Preparación del cultivo

En calidad del objeto a prueba sirvió un alga unicelular Chlorella. Para el cultivo de Chlorella se seleccionó 1.5 l de agua del estanque, que contenía una cierta cantidad de la misma, que se proporciona en un medio nutriente (KNO₃– 0.025 g/l, MgSO₄ · 7H₂O – 0.025 g/l, KH₂PO₄ – 0.025 g/l, K₂CO₃– 0.0345 g/l, Ca(NO₃)₂– 0.1 g/l), y se dejó durante tres días en un lugar iluminado para el cultivo.

Experimento con las algas

Con el estudio del agua se prepararon 10 muestras, a las que se añadieron cinco champús en diferentes concentraciones (1 y 2 ml en 150 ml de agua), y una muestra de control sin la adición de un champú. Las muestras se colocaron en un lugar iluminado durante 14 días. Luego se hizo la observación visual de las muestras utilizando un microscopio Biolam P-16 (ampliación de 400 veces).

Investigación en la composición de champús

Cualquier producto de aseo o cosmético es una solución química compleja. La base de estos productos sintéticos se compone de agentes de superficie activa (surfactantes), diversas sales de ácidos sulfónicos o ésteres de polietilenglicoles, así como varias sustancias auxiliares, que mejoran las enzimas de los productos de aseo para eliminar manchas, colorantes y perfumes. La mayoría de tales componentes es potencialmente dañina para los seres humanos y el medio ambiente.

La composición de la mayoría de champús incluye los siguientes componentes más comunes (^{Trüeb, 2007}; ^{Dionisio et al., 2015}; ^{Zulaikha et al., 2015}):

Análisis de los componentes del champú de diferentes fabricantes

Uno de los champús analizados contiene los siguientes componentes: agua, lauril sulfato de amonio, amonio, lauril sulfato de sodio, cloruro de amonio, cloruro de sodio, diestearato de glicol, dimeticona, piritiona de zinc, alcohol cetílico, perfume, cocamida, citrato sódico, formalina, polideceno hidrogenado, benzoato de sodio, ácido cítrico, xilen sulfonato de amonio, tetrasódico, bencilo, derivados de isotiazolinona, colorantes sintéticos, diversas sales de amonio, sodio y aluminio. Como resultado, de 25 componentes, tres se derivan de sustancias naturales (agua, sal de cocina (cloruro de sodio), ácido cítrico), el resto se obtienen de manera sintética; 11 componentes son marcados como “peligrosos” de acuerdo con ^{Antczak y Antczak (2001)}.

Otro champú analizado también contiene componentes peligrosos (^{Lanzziano-Alonso & Mora-Huertas, 2013}); 10 de los 12 componentes del champú están asociados con al menos uno de los siguientes problemas médicos: cáncer; trastornos del sistema endocrino; problemas con el sistema nervioso central; defectos de nacimiento en los hijos; daños en los órganos, tejidos, piel y cabello, y reacciones alérgicas. También en la composición, éstos contienen colorantes necesarios para proporcionar al champú el color apropiado. Cabe señalar que muchos de los colorantes utilizados en los productos cosméticos aún no han sido probados, y su seguridad no se ha demostrado, e incluso no se han estudiado (^{Krykavsky & Mashchak, 2012}). La composición de este champú es muy parecida a la del anterior, y además contiene los siguientes componentes: cocamidopropil betaína, methylparaben, glicol de propileno, EDTA de sodio, DMDM hidantoína, formaldehído (que tiene un fuerte efecto cancerígeno); pero no contiene sustancias tales como dimeticona, formaldehído DMDM hidantoína y benzoato de sodio, los cuales están en la producción del producto anteriormente mencionado.

También se analizó la composición química del champú “orgánico”, que se declara mínimamente perjudicial para el medio ambiente. Este champú contiene los siguientes ingredientes: agua, derivados de la glucosa, caña de azúcar, aceite de coco, goma natural, extracto de plantas, glycyrrhiza uralensis, celulosa, perfume, sustancias aromáticas, disolventes (etanol, con una alta concentración: 96%), y colorantes. Estas sustancias se utilizan en muchos tipos de productos cosméticos y no está prohibido su uso. Sin embargo, dichos componentes pueden ser sustituidos por otros, con alta eficiencia, donde la seguridad no cause ninguna duda. Por ejemplo, en lugar de emulsionantes que pueden irritar la piel sensible, se pueden emplear derivados naturales de azúcares y aminoácidos (^{Trüeb, 2007}), que se consideran hipoalergénicos, y su estructura es similar a la piel humana. Durante la producción de champús tampoco es necesario utilizar el sulfato etoxilado de sodio, que puede irritar el cuero cabelludo. En lugar de ello, se podrían usar las sustancias de origen vegetal, como derivados de la caña de azúcar, maíz y aceite de coco (^{Krykavsky & Mashchak, 2012}). Por lo tanto, la comparación indica que la composición del champú “orgánico” investigado no incluyen sustancias como cocamida, lauril sulfato de amonio, lauril sulfato de sodio, dimeticona, hidantoína, propilenglicol, parabenos, cocamidopropil betaína, derivados de isotiazolinona, colorantes y aromatizantes sintéticos, benzoato de sodio, formalina. Eso hace que este champú sea más seguro para usar.

Efectos del champú en los organismos vivos

Para determinar el efecto del champú en los organismos vivos se analizaron cinco tipos de champú con la siguiente composición.

Las características de las muestras de agua se tienen en el cuadro 1.

Los resultados del análisis visual de las muestras investigadas con la ayuda del microscopio durante 14 días después de añadir los champús (cuadro 2, figura 1) indican que todas las muestras (con exclusión de control) de zooplancton murieron.

Figura 1 El contenido de las muestras tiene un aumento en zoom de 400 veces. 

La investigación de champús con la ayuda del crustáceo Daphnia magna straus, llevada a cabo por ^{Strukova (2013)}, mostró al 100% la mortalidad de los organismos vivos entre 5 y 47 minutos después de añadir el champú. Sin embargo, la concentración de las muestras de champú en este caso fue mayor (5%). Por lo tanto, el zooplancton es menos resistente al champú. Además, el bacterioplancton se conservó sólo en las muestras 2a, 4b, 5a, 5b y 6 (de acuerdo con el champú 2, 4, 5 y la muestra de control), y el fitoplancton conservado en las muestras 2a, 5a, 5b y 6 (de acuerdo con el champú 2, 5 y la muestra de control). En consecuencia, la mayoría de las muestras de fitoplancton y bacterioplancton investigadas no vivieron.

También cabe mencionar una clara correlación entre la pérdida de fitoplancton y bacterioplancton en todas las muestras (excepto la 4b).

Mediante la comparación de los efectos de las diferentes cantidades de champús añadido, se puede concluir que en algunos casos el contenido del champú influye de manera significativa en el grado de supervivencia de plancton. Los microorganismos en las muestras 2a y 2b (champú núm. 2) reaccionaron de manera diferente a las distintas concentraciones del mismo champú. En la muestra 2a, donde el contenido del champú era dos veces menor que en la muestra 2b, el bacterioplancton se conservó, así como el fitoplancton, pero este último de manera parcial. En la muestra 2b no sobrevivieron todos los organismos vivos. Se obtuvieron resultados similares en los pares de muestras 1a-1b, 3a-3b y 5a-5b. La diferencia en el par de las muestras 4a-4b puede indicar que el contenido de 1% del champú investigado (2 ml de champú por 150 ml de agua) fue el umbral de supervivencia para el bacterioplancton (en la muestra 4b, el bacterioplancton murió). En otros ejemplos, los microorganismos murieron, independientemente del contenido del champú. Esto demuestra el impacto significativo que tienen las pequeñas concentraciones de champú en los organismos vivos. Ello también es confirmado por la investigación (^{Masakorala et al., 2011}) del impacto de los surfactantes, que constituyen el principal peligro potencial en los champús en los bioindicadores (algas marinas). Los autores determinaron la toxicidad de algunos surfactantes (EC₅₀) como 2.5-3 mg/l, lo que corresponde aproximadamente a las concentraciones en nuestro estudio.

Los resultados indican que la mayor parte de fitoplancton se ha conservado en la muestra 5b. Por lo tanto, podemos suponer que esto es una consecuencia de la ausencia de algunos ingredientes potencialmente peligrosos en el champú investigado (a diferencia de otras muestras). Por ejemplo: lauril sulfato de sodio, lauril éter sulfato sódico, cocamidopropilbetaına y propilenglicol. Un estudio anterior (^{Pavlić et al., 2005}) utilizó algas verdes, y confirman hasta cierto punto estas suposiciones: el efecto de lauril éter sulfato sódico en los organismos de prueba fue uno de los más significativos. En la concentración de lauril éter sulfato sódico 2-3 mg/l se observó el 100% de muerte de los organismos de prueba (algas Scenedesmus subspicatus), que se correlaciona con nuestros resultados. Sin embargo, se necesita un estudio más profundo.