch- und farblos und darüber hinaus preiswert sein. Die schlechte Nachricht: Ein solches Konservierungsmittel gibt es nicht.
Es geht immer darum, die perfekte Lösung für Ihre individuellen Anforderungen zu finden und Hindernisse frühzeitig zu erkennen, um Risiken und Fallstricke zu vermeiden. Ein solches Leitmotiv stellt die Kosmetikhersteller jedoch bei jeder Neuentwicklung oder beim Ersatz von gelisteten Konservierungsstoffen vor typische Fragen. Die Cosphatec GmbH verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung im Produktschutz mit Schwerpunkt auf Konservierung und alternative mikrobiologische Lösungen. In diesem Artikel geben wir Ihnen einen Überblick über häufig gestellte Fragen, allgemeine Herausforderungen und einen Leitfaden zur Erhöhung der Verträglichkeit Ihrer Formulierungen.
Worin besteht der Unterschied zwischen gelisteten und nicht gelisteten Konservierungsstoffen? Was sind die Vor- und Nachteile?
Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir die Geschichte der Konservierung von Anfang an betrachten und uns auch auf die rasante Entwicklung der letzten 15 Jahre und die neuesten Trends konzentrieren. Erste Hinweise auf eine Konservierung gehen auf das Jahr 5000 v. Chr. zurück, als Trauben getrocknet oder zur Herstellung von Wein und Essig verwendet wurden. Die Römer beherrschten viele Konservierungstechniken, die auch heute noch angewendet werden. Gemüse wurde in Öl aufbewahrt, Früchte mit Honig konserviert, andere Lebensmittel wurden gesalzen oder in Salzwasser gekocht. Im spätrömisch-byzantinischen Reich führten medizinische Erkenntnisse zur Entdeckung der Destillation, dem Beginn der Entwicklung von Parfüm und der Verwendung von Alkohol zur Konservierung.
Die Entwicklung von synthetischen Konservierungsmitteln im 19. und 20. Jahrhundert führte zum Durchbruch der Breitbandkonservierung. Im Jahr 1855 wurde Formaldehyd entdeckt, und zehn Jahre später war man in der Lage, es technisch herzustellen. Im Laufe der nächsten 100 Jahre wurden Formaldehydspender wie DMDM-Hydantoin und Bronopol verwendet. Die Erfindung der Parabene im Jahr 1930 hatte einen großen Einfluss auf den Markt und vereinfachte die Konservierung erheblich. Diese Ester der p-Hydroxybenzoesäure zeigten eine hohe Wirksamkeit, eine akzeptable Wasserlöslichkeit, deckten einen breiten pH-Bereich von 3,0 bis 7,0 ab und waren kostengünstig. Doch jedes Produkt hat seinen Zenit, und die Situation hat sich geändert.
Seit den 1950er Jahren sind immer mehr toxikologische Forschungszentren entstanden, die nach und nach vielen synthetischen Konservierungsmitteln ein Ende gesetzt haben. Es konnte sogar eine Reihe von gefährlichen Nebenwirkungen festgestellt werden; angefangen von allergischen Reaktionen über hormonbeeinflussende Wirkungen bis hin zu einem krebserregenden Potenzial. All dies hat dazu geführt, dass mehrere Stoffe unter Verdacht gerieten. Heute sind einige Stoffe vollständig verboten, und die Verwendung der meisten frühen synthetischen Konservierungsmittel wurde eingeschränkt. Dennoch werden Parabene immer noch in Massenprodukten verwendet, wobei jedoch von immer mehr Formulierern bereits nach Alternativen gesucht wird. Phenoxyethanol war lange Zeit ein sehr gebräuchliches Konservierungsmittel, steht aber heute ebenfalls in der Schusslinie. Dies stellt bereits häufig das Todesurteil für einen Rohstoff dar, da er für negatives Marketing sorgt. Die Erfahrungen und Meinungen der Verbraucher haben einen großen Einfluss auf die Dynamik des Marktes und sind letztlich entscheidend. Das bedeutet, dass Verträglichkeit mehr bedeutet als ein nicht reizender Inhaltsstoff. Sie umfasst ebenfalls, dass es keine versteckten negativen Nebenwirkungen oder eine negative Verknüpfung im Bewusstsein der Verbraucher gibt.
Leider haben viele herkömmliche Konservierungsmittel negative Nebenwirkungen. Bevor wir zu den traditionellen Konservierungsmitteln kommen, müssen wir zunächst das Wort Konservierungsmittel definieren. Im Allgemeinen gibt es zwei geltende Definitionen. Aus mikrobiologischer Sicht stellen alle Stoffe mit antimikrobieller Wirkung Konservierungsmittel dar. Dazu gehören Öl, Honig, Zucker, organische Säuren, Alkohole, Diole, synthetische Stoffe usw. Gemäß der Europäischen Kosmetikverordnung lautet die Definition anders: Alle antimikrobiellen Stoffe, die nur eine Funktion haben (konservieren), werden als Konservierungsmittel gelistet. Stoffe mit zusätzlichen positiven Funktionen sind nicht als Konservierungsmittel gelistet. Dies ist deshalb interessant, weil fast alle dieser so genannten Multifunctionals eine wesentlich bessere toxikologische Einstufung, weniger negative Nebenwirkungen, zusätzliche nützliche positive Wirkungen, bessere Vermarktungsmöglichkeiten und keine Einschränkungen hinsichtlich der zulässigen Dosierung aufweisen.
Der US-Markt funktioniert dagegen etwas anders:
Bei der Auswahl der empfohlenen antimikrobiellen Mittel orientieren sich viele Unternehmen an den Whitelists von Skin Deep, Sephora, Wholefood oder GRAS. Anders als in der EU wird auf dem US-Markt häufig der Hinweis „frei von“ verwendet, um die Verträglichkeit der Produkte hervorzuheben. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass sich der EU- und der US-Markt ähnlicher sind, als man allgemeinhin annehmen könnte. Alle Multifunctionals aus unserem Portfolio sind in der Europäischen Kosmetikverordnung nicht als Konservierungsmittel gelistet und haben die beste Bewertung in den genannten US-Datenbanken wie Skin Deep.
Daher sind Multifunctionals die erste Wahl, um die Verträglichkeit einer Formulierung zu erhöhen und eine höhere Hautfreundlichkeit zu bieten. So können Sie unangenehme Nebenwirkungen vermeiden und von den zusätzlichen positiven Wirkungen profitieren. Das weltweite Produktionsvolumen von bei Massenprodukten eingesetzten Standardkonservierungsmitteln ist viel höher, und die Preise sind daher niedriger. Dies könnte sich in Zukunft ändern, muss jedoch heute berücksichtigt werden. Das bedeutet, dass der Preis einer alternativen Konservierung auf den ersten Blick höher sein mag, aber unter Berücksichtigung aller positiven Auswirkungen, die natürliche Alternativen für das Produkt, den Verbraucher und die Umwelt mit sich bringen, sollte dies nicht als Nachteil, sondern vielmehr als Chance für einen Wandel zum Besseren betrachtet werden.
Woher kommt der Trend, traditionelle Konservierungsmittel zu ersetzen?
Es scheint, dass sich der Fortschritt in den letzten zehn Jahren mehr denn je beschleunigt hat. Warum? Wissenschaftliche Untersuchungen, Sicherheitsberichte und toxikologische sowie Reizungstests sind nur einige der Teile des Puzzles. Testzeitschriften, Kosmetik-Websites und Bewertungs-Apps für Smartphones sind weitere mächtige Instrumente, die einen starken Einfluss auf die Meinungen und Bedürfnisse der Verbraucher haben. Während früher ein gewisses Maß an chemischem Wissen notwendig war, um die INCI von Kosmetikprodukten zu verstehen, ist es heute mit Smartphone-Apps sehr einfach, sich durch Scannen des Produkts schnell und unkompliziert einen Überblick über die Inhaltsstoffe und ihre individuelle Bewertung zu verschaffen.
Dennoch können solche Plattformen unfair und irreführend sein, wenn sie die individuelle Bewertung von Rohstoffen nicht transparent gestalten. Die Umweltbedingungen ändern sich weltweit, und Pandemien wie aktuell Covid-19 beeinflussen die Meinung der Verbraucher ebenfalls. Infolge dieser Instrumente und des wachsenden Bewusstseins für chemische Inhaltsstoffe steigt der Druck auf die Kosmetikhersteller ebenso wie die Zahl der neu entwickelten gesunden Inhaltsstoffe. Selbst große multinationale Unternehmen haben begonnen, umstrittene Stoffe durch natürliche Alternativen zu ersetzen.
Wird die Haltbarkeit des Produkts durch den Ersatz gelisteter Konservierungsmittel durch alternative antimikrobielle Mittel beeinflusst?
Viele Formulierer wissen, dass nicht gelistete Konservierungsmittel eine gute Option sind, um die Verträglichkeit einer Formulierung zu erhöhen. Sie befürchten jedoch, dass diese Multifunctionals weniger effizient sind und nicht die gleiche Haltbarkeit des Endprodukts gewährleisten können. Diese Zweifel sind unbegründet. Wie bereits erwähnt, weisen Multifunctionals aus mikrobiologischer Sicht ebenfalls eine starke antimikrobielle Wirksamkeit auf. Die Herausforderung besteht jedoch stets darin, die wirksamste Kombination für jede einzelne Formulierung zu finden. Im Allgemeinen wird empfohlen, eine Kombination von zwei oder drei antimikrobiellen Mitteln zu verwenden, die eine synergetische Wirkung aufweisen. Durch die Verwendung von Multifunctionals können Sie die Konzentration verringern, umweltverträglichere Inhaltsstoffe verwenden, die wirtschaftlichen und ökologischen Kosten senken und die Verträglichkeit des Produkts erhöhen.
Was sollte bei einer persönlichen Entscheidung beachtet werden und wie lassen sich Fallstricke vermeiden?
Jedes Unternehmen hat individuelle Anforderungen und andere Strategien. In größeren Unternehmen können sich die Strategien von Produktlinie zu Produktlinie unterscheiden. Zuallererst müssen Sie also wissen, wonach Sie suchen und welche Strategie Sie bei der Herstellung von hautfreundlichen Produkten verfolgen.
- Wenn Sie Naturprodukte herstellen und z.B. die COSMOS-Zertifizierung befolgen, sind Sie auf COSMOS-geprüfte Multifunctionals beschränkt.
- Wenn Sie keine COSMOS-Zertifizierung benötigen, stehen ihnen auch synthetische Stoffe zur Auswahl. Oft sind chemisch identische synthetische Stoffe verfügbar, die sich hervorragend zur Kostensenkung eignen.
- Wenn gelistete und verträgliche Konservierungsmittel für Sie in Frage kommen, können Sie auch Mischungen wie die Cosphagard-Serie verwenden, die Kombinationen aus verträglichen Konservierungsmitteln und Multifunctionals darstellen.
- Eine weitere Möglichkeit wäre, die Konzentration Ihrer Konservierungsmittel zu senken, indem Sie die antimikrobielle Wirksamkeit mithilfe von Multifunctionals erhöhen.
Der Anwendungsbereich des Produkts, die Art der Formulierung und sogar der lokale Markt sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Gesichtscremes benötigen ein verträglicheres Konservierungssystem als Körperlotionen. Auch die Art der Formulierung ist von großem Interesse. Eine typische Gesichtsmaske, die auf das empfindliche Gesicht aufgetragen wird und 20–30 Minuten auf der Haut verbleibt, erfordert sehr verträgliche Inhaltsstoffe. Darüber hinaus stellt die durchschnittliche Hautempfindlichkeit ebenfalls eine Herausforderung dar.
Weitere häufige Fallstricke sind zum Beispiel der richtige pH-Wert und negative Wechselwirkungen einiger Inhaltsstoffe. Der gewählte pH-Wert in Gesichtscremes und Augenseren, die mit den Schleimhäuten der Augen in Berührung kommen, kann Reizungen verursachen. Der pH-Wert unserer Haut liegt bei 5,5. Das bedeutet, dass für typische Hautpflegeprodukte ein End-pH-Wert von 5,5 dringend empfohlen wird. Einerseits ist ein pH-Wert von 5,5 verträglich für unsere Haut, andererseits ist die Auswahl an geeigneten Konservierungsmitteln oder Multifunctionals groß, da fast alle bei diesem pH-Wert wirksam sind. Der pH-Wert unserer Tränenflüssigkeit liegt jedoch bei 7,35, und ein Augenserum mit einem pH-Wert von 5,5 ist zwar gut für die Haut um die Augen, wirkt jedoch leicht reizend auf unsere Augen. Das Zusammenspiel von Inhaltsstoffen kann ein großer Vorteil, aber auch eine Herausforderung sein. Penetrationsverstärker sind wunderbar geeignet, um die Wirksamkeit von Wirkstoffen zu erhöhen. Durch die Kombination von Wirkstoffen und Penetrationsverstärkern können die Wirkstoffe tiefer in die Haut eindringen. Die häufig verwendeten Diole gehören zu der Gruppe der Penetrationsverstärker. Sie erhöhen die Stabilität von Emulsionen durch Verringerung der Partikelgröße und unterstützen die antimikrobielle Wirksamkeit, indem sie die Zellwand bzw. Membranen von Keimen angreifen. Der Nachteil besteht hingegen darin, dass sie auch das Reizpotenzial von leicht reizenden Inhaltsstoffen verstärken können.
Sind zertifizierte Produkte hautverträglicher, und welchem Gütesiegel sollte ich mehr vertrauen?
Manchmal kann es sehr verwirrend werden, und es ist nicht leicht, den Überblick zu behalten. Es scheint, als ob für jeden neuen Trend ein neues Gütesiegel auftaucht. Alle diese Kennzeichnungen weisen unterschiedliche Anforderungen auf, und es kann schwierig sein, den Überblick zu behalten. Dies gilt insbesondere für Hersteller, die ihre Produkte exportieren und dadurch verpflichtet sind, lokale Anforderungen anderer Länder zu erfüllen. Somit ist es heute mehr denn je empfehlenswert, insbesondere das antimikrobielle System kosmetischer Formulierungen zu überprüfen. Die meisten Gütesiegel legen den Schwerpunkt auf natürliche Inhaltsstoffe, und die Endprodukte sind im Durchschnitt hautfreundlicher. Als verantwortungsbewusster Formulierer sollten Sie nicht jeder Regel blindlings folgen. Ein veganes Produkt kann zum Beispiel voller schädlicher Inhaltsstoffe sein, und auch natürliche Rohstoffe können Reizungen verursachen. Wie Paracelsus sagte:
„Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift;
allein die Dosis macht’s, dass ein Ding kein Gift sei.“
Sind neue innovative antimikrobielle Mittel die beste Wahl für die Herstellung verträglicher Formulierungen?
Die wissenschaftliche Forschung ist sehr wichtig. Die Zahl der resistenten Keime nimmt zu, und je größer die Auswahl an geeigneten antimikrobiellen Mitteln ist, desto einfacher wird es, die beste Lösung für eine individuelle Formulierung zu finden. Wir durchsuchen nicht nur den Markt, sondern auch die Natur ständig nach neuen antimikrobiellen Wirkstoffen und Extrakten – aber offen gestanden: Forschung bedeutet oft, dass durch die Lösung eines Problems zwei neue entstehen. Parabene und Formaldehyd wurden damals als die „perfekten neuen Stoffe“ für Konservierungssysteme gepriesen. Die negativen Nebenwirkungen wurden jedoch erst viele Jahre später festgestellt.
Man weiß nie, welche Art von Nebenwirkungen eventuell in der Zukunft festgestellt werden. Heutzutage verfügen die toxikologischen Forschungszentren über viel Erfahrung und arbeiten hoch professionell. Dies bedeutet, dass die Substanzen genau getestet werden und mit hoher Wahrscheinlichkeit Nebenwirkungen aufgedeckt werden. Natürlich sind die Risiken bei neuen, chemisch hergestellten Molekülen höher als bei natürlich gewonnenen Stoffen. Die Forschung leistet jedoch viel mehr. Die Identifizierung von Synergieeffekten spielt eine Schlüsselrolle für moderne und hautfreundliche Kosmetika. Je besser man die Wirkungsweise und die Wechselwirkungen von antimikrobiellen Mitteln versteht, desto niedriger ist die erforderliche Konzentration, ohne dass die Wirksamkeit beeinträchtigt wird. Im Allgemeinen wird empfohlen, zwei oder drei verschiedene antimikrobielle Mittel zu kombinieren. Wenn ein antimikrobielles Mittel die Bakterienmembran passieren muss und ein anderes die Membran angreift, kann die Wirksamkeit durch Verwendung von zwei antimikrobiellen Mitteln erhöht werden. Ein weiteres sehr gutes Beispiel ist die Löslichkeit von antimikrobiellen Mitteln: Viele der wirksamsten Substanzen sind in Öl löslich. Da Keime in der Wasserphase wachsen, müssen hydrophobe Stoffe auch in die Wasserphase eingebracht werden, sonst sind sie in Emulsionen nicht wirksam. Man kann die Wasserphase für diese Stoffe attraktiver machen, indem man Diole oder Co-Emulgatoren verwendet, die in der Zwischenphase vorhanden sind und gleichzeitig als Lösungsmittel für öllösliche antimikrobielle Mittel dienen. Mit zunehmendem Wissen über die natürlichen Prozesse und die Milliarden Jahre der Evolution werden voraussichtlich neue Moleküle und neue antimikrobielle Extrakte entwickelt werden. Aber auch die Verbesserung der Wirksamkeit bestehender Stoffe gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Schließlich können wir aus der Geschichte lernen, dass die derzeitige Klassifizierung nur eine Momentaufnahme der aktuellen toxikologischen Wissensbasis ist, und es wird interessant sein zu sehen, welche neuen Erkenntnisse die Zukunft bringen wird. Die Verbesserung bekannter Substanzen ist also ein weiterer Teil der Forschung. Bewährte antimikrobielle Mittel, die seit Jahrzehnten ohne Bedenken eingesetzt werden, sind wie Rohdiamanten. Hier ein Beispiel: Die Kombination aus Lävulinsäure (Cosphaderm® LA-T) und Anissäure (Cosphaderm® pAS natural) wird sehr häufig in Babypflegeprodukten sowie in Produkten für empfindliche Haut eingesetzt. Im Rahmen des Arbeitsablaufs konnte ein Mangel festgestellt werden – aber wir haben bereits eine Lösung. Zunächst muss das Salz der Anissäure gebildet werden, um sie in Wasser aufzulösen, und am Ende der Formulierung muss der pH-Wert gesenkt werden, um die antimikrobielle Wirksamkeit der Säure zu nutzen. Aufgrund dieses aufwendigen Arbeitsablaufs haben wir Cosphaderm® Sodium LAAS entwickelt: Auf den ersten Blick scheint dieses Produkt unauffällig zu sein, doch es sind die Details, die den Ausschlag geben. Die Umwandlung der beiden natürlichen Säuren in Salze in Verbindung mit einem Sprühtrocknungsverfahren führt zu einem neuen Produkt, das viel benutzerfreundlicher und auch nachhaltiger ist. Es sind keine weiteren Auflösungsschritte der Säuren erforderlich, und die Konzentration der Wirkstoffe in der Mischung kann auf ein Maximum erhöht werden. Das spart nicht nur Verpackungs- und Transportkosten, sondern auch Lagerfläche.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass verträgliche Produkte und ein ausgezeichnetes Hautgefühl kein Widerspruch sind. Der technische Fortschritt ermöglicht es uns heute, sehr reine und natürliche Rohstoffe von hoher Qualität zu produzieren. Potenzielle Allergene oder Lösungsmittel, die während des Extraktions- oder Produktionsprozesses auftreten könnten, können vollständig eliminiert werden. Die Kosmetikhersteller müssen erkennen, dass die Verbraucher immer mehr auf die Inhaltsstoffe achten und der Trend zu mehr Natürlichkeit stark zunimmt. Wir sollten und können von der Natur lernen! Das Konservierungssystem spielt eine Schlüsselrolle für die Verträglichkeit. Wir müssen einen Weg finden, Formulierungen zu stabilisieren, ohne die Hautfreundlichkeit zu gefährden. Die Kosten für natürliche Lösungen sind höher, machen aber nur einen kleinen Prozentsatz der Gesamtkalkulation aus, da auch die Umwelt berücksichtigt werden muss. Oft haben Wirk- und Farbstoffe einen viel größeren Einfluss auf die Endkosten. Selbst bei Produkten für den Massenmarkt gibt es immer Raum für Verbesserungen – selbst wenn diese Schritt für Schritt erfolgen:
In der ersten Stufe können die kritisierten Konservierungsstoffe durch Mischungen aus gut tolerierten und verträglichen Konservierungsstoffen ersetzt werden, die durch antimikrobielle Multifunctionals verstärkt werden. Die zweite Stufe stellen synthetische Multifunctionals dar, die den großen Vorteil haben, dass sie zusätzliche Vorteile für die Vermarktung bieten und dass keine Einschränkungen vorliegen. Sie weisen in der Regel die besten Bewertungen in Rohstoffdatenbanken und Bewertungsportalen auf. Der letzte Schritt besteht darin, die Haltbarkeit Ihres Produkts mithilfe von natürlich zertifizierten antimikrobiellen Stoffen zu verlängern, die herkömmliche Konservierungsmittel oder synthetische Stoffe vollständig ersetzen.
Diese breite Produktpalette ist eine Erleichterung für jeden Kosmetikhersteller, denn viele Stoffe werden sowohl in einer natürlichen als auch in einer synthetischen Version angeboten. Sobald ein effizientes antimikrobielles System erkannt wurde, ist es kein Problem, mit den synthetischen Versionen zu beginnen und sie einfach durch die chemisch identischen natürlichen Versionen zu ersetzen, wenn eine Zertifizierung erforderlich ist.
Für jede einzelne Formulierung muss das beste Preis-Leistungs-Verhältnis ermittelt werden. Wenn Sie Wert auf verträgliche Formulierungen legen, sollten Sie eine ausführliche Beratung durch unsere Experten in Betracht ziehen.