Brevet FR2700953A1 — publié le 19940805

Les sphingolipides constituent une classe de lipides complexes très recherchée pour l'utilisation cosmétique du fait que la peau, en particulier la couche cornée qui constitue le domaine d'application privilégié de la cosmétique, en contient une large proportion. Les sources de sphingolipides naturels, en particulier des céramides, sont pourtant rares: on peut extraire ces lipides à partir des peaux de mammifères, également à partir du tissu nerveux bovin ou porcin (cerveau, moelle). L'apparition de la maladie de l'encéphalite spongiforme bovine en Europe a provoqué un rejet des produits d'extraction animale pour toute utilisation cosmétique. Les plantes et les céréales contiennent des sphingolipides, mais à de très faibles concentrations, telles que l'extraction ne s'avère pas économiquement valable. La synthèse chimique des céramides ab inifio, à partir de molécules également synthétiques (pour la distinguer de l'hémisynthèse qui utiliserait des fragments sphingolipidiques obtenus par extraction), est très difficile à l'échelle industrielle. L'objet de notre brevet est la découverte que certaines souches de microorganismes, en particulier des champignons de la famille Aspergillus sadd. et des bactéries de Flavobacterium spp. ainsi que d' Acetobacter spp. contiennent des céramides et/ou des sphingolipides en quantité suffisante pour une extraction rentable. La littérature scientifique décrit en effet un certain nombre de souches microbiennes qui renferment des sphingolipides en faible quantité. Un screening extensif a permis de trouver d'autres souches particulières pour lesquelles le rendement lipidique en extraction est élevé, le contenu en sphingolipides etlou céramides est également élevé, et la composition globale des lipides présente un intérêt cosmétique. En outre, ces souches sont facilement cultivables en fermenteur, la biomasse constitue donc une source intéressante pour l'obtention des sphingolipides et/ou céramides destinés à l'application cosmétique. Des exemples vont illustrer le champ d'application du brevet. Une souche sauvage d'Aspergillus orizae est cultivée sur un milieu riche composé de 759/1 de polysaccharides et de 209/1 de peptone de soja pendant une durée de 24 heures. La fermentation procède par étapes: inoculum de 11, croissance jusqu'à une densité microbienne de 13 g/l, la biomasse est ensuite transférée dans un fermenteur de 20 1, cultivée dans des conditions équivalentes, transférée dans un fermenteur de 5001 pour finalement être fermentée dans un volume de 10 m3. A l'arrêt de la fermentation après 48 heures, on recolte la biomasse par filtration, on la sèche par chauffage à l'air chaud et on procède à l'extraction par chloroforme (3% de matière sèche) en deux étapes de 5 heures chacune. Après filtration et décoloration sur charbon, on évapore le chloroforme. Le résidu lipidique ainsi obtenu (rendement sur matière sèche: 3-5% environ) contient entre 5 et 15% de céramides, de sphingolipides et de cérébrosides, entre 50 et 75% de lipides saponifiables et entre 5 à 20% de stérols et autres lipides insaponifiables. Cette procédure n'est en aucun cas limitative. Les conditions de fermentation, de milieu, de durée, d'échelle peuvent varier dans de larges proportions connues par l'homme du métier. Pour l'utilisation cosmétique, on peut procéder à une étape supplémentaire: après saponification par un milieu alcalin (lessive de soude ou de potasse), on recolte la fraction d'insaponifiable maintenant enrichie à environ 30% en céramides et sphingolipides. La mise en évidence de la présence des céramides en particulier est effectuée par différents dosages: Une méthode de détection et de quantification des groupes NH2 a été mise au point. Quand on l'applique aux lipides recoltés par l'extraction au chloroforme, on ne détecte que très peu d'amines libres ( Un dosage HPLC des lipides insaponifiables après saponification de cette fraction confirme la présence des céramides en pourcentage élevé (2030%). Des étapes supplémentaires de purification par chromatographie liquide ou supercritique permettent d'atteindre des concentrations en céramides et/ou sphingolipides encore supérieures ( > 80%). Selon le procédé d'extraction et de purification, les extraits contiennent en outre 0 à 50% de stérols et O à 99% de lipides saponifiables. D'autres espèces d'Aspergillus, tel l'Aspergillus niger. l'Aspergillus fumigatus peuvent être utilisées. Les conditions de fermentation et la composition ainsi que le rendement sont légèrement différents d'un germe à l'autre. Une autre voie d'obtention des sphingolipides et des céramides à partir de microorganismes consiste en la culture de Flavobacterium devorans sur un milieu composé de 15g/l de peptone de gélatine et des sels minéraux. Les procédés d'extraction, de purification et d'enrichissement sont semblables à l'exemple précédent et sont bien connus de l'homme du métier. De même, une extraction de la biomasse d'Acetobacter pasteurianus permet d'obtenir des céramides. Néanmoins, la composition de l'extrait lipidique est moins faborable, puisque le pourcentage de céramides est plus faible, on trouve une quantité plus importante d'amines libres dans l'extrait; en outre, I'obtention de la biomasse en grande quantité est plus difficile. Certaines levures (Candida utilis) peuvent également être utilisées. Les conditions de fermentation (milieu riche en sucres, mélasse) sont pourtant moins économiquement valables. II est évident que la sélection de la souche et les conditions de fermentation ont une influence sur le rendement et la composition des lipides extraits par ce procédé. L'avantage de notre découverte est entre autre que les souches d'Aspergillus niger, d'Aspergillus orizae et d'Acetobacter sont fermentées à grande échelle industrielle et que l'accès à la biomasse (déchet industriel) est d'autant plus facile et économique. Les extraits lipidiques obtenus par ces procédés et à partir des microorganismes mentionnés ci-dessus peuvent être utilisés dans les applications cosmétiques les plus diverses: pour tous les soins de la peau, pour l'hydratation et l'effet de lissage, pour le regraissage après aggression chimique, pour la réparation de la barrière cutanée, pour l'effet émollient et adoucissant. Les extraits enrichis en particulier après saponification peuvent être utilisés également dans des rouge-à-lèvres, dans les fonds de teint et des produits de maquillage. Grâce à la présence des stérols à côté des céramides, on obtient des effets antirougeurs et anti-irritants, cicatrisants et réparateurs, également utiles dans le traitement du cuir chevelu et de la peau acnéique. Les extraits lipidiques, objet du présent brevet, peuvent être utilisés dans toute forme galénique employée en cosmétique: émulsions H/E et E/H, laits, lotions, gels, pommades, huiles corporelles, lotions capillaires, shampooings, savons, sticks et crayons, sprays, sans que cette liste soit limitative. II est possible d'incorporer les extraits lipidiques décrits dans des vecteurs cosmétiques comme les liposomes, les chylomicrons, les macro-, microet nanoparticules ainsi que les macro-, micro- et nanocapsules, de les absorber sur des polymères organiques poudreux, les talcs, bentonites et autres supports minéraux. La concentration d'utilisation de ces extraits dépend de leur composition et de la quantité de céramides qu'ils renferment. Pour un effet cosmétique appréciable il est recommandé d'utiliser l'extrait entre 0.01 et 50%, préférentiellement entre 0.1 et 10%, voire 0.5 et 3%. Les extraits lipidiques peuvent être combinés dans les compositions cosmétiques avec tout autre ingrédient habituellement utilisé en cosmétique: lipides d'extraction eVou de synthèse, polymères gélifiants et viscosants, tensioactifs et émulsifiants, principes actifs hydro- ou liposolubles, extraits de plantes, extraits tissulaires, extraits marins. REVENDICATIONS 1) Compositions cosmétiques contenant des lipides complexes extraits à partir de la biomasse de microorganismes (levures, champignons, bactéries). 2) Compositions cosmétiques selon la revendication 1 caractérisées en ce que les lipides contiennent des sphingolipides et/ou des céramides. 3) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse des champignons de la famille des Aspergillus spp 4) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse des bactéries de la famille de Flavobacterium spp. 5) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse des bactéries de la famille de Acetobacter spp. 6) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse des levures de la famille de Candida spp. 7) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse d'Aspergillus orizae 8) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse de Flavobacterium devorans 9) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse d'Acetobacter pastorianus 10) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que les lipides sont extraits à partir de la biomasse de Candida utilis 11) Compositions cosmétiques selon les revendications 1 à 10 caractérisées en ce que la biomasse est obtenue par une étape de fermentation industrielle des souches citées, suivie d'une séparation par filtration ou centrifugation et d'un séchage. 12) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisées en ce que l'extrait lipidique est obtenu par extraction aux solvants organiques, suivie d'une éventuelle décoloration, d'une purification et d'une concentration par saponification et séparation. 13) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications I à 12 caractérisées en ce que l'extrait lipidique contient entre 5 et 80% de sphingolipides et/ou céramides, entre 0 et 50% de stérols et entre 0 et 99% de lipides saponifiables. 14) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisées en ce que l'extrait lipidique est utilisé à des concentrations situées entre 0.01 et 50%, préférentiellement entre 0.1 et 10%, encore plus préférentiellement entre 0.5 et 3%. 15) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisées en ce que l'extrait lipidique est utilisé dans toute forme galénique employée en cosmétique: émulsions H/E et E/H, laits, lotions, gels, pommades, huiles corporelles, lotions capillaires, shampooings, savons, sticks et crayons, sprays. 16) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisées en ce que l'extrait lipidique est incorporé dans des vecteurs cosmétiques comme les liposomes, les chylomicrons, les macro-, micro- et nanoparticules ainsi que les macro-, micro- et nanocapsules, ou absorbé sur des polymères organiques poudreux, les talcs, bentonites et autres supports minéraux. 17) Compositions cosmétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisées en ce que I' extrait lipidique est combiné dans ces compositions cosmétiques avec un ou plusieurs autres ingrédients habituellement utilisés en cosmétique: lipides d'extraction et/ou de synthèse, polymères gélifiants et viscosants, tensioactifs et émulsifiants, principes actifs hydro- ou liposolubles, extraits de plantes, extraits tissulaires, extraits marins.