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Introducción
La caída del cabello se origina, entre otros factores, por las constantes situaciones de estrés que experimenta el ser humano, una alimentación baja en antioxidantes y cambios hormonales; los cuales generan cabello graso, caspa, cabello con estructura débil y con menor grosor, así como hipersensibilidad en el cuero cabelludo derivada de la acción excesiva de la hormona DHT (dihidrotestosterona), lo cual se contrarresta incorporando en la zona del cabello vitamina B6 y vitamina E,1 compuestos que se pueden encontrar en el tuétano de res.2
En función de lo anterior, se recomienda utilizar productos capilares suaves que contengan sustancias reengrasantes, principios activos que hidraten las fibras queratínicas y que regeneren la película hidrolipídica, además de presentar propiedades calmantes 3, y de acuerdo con Robbins,4 los componentes del champú deben ser: surfactante primario, sódico secundario y catiónico, acondicionador, estabilizador, preservante, base, olor y color.
Considerando que la limpieza del cabello se logra por medio de surfactantes, principalmente de tipo aniónico, que al entrar en contacto con el cuero cabelludo alteran la hidrofilicidad, permitiendo el desplazamiento de la suciedad por medio del agua,4 en la formulación del champú se incluye Peg 120 metil glucosa trioleato, el cual actúa como tensioactivo, además de ser emoliente y regulador de la viscosidad.5
Otros ingredientes incluidos en la formulación son el cocoanfoacetato sódico, surfactante anfótero con propiedades dermatológicas y usado para pieles sensibles;6 el Poliquartenium 10, empleado para dar suavidad al cabello y facilitar el peinado, y la cocodietanolamida para reforzar la espuma y generar viscosidad; el coco-glucósido y gliceril oleato, ingredientes base que además de ser de origen natural, aportan humectación y mayor contenido de grasas al cuero cabelludo.7
En consecuencia, no es posible tratar las alopecias diagnosticadas como patologías, sólo con cosméticos y esperar recuperar todo el cabello perdido. Sin embargo, sí podemos prevenir la caída o actuar en la etapa inicial de algún tipo de alopecia, mejorando el estado del cabello, favoreciendo el crecimiento más saludable y fortalecido, prolongando así sus ciclos de vida.3
Con base en lo anterior, la presente investigación tiene como objetivo la reformulación de un champú a base de tuétano de res, que contribuya al fortalecimiento del cabello para contrarrestar su caída, mejorando la imagen de las personas y de esa manera que no repercuta en su autoestima.
Materiales y métodos
En el presente proyecto se utilizaron tuétano de res, agua destilada, diestearato de polietilenglicol, Peg-120 metilglucosa trioleato y propilenglicol, decilpoliglucósido, cocamida propilbetaína, cocodietanolamida, polioléster de aceite graso de coco, cocoanfoacetato sódico, Polyquaternium 10, coco-glucósido y gliceril oleato, 5-bromo-nitro-1,3-dioxan en propilenglicol, fragancia (esencia orange, esencia de rosas), colorante al 1 % (amarillo huevo y rosa fucsia), ácido cítrico al 10 %. Los reactivos fueron de grado analítico.
Obtención de tuétano de res
En el mercado San Juan Pantitlán en la Alcaldía Iztapalapa, Ciudad de México, México, se adquirieron huesos del fémur de res cortados en trozos de 10 a 12 cm. Se lavaron con agua purificada, se secaron y se retiró el tuétano de forma mecánica con ayuda de una espátula.
Acondicionamiento del tuétano de res
El tuétano extraído de los huesos se calentó en un recipiente de acero inoxidable a temperatura entre 40 y 45 °C, hasta su fusión total; el tuétano caliente se filtró sobre una malla de tela y se colocó en un recipiente de vidrio con cierre hermético, previamente tarado; se enfrió, se pesó y se mantuvo en congelación hasta su uso.
Elaboración de champú
Para la elaboración del champú se tomó como formulación base o blanco, la fórmula proporcionada por la empresa Conjunto LAR de México,7 sin adición de algún activo en la fase 6. La incorporación de tuétano se realizó preparando cinco reformulaciones en las que se varió el porcentaje de adición de tuétano del 2 % al 10 %, modificando solo el porcentaje de agua. La formulación base se presenta en la tabla 1, y se describe el procedimiento de elaboración.
En la fase 1 se disuelve el diestearato de polietilenglicol en agua a 85 °C; por separado, en la fase 2 se disuelve el Peg-120 metil glucosa dioleato y propilenglicol a 50 °C. Se pesan y se mezclan los ingredientes de la fase 3, decil glucósido, cocamida propil betaína, cocodietanolamida, polioléster de aceite graso de coco y cocoanfoacetato sódico. Las fases 1 y 2 se mezclan manteniendo agitación constante y se incorpora la fase 3 hasta su homogeneización. El Polyquaternium 10, ingrediente de la fase 4, se disuelve en agua a 25 °C y la fase 5 se prepara disolviendo el coco-glucósido y gliceril oleato en agua a 25°C. Las fases 4 y 5 se adicionan a la mezcla de las fases 1, 2 y 3 y se continúa la agitación hasta su incorporación total. Finalmente se adicionan los ingredientes de la fase 6, siendo el tuétano de res el activo, incorporando uno a uno hasta homogeneizar.
Selección de la formulación para evaluación del efecto anticaída
Se determinó la estabilidad de las muestras preparadas al dejarlas en reposo en recipientes herméticamente cerrados, a temperatura y presión ambientales, por un período de 15, 30 y 45 días a partir de su preparación. A las muestras más estables se les evaluó la facilidad de aplicación, poder espumante y facilidad de enjuague por medio de un lavado de manos, y posterior al lavado, se evaluó la sensación de resequedad en la piel. Las muestras estudiadas se compararon con el blanco y con un champú comercial de control caída. De estas pruebas se seleccionó la formulación final, a la que se le determinaron parámetros fisicoquímicos.
Determinación de pH
Se calentó el champú en baño maría a una temperatura de 25 °C. Mediante un potenciómetro se determinó su pH 8, y se ajustó a un valor entre 6 y 7 con ácido cítrico al 10 %.
Determinación de la densidad relativa mediante picnómetro
El picnómetro se ajustó a peso constante, se pesó vacío en una balanza analítica, registrando el peso en gramos hasta la cuarta cifra decimal; así mismo, se anotó el valor nominal del volumen interno impreso en el cuerpo del picnómetro. Se calentó la muestra en baño maría hasta alcanzar una temperatura de 25 °C, y se colocó en el picnómetro cuidando de no sobrepasar la línea del aforo. Se colocó el tapón esmerilado y el exceso de muestra se derramó por el tubo capilar, verificando que no quedaran burbujas en el interior del cuerpo y el capilar. El exterior y boca del capilar se limpió con papel absorbente hasta que no hubo rastro de muestra. Se pesó el picnómetro con muestra, el peso quedó registrado hasta la cuarta cifra decimal.9
La densidad del champú se calculó mediante la siguiente ecuación:
donde:
D: densidad de la muestra
PV: peso del picnómetro vacío, en gramos
VP: volumen interior del picnómetro, en centímetros cúbicos
PM: peso del picnómetro lleno con muestra, en gramos.
Determinación de viscosidad
La medición se realizó utilizando un viscosímetro de Ostwald.10 El mismo consiste en dos contenedores de vidrio, a distinta altura, separados por un capilar. Midiendo el tiempo que tarda en descender un volumen determinado de líquido a través del capilar, se determinó la viscosidad. La ecuación de Hagen-Poiseuille describe el flujo de un líquido en un ducto circular, en régimen laminar:
donde:
L: longitud del capilar
D: diámetro del capilar
: viscosidad del fluido
V: velocidad promedio con que se mueve el fluido.
La ecuación de Poiseuille es válida cuando el régimen del flujo es laminar, por lo tanto, cada viscosímetro tiene un rango de viscosidad cinemática para el cual esto se cumple. Existe una variada gama de viscosímetros con diferentes radios de capilar, que permiten medir un amplio rango de coeficientes de viscosidad.11 Se seleccionó el viscosímetro E (viscosidad de 0,02 a 0,20 m2/s) debido a que el champú se considera un fluido de alta viscosidad.
El contenedor inferior del viscosímetro seleccionado se llenó con la muestra hasta el aforo, evitando la formación de burbujas. El viscosímetro con muestra se mantuvo a temperatura de 25 °C en baño maría, durante treinta minutos, cuidando que el nivel del agua cubra el viscosímetro. Se succionó el champú por la rama del contenedor superior hasta llegar al aforo superior. Con un cronómetro, se midió el tiempo que la muestra tarda en pasar del aforo superior al inferior del contenedor. La medición del tiempo se realizó por triplicado y se obtuvo un promedio. Se calculó la viscosidad cinemática en m2/s y con la densidad determinada con el picnómetro se computó la viscosidad absoluta.10
Determinación del poder espumante. Método de Beh-James
Se preparó una solución al 10 % v/v del champú en agua, así como del blanco de referencia. Se colocó una muestra de 5 mL en un tubo de ensayo, se tapó y se sometió manualmente a 50 agitaciones cíclicas.10 Se registró el volumen de la espuma formada al tiempo 0, y se midió el volumen cada hora durante las primeras 8 h; posteriormente se midió el volumen de la espuma a las 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 38 h.
Estudio de mercado
La recopilación de información para obtener datos sobre el producto por desarrollar y las preferencias del mercado, se realiza mediante procedimientos especializados que pueden aplicarse a través de cuestionarios por correo, entrevista telefónica, y entrevista personal.12 La tabla 2 muestra el cuestionario aplicado a 62 personas, con un rango de edad de 16 a 55 años, sin hacer distinción de sexo, ocupación o estado de salud, con el objetivo de conocer hábitos en el uso de champú, algunas características del champú que utilizan, y otras que desearían encontrar en un champú, así como su interés de probar uno nuevo.
Evaluación sensorial
Se realizó por expertos no entrenados. Se utilizó la prueba de escala hedónica verbal afectiva, la cual permite determinar y medir las características sensoriales de los productos e investigar diferencias e incluso nivel de agrado de un producto. Los ensayos analíticos se realizan por parte de jurados y permiten, por ejemplo, determinar una diferencia con respecto a un producto ya usado, y medir la importancia de esta diferencia.13
El análisis consistió en utilizar el blanco en el aseo del cabello durante treinta días, y posteriormente el champú con tuétano, también por treinta días, para evaluar las características del champú y su efecto en el cabello de manera objetiva. Se aplicó el cuestionario de la tabla 3 para conocer el grado de satisfacción sobre la funcionalidad y efectividad del champú, comparándolo con el blanco.
Los atributos evaluados para la funcionalidad del champú fueron: textura, brillo, consistencia, intensidad del aroma, permanencia del aroma, facilidad de aplicación, espuma generada y facilidad de enjuague. Mientras que los de efectividad fueron: suavidad y flexibilidad de la piel, textura, brillo, sensación de limpieza, tiempo de secado, suavidad y volumen del cabello, así como el efecto del control caída. La escala de evaluación fue de 1 a 5, donde 1 fue muy insatisfecho y 5 muy satisfecho.
Se aplicó una tercera encuesta a la población que realizó el análisis sensorial a fin de conocer las causas que originan la pérdida de su cabello, y poder estimar el tipo de población al que puede dirigirse el producto, al haber observado un efecto positivo durante el uso de las muestras evaluadas. El cuestionario se presenta en la tabla 4.
Análisis estadístico
Las respuestas en los cuestionarios de estudio de mercado (tabla 2), se trataron por medio de la representación gráfica. Se realizó un conteo general de cada pregunta del cuestionario de evaluación sensorial, obteniendo el valor total, y se representó a través de una gráfica circular, la cual se puede utilizar para ilustrar la proporción de cada categoría en los datos. El círculo está segmentado en divisiones, cada una de las cuales representa una categoría de datos. Al comparar y contrastar el tamaño de las divisiones, se puede evaluar la magnitud relativa de cada categoría.14
Para la prueba de análisis sensorial, se utilizó el método de prueba de rangos con signo en datos pareados, para determinar la diferencia percibida por el evaluador en el uso del champú formulado con tuétano y el blanco. Esta prueba de signos utiliza los signos más y menos de las diferencias entre las observaciones, y μ0 (valor característico de una serie de datos) en el caso de una muestra, o los signos más y menos de las diferencias entre los pares de observaciones, en el caso de muestras en pares; no toma en cuenta la magnitud de esas diferencias.15
Resultados y discusión
Obtención del tuétano de res
Los consumidores de hoy prestan más atención a los aspectos socio-culturales de los productos, por esta razón las organizaciones deben considerar la necesidad de desarrollar innovaciones de diseño, como las tecnológicas y funcionales.16
En algunos lugares y pueblos de México, tradicionalmente se usa el tuétano de res como medida preventiva para evitar la pérdida de cabello, observando mejoría en el volumen, sedosidad y brillo.
De la obtención y acondicionamiento del tuétano se obtuvieron, por cada 3,5 kg de hueso de res, 500 g de tuétano, siendo el rendimiento del 14,3 %. El tuétano de res no utilizado se mantuvo en congelación durante seis meses, al término de este tiempo se descongeló; visualmente se observó que no presentó oxidación y no se apreció olor a rancio.
Estudio de Mercado
La investigación de mercado es una herramienta que recolecta y analiza información acerca de la preferencia en la adquisición del producto de interés por parte del consumidor. Las empresas investigan los mercados con el fin de efectuar un constante seguimiento a las experiencias, características y motivos de compra del consumidor, así como a las influencias ambientales, culturales, políticas o de otra índole, las cuales influyen sustancialmente en el momento de decidirse por un producto.17
La encuesta del estudio de mercado (tabla 2) arrojó los siguientes resultados: el 100 % de la población utiliza champú para lavar su cabello; el 69 % mencionó que asea diariamente su cabello; un 25 % prefiere el aroma a rosas mientras que otro 20 % prefiere el aroma cítrico. El 26 % de la población encuestada prefiere que el champú sea de color amarillo y el 23 % rosa. El 58 % gasta entre 100 y 300 mL de champú en un mes, en tanto el 47 % solo lo utiliza como un producto de limpieza para su cabello. Es importante mencionar que el 22 % lo usa para disminuir la caída del cabello y que el 44 % de la población presenta dicho problema.
El 34 % de la población mencionó que le gustaría encontrar en su champú de confianza, el beneficio de evitar la caída de cabello y al 81 % le agradaría probar un champú que evite esta problemática. El 53 % de la muestra estudiada no tiene preferencia por alguna marca en particular de champú, el 63 % adquiere el champú en un supermercado y el 81 % estuvo dispuesto a participar en el uso del champú desarrollado en la presente investigación durante un mes. La representación gráfica de las preguntas 3, 4 y 5 se muestran en la figura 1.
Fig. 1 a) Pregunta 3 ¿Cuál es su aroma favorito en un champú?, b) pregunta 4 ¿Qué color de champú le agrada más?, c) pregunta 5 ¿Cuál es la cantidad en mililitros que usted utiliza al mes?
De acuerdo con los resultados anteriores, se decidió preparar dos champús, uno con aroma a rosas y de color rosa y el otro con aroma cítrico y de color amarillo, ambos en una presentación de 350 mL para garantizar la aplicación por treinta días para la prueba sensorial.
Desarrollo de formulaciones
Los resultados que se obtienen al aplicar un champú dependen de los ingredientes del mismo. Cada ingrediente tiene un objetivo específico para la obtención de un resultado adecuado.
De las cinco formulaciones iniciales con variación en el porcentaje de tuétano, se descartaron las de porcentaje mayor por presentar inestabilidad de la emulsión a los 15 y 30 días. Las muestras con adición de 2 a 4 % de tuétano se mantuvieron estables durante 45 días. Se logró aumentar el tiempo de estabilidad de la emulsión en reformulaciones en las que se la adición de tuétano fue del 2 al 3 % y variando el porcentaje de tensioactivo, surfactante, ácidos grasos de coco y el agua. También se evaluó la viscosidad, apariencia, capacidad espumante, facilidad de aplicación, color y olor de cada formulación con pruebas de aplicación, comparando siempre con el blanco. La adición al 2,5 % de tuétano resultó con la mejor estabilidad. En la tabla 5 se presenta la formulación final empleada para preparar las muestras para evaluación sensorial. Se preparó el blanco, la fórmula color rosa con aroma a rosas y la fórmula con color amarillo y aroma cítrico, de acuerdo con lo arrojado en el estudio de mercado.
A las formulaciones finales al blanco y a un champú comercial anticaída se les realizaron las pruebas de análisis fisicoquímicos, así como pruebas de aplicación. Los resultados se muestran en tabla 6.
El pH isoeléctrico de la queratina, principal constituyente de la epidermis y el cabello es alrededor de 5,5. El cuero cabelludo, al ser una continuación de nuestra piel, necesita los mismos cuidados que el resto de la piel, ya que se puede deshidratar, desnutrir, perder su elasticidad y envejecer. Los procesos de lavado no son muy eficaces a cualquier valor de pH y los jabones verdaderos (sales de sodio o potasio de los ácidos grasos) se descomponen a pH 5,5 y no lavan sino engrasan. En la formulación de un champú o cualquier limpiador que se use sobre la piel debe encontrarse un equilibrio entre el efecto de limpieza y la agresividad. El pH, como se observa en tabla 4, del champú terminado es de 6,25, superior a 5,5; lo que sugiere que la efectividad en la limpieza estaría limitada. Sin embargo, al comparar el valor de pH del champú formulado con uno comercial (tabla 6) se observó que el champú comercial tuvo un valor de 7, y mediante la prueba de aplicación y la evaluación sensorial se verificó el efecto de limpieza.
La viscosidad de un producto de cuidado personal no solo es importante para garantizar la correcta aplicación del producto. En específico, en el champú se necesita tener cierto valor para que no resbale de las manos y se realice una mejor aplicación en el cuero cabelludo. La viscosidad que presenta el champú reformulado resultó de la combinación del tuétano con los tensioctivos y reguladores de la misma, y fue comparada con el blanco y un champú comercial tras 45 días de almacenamiento a temperatura ambiente, siendo el valor promedio de la viscosidad para el champú de 12.0463 x 10-3 kg/ms y del champú comercial de 12,68 x 10-3 kg/ms, no existiendo entre ellos diferencia significativa (tabla 6).
Tabla 6 Resultados de los análisis realizados a las formulaciones finales, blanco y un champú comercial de control caída
Por otro lado, el valor de la densidad relativa medida para los champús preparados con tuétano de res fue igual a la que se midió en el champú comercial control caída, siendo de 1 009,1 kg/m3 y en las pruebas de uso no se observa diferencia en la facilidad de aplicación, poder espumante y facilidad de enjuague, como se observa en la tabla 6.
Otro parámetro evaluado fue la estabilidad en la formación de espuma. En la tabla 7 se presentan los resultados de la prueba.
La formulación final desarrolló un volumen de espuma de 12 mL, mientras que el blanco alcanzó 10 mL. Estos volúmenes se mantuvieron a las dos horas; pasadas diez horas, el volumen de espuma en el champú fue de 11 mL, y en el blanco de 8,9 mL lo que sugiere que la incorporación de tuétano de res en el champú es compatible con los demás ingredientes y ayuda en la estabilidad de la espuma, resultado conveniente al ser una cualidad importante para el consumidor al tenerse la percepción de que, a mayor cantidad de espuma mejor es el desempeño del champú, favoreciendo la aceptación del producto.
Evaluación del champú adicionado con tuétano de res
El análisis sensorial se realizó a una población de 55 personas, las cuales aceptaron participar en la evaluación del producto con tuétano y de un champú libre de él (blanco). Cada participante realizó la evaluación de ambos champús, después de treinta días de uso de cada uno, registrando la calificación de los atributos considerados en el formulario de evaluación sensorial (tabla 4) que se le entregó, con base en la escala incluida en dicho formulario.
El análisis de los datos de la evaluación sensorial realizado con el método de prueba de rango con signos en datos pareados, arrojó preferencia de la muestra de champú con tuétano sobre el blanco, al ser los valores de W- menores a los W+. En la tabla 8, para los atributos consistencia y adhesión al tacto, intensidad del perfume, olor del producto durante su uso, cantidad de espuma generada, facilidad de remoción, aspecto de limpieza del cabello y cumplimiento de la característica de control caída del cabello, se presentan los siguientes resultados (tabla 8).
La formulación final obtuvo un nivel de aceptación alto, además los usuarios comentaron que el uso de este producto disminuyó el problema de la caída de cabello.
Posteriormente se aplicó una encuesta con el objetivo de determinar la situación en la que la población de estudio se encuentra actualmente, ya que alguna problemática individual puede influir en los resultados de la aplicación del producto. De la encuesta para determinar el tipo de población a la que puede dirigirse el producto, según se precia en la tabla 4, se obtuvo que el 52 % notó cambio significativo en la disminución de la caída de cabello, el 44 % no notó alguna diferencia y el 2 % manifestó que su problema empeoró (figura 2).
Con base al resultado de cambio significativo ante la caída de cabello, el resto de las respuestas del formulario de la tabla 4 se separó en tres categorías, destacando: rango de edad que evaluó el champú fue de 18 a 55 años; el 52 % está en el rango de 18 a 30 años, el 25 % de 31 a 43 años y el 15 % de 44 a 55 años (figura 3). El 65 % de la población de estudio es del sexo femenino, mientras que el 35 % es de sexo masculino. El 73 % de la población reconoce que tiene un problema actual de pérdida de cabello; el 67 % dice no tener antecedentes hereditarios de calvicie. El 75 % de personas considera que su estado de salud está en óptimas condiciones y el 25 % restante manifestó que la causa principal de no tener un estado de salud óptimo es por mala alimentación (50 %) mientras que el 40 % lo atribuye a cambios hormonales (figura 4). El 71 % de los encuestados dice usar, de forma constante, agentes químicos para la estética de su cabello. El 42 % de las personas encuestadas mencionó el uso de aparatos térmicos como planchas o secadoras para cabello o someterse a tratamientos que lo dañan. El 42 % de la población de estudio dice tener problemas de nerviosismo o estrés emocional y profesional.
Conclusiones
Se reformuló un champú incorporando tuétano de res en una concentración de 2,5 %, verificando que las características fisicoquímicas del producto cumplen con los parámetros establecidos para un champú. Se demuestró una diferencia significativa en el efecto anticaída, al realizar el análisis estadístico de rango con signos en datos pareados y compararlo con el blanco (formulación sin tuétano). El 54 % de la población que realizó la prueba de aplicación durante 30 días de uso, refiere una disminución de pérdida de cabello, lo cual sugiere que los champús reformulados tienen un efecto positivo contra la alopecia.
