Les ferments lactiques, morts ou vivants, ils font foisonner les idées cosmétiques !

Les extraits de ferments sont à la mode dans le domaine cosmétique. Souvent obtenus par des procédés brevetés,1 ces extraits possèdent un caractère un peu mystérieux, qui ne colle pas bien avec la notion de transparence exigée pour la composition des cosmétiques.

On trouve dans la littérature scientifique des publications qui font état de l’utilisation de germes vivants incorporés dans des excipients à usage topique comme des pommades lipophiles ou des émulsions H/E. On trouve également des publications qui font état d’extraits bactériens lysés, tyndallisés ou bien d’extraits qui ne comportent aucun corps bactérien, mais uniquement des filtrats obtenus à partir des milieux de culture.

Il y a pléthore de publications sur le sujet. Nous proposons aujourd’hui une sélection de travaux qui peut amener une réflexion sur le sujet. Une sélection de travaux qui présentent ces bactéries ou ces extraits bactériens comme une ressource moderne apportant un peu de fraicheur à un domaine cosmétique, qui, pour certains, n’est que trop dépendant de l’industrie pétrolière.

C’est parti pour les applications potentielles…

Mise au point de biosurfactants

Cultivé dans les bonnes conditions, avec un bon milieu (glucose, maïs, levures), au bon pH (5,85) le bon germe nommé Lactobacillus paracasei sera capable de mettre au point pour l’industrie cosmétique un tensioactif dont la nature chimique est un glycolipopeptide.2

Même genre de glycolipopeptide produit par Lactobacillus pentosus.3 Donc mêmes applications, des crèmes, des shampooings en perspective !

Mise au point de bioconservateurs

On connait ainsi la curvacine A, une bactériocine produite par Lactobacillus curvatis. Un ingrédient à propriétés antifongiques potentiellement exploitable.4 A creuser !

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus reuteri

Dans le domaine de la dermatite atopique, Lactobacillus reuteri DSM 17938, un germe retrouvé dans le tractus digestif, le lait maternel et sur la peau, a été étudié par une équipe suédoise pour son effet anti-inflammatoire après incorporation dans une pommade, composée de corps gras comme le beurre de karité et l’huile de canola. Des germes lyophilisés, vivants, incorporés au fur et à mesure dans l’excipient afin de maintenir une présence bactérienne à hauteur de 108 UFC par gramme de produit ont été utilisés comme ingrédient actif sur des volontaires souffrant de dermatite atopique. Après 4 à 8 semaines d’utilisation on observe une amélioration de l’indice SCORAD, ce qui traduit un bénéfice pour les patients. Les auteurs concluent, un peu rapidement, que ce probiotique (on respecte ici la définition du terme probiotique puisque les germes sont vivants) peut constituer un actif supplémentaire à destination du sujet souffrant d’eczéma permettant la mise au point de cosmétiques sûrs et efficaces.5 Attention toutefois à l’origine des bactéries ! Attention aussi aux conditions de conservation d’un tel produit !

Dans le domaine de la protection de la peau vis-à-vis du photovieillissement du aux UVA, c’est la souche Lactobacillus reuteri SJ-47 qui, par le biais des exopolysaccharides produits, permet de protéger les fibroblastes du fait d’une action anti-radicalaire. Une promotion de la synthèse du collagène est également mise en lien avec la présence de ces molécules.6

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus plantarum

Dans le même genre que précédemment, on trouve une publication faisant l’apologie de Lactobacillus plantarum (un germe présent dans l’environnement et au niveau de la flore cutanée) et le présentant comme le couteau-suisse du domaine cosmétique. Tests in vitro et in vivo à l’appui (une crème contenant 109 UFC/gramme de produit a été utilisée pour application sur la peau de volontaires), on peut indiquer que ce germe utilisé par voie topique permet d’augmenter la synthèse de collagène, de réduire la synthèse de mélanine, de modifier la composition du microbiome, en diminuant la prolifération de Cutibacterium acnes, tout en augmentant le niveau d’hydratation cutanée.7 C’est l’acide lipotéichoïque produit par cette espèce de bacille qui est responsable de l’action sur les signes du vieillissement (taches, rides), du fait de son effet inhibiteur de la mélanogenèse et de la régulation des métalloprotéinases responsables de la dégradation des fibres de collagène.8 Un acide qui possède également une action anti-biofilm, exploitable dans la mise au point de produits à usage buccodentaire9 et qui pourrait bien faire, sous peu, partie de kits cosmétiques composés d’une poudre (composée de lactobacillus quiescents protégés par des cryoprotectants) et d’un excipient à type de crème permettant de reconstituer le moment voulu la crème anti-âge la plus « vivante » qui soit.10

Un Lactobacillus plantarum capable de faire fermenter des plantes exotiques comme Cyclea peltata (une plante connue traditionnellement pour son effet bénéfique sur les cheveux et le cuir chevelu), afin de formuler un shampooing naturel, riche en acide lactique, présenté par les auteurs de ce travail de recherche comme un ingrédient souverain capable d’améliorer la résistance des cheveux à la traction et de les protéger du soleil (sic).11 A voir… à vérifier !

Un Lactobacillus plantarum qui peut, dans certaines conditions, se transformer en usine à synthétiser des oxydes métalliques, à fonction antimicrobienne, par exemple.12 Une synthèse verte très appréciée de nos jours.

Un lactobacille, fin gourmet, qui se repaît de graines de litchi (un milieu de fermentation utile) et permet de donner naissance à des extraits plus riches en molécules antioxydantes que dans un milieu n’en comportant pas13 et qui ne déteste pas non plus, ni les platées de riz,14 ni les grands bols de lait.15

Attention toutefois à l’origine de ce ferment qui ne doit pas être prélevé sur la peau de volontaires,16 comme cela est mentionné dans certaines publications dans le cas du moins où l’on destine ces ingrédients à un usage cosmétique.

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus rhamnosus

Pour Lactobacillus rhamnosus, c’est également un effet hydratant, éclaircissant et antioxydant qui est démontré in vitro pour les surnageants issus de milieu de culture.17 Il est également possible d’utiliser des plantes chinoises comme milieu de fermentation ce qui permet de renforcer ou de confirmer cet effet éclaircissant intéressant.18

Les germes tués par la chaleur possèdent, en outre, un effet sur le photovieillissement des fibroblastes étudié par méthode in vitro.19

Les lysats bactériens, quant à eux, sont intéressants en matière de restauration de la barrière cutanée.20

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus kunkeei

Ce lactobacille est obtenu à partir de l’abeille mellifère (Apis mellifera) est intéressant en matière de promotion de la cicatrisation, d’inhibition de la mélanogenèse et d’effet antioxydant, ce qui pourrait en faire un ingrédient pouvant donner lieu à une exploitation tant médicale que cosmétique.21 Pas pour des cosmétiques vegan toutefois !

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus bulgaricus

Là, avec ce lactobacille (au goût bulgare !), on change de domaine et on rentre de plain-pied dans le domaine de la maitrise des odeurs corporelles. Une solution saline de Lactobacillus bulgaricus permet en effet de réduire le nombre de corynébactéries au niveau des aisselles, ce qui va dans le sens d’une réduction des odeurs associées.22

Mise au point d’actifs cosmétiques à partir de Lactobacillus acidophilus

Ce lactobacille est parfois considéré comme une usine à produire de l’acide férulique (antioxydant et filtre UV) et des dérivés hydroxycinnamiques. Il suffit pour cela de cultiver ce ferment dans le milieu ad hoc en lui fournissant tout ce dont il a besoin (sons de riz, de maïs, tiges de maïs) et en adaptant au mieux les conditions expérimentales afin de le voir synthétiser les ingrédients voulus,23 en quantité voulue !

D’autre fois, il est considéré comme un ingrédient à part entière. C’est ainsi que ce ferment tyndallisé exerce un effet anti-âge, anti-taches.24 Alors même qu’un extrait de Lotus corniculatis fermenté par ce même germe permet de réduire la formation des mauvaises odeurs axillaires, par un effet de contrôle du microbiome.25

Si c’est bien tout seul… c’est encore mieux à plusieurs

C’est ce que semble nous dire cette publication de 2023 émanant du groupe LVMH. De nombreux auteurs (17 à l’appel) qui vantent une association de microorganismes (Komagataeibacter, Gluconobacter, Acetobacter, Saccharomyces, Torulaspora, Brettanomyces, Hanseniaspora, Leuconostoc, Lactobacillus, Schizosaccharomyces) ayant fermenté un végétal du nom d’Aframomum angustifolium ! Le résultat : un actif bio-fermenté, renfermant des acides lactique et succinique, ainsi que des polyphénols capables de rendre la peau plus souple, mieux hydratée.26 Tout ça pour ça a-t-on envie de dire !

Les ferments lactiques, en bref

A leur sujet, il est important de ne pas rester à la porte de l’information. Le nom INCI Lactobacillus ferment ne nous suffira pas.27 Pour bien savourer tout l’intérêt de ce type d’ingrédient, il s’agit de connaître la souche choisie, son état (vivant, mort), de savoir si l’on a affaire à la bactérie elle-même ou bien à son milieu de culture (et si c’est le cas, il faudra nous préciser la nature de celui-ci). Il faudra également connaître la composition (la nature chimique) du filtrat utilisé, si filtrat il y a. Connaître le milieu de culture (de fermentation) et pouvoir le critiquer (une origine humaine, on oublie)… Bref, incorporer un lactobacillus dans un cosmétique est plus compliqué qu’il n’y paraît… Et il reste encore beaucoup de choses à creuser pour faire de ce domaine une pépinière de bonnes idées.

Bibliographie

1 Duarte M, Oliveira AL, Oliveira C, Pintado M, Amaro A, Madureira AR. Current postbiotics in the cosmetic market-an update and development opportunities. Appl Microbiol Biotechnol. 2022 Sep;106(18):5879-5891

2 Ferreira A, Vecino X, Ferreira D, Cruz JM, Moldes AB, Rodrigues LR. Novel cosmetic formulations containing a biosurfactant from Lactobacillus paracasei. Colloids Surf B Biointerfaces. 2017 Jul 1;155:522-529

3 Sharma V, Singh D, Manzoor M, Banpurkar AG, Satpute SK, Sharma D. Characterization and cytotoxicity assessment of biosurfactant derived from Lactobacillus pentosus NCIM 2912. Braz J Microbiol. 2022 Mar;53(1):327-340

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5 Butler É, Lundqvist C, Axelsson J. Lactobacillus reuteri DSM 17938 as a Novel Topical Cosmetic Ingredient: A Proof of Concept Clinical Study in Adults with Atopic Dermatitis. Microorganisms. 2020 Jul 11;8(7):1026. doi: 10.3390/microorganisms8071026

6 Zhao J, Fu H, Zhang Y, Li M, Wang D, Zhao D, Zhang J, Wang C. Protective effects of Lactobacillus reuteri SJ-47 strain exopolysaccharides on human skin fibroblasts damaged by UVA radiation. Bioresour Bioprocess. 2022 Dec 14;9(1):127

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8 Huang HC, Lee IJ, Huang C, Chang TM. Lactic Acid Bacteria and Lactic Acid for Skin Health and Melanogenesis Inhibition. Curr Pharm Biotechnol. 2020;21(7):566-577

9 Kim AR, Ahn KB, Yun CH, Park OJ, Perinpanayagam H, Yoo YJ, Kum KY, Han SH. Lactobacillus plantarum Lipoteichoic Acid Inhibits Oral Multispecies Biofilm. J Endod. 2019 Mar;45(3):310-315

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11 Saripalla DD, Khokhani ND, Kamath A, Rai RP, Nayak S. Organoleptic and physicochemical properties of natural-based herbal shampoo formulations with Cyclea peltata as a key ingredient. J Cosmet Dermatol. 2022 Apr;21(4):1666-1674

12 Sharifabady SM, Shakib P, Omidi B, Zolfaghari MR. Biosynthesis of Zinc Oxide Nanoparticles by Lactobacillus spp. and Investigation of their Antimicrobial Effect. Curr Drug Discov Technol. 2023;20(5):e010523216388

13 Yan Y, Fu H, Tang Y, Huang T, Zou X, Su N, Wang D, Wang C, Li M. Evaluation of cosmetic efficacy of lychee seed fermentation liquid. Bioresour Bioprocess. 2024 Oct 31;11(1):104

14 Mo Q, You S, Fu H, Wang D, Zhang J, Wang C, Li M. Purification and Identification of Antioxidant Peptides from Rice Fermentation of Lactobacillus plantarum and Their Protective Effects on UVA-Induced Oxidative Stress in Skin. Antioxidants (Basel). 2022 Nov 25;11(12):2333

15 Wang Y, Zhao B, Ding Y, Liu N, Yang C, Sun Y. Improved Anti-Oxidant and Anti-Bacterial Capacities of Skim Milk Fermented by Lactobacillus plantarum. Molecules. 2024 Aug 10;29(16):3800

16 Lim HW, Huang YH, Kyeong G, Park M, Lim CJ. Comparative Insights into the Skin Beneficial Properties of Probiotic Lactobacillus Isolates of Skin Origin. Biomed Res Int. 2022 May 13;2022:7728789

17 Tsai CC, Chan CF, Huang WY, Lin JS, Chan P, Liu HY, Lin YS. Applications of Lactobacillus rhamnosus spent culture supernatant in cosmetic antioxidation, whitening and moisture retention applications. Molecules. 2013 Nov 15;18(11):14161-71

18 Ho CC, Ng SC, Chuang HL, Chen JY, Wen SY, Kuo CH, Mahalakshmi B, Le QV, Huang CY, Kuo WW. Seven traditional Chinese herbal extracts fermented by Lactobacillus rhamnosus provide anti-pigmentation effects by regulating the CREB/MITF/tyrosinase pathway. Environ Toxicol. 2021 Apr;36(4):654-664

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20 Cui H, Feng C, Zhang T, Martínez-Ríos V, Martorell P, Tortajada M, Cheng S, Cheng S, Duan Z. Effects of a lotion containing probiotic ferment lysate as the main functional ingredient on enhancing skin barrier: a randomized, self-control study. Sci Rep. 2023 Oct 6;13(1):16879

21 Lee YJ, Choi JH, Kang KK, Sung SE, Lee S, Sung M, Seo MS, Park JH. Antioxidant and Antimelanogenic Activities of Lactobacillus kunkeei NCHBL-003 Isolated from Honeybees. Microorganisms. 2024 Jan 17;12(1):188

22 Li P, Chen S, Li P, Xu D, Tang X, Liao J, Xie H, Li G, Kuang Y, Su J, Tang S, Zhou J. Treatment of Axillary Osmidrosis by Rebalancing Skin Microecology With Lactobacillus bulgaricus. Front Microbiol. 2022 Apr 14;13:821696

23 Jeon S, Hwang J, Do H, Le LTHL, Lee CW, Yoo W, Lee MJ, Shin SC, Kim KK, Kim HW, Lee JH. Feruloyl Esterase (LaFae) from Lactobacillus acidophilus: Structural Insights and Functional Characterization for Application in Ferulic Acid Production. Int J Mol Sci. 2023 Jul 6;24(13):11170

24 Lim HY, Jeong D, Park SH, Shin KK, Hong YH, Kim E, Yu YG, Kim TR, Kim H, Lee J, Cho JY. Antiwrinkle and Antimelanogenesis Effects of Tyndallized Lactobacillus acidophilus KCCM12625P. Int J Mol Sci. 2020 Feb 27;21(5):1620

25 Kim MJ, Tagele SB, Jo H, Kim MC, Jung Y, Park YJ, So JH, Kim HJ, Kim HJ, Lee DG, Kang S, Shin JH. Effect of a bioconverted product of Lotus corniculatus seed on the axillary microbiome and body odor. Sci Rep. 2021 May 12;11(1):10138

26 Albouy M, Aubailly S, Jeanneton O, Marteau C, Sobilo L, Boulgana R, Bru G, Bellanger M, Leblanc E, Dos Santos M, Pays K, Choisy P, Bossard E, Nizard C, Thepot A, Gourguillon L, Bulteau AL. Skin-protective biological activities of bio-fermented Aframomum angustifolium extract by a consortium of microorganisms. Front Pharmacol. 2023 Dec 21;14:1303198

27 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/details/34816