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1. INTRODUCCIÓN
El Ecuador es un país megadiverso y representa un papel importante en investigaciones de distintas especies de flora, siendo las más estudiadas las de la Región Amazónica Ecuatoriana (RAE), no obstante, la agroindustria busca dar un valor agregado a través de procesos tecnológicos que mejoren la calidad del producto final e influyan en la expansión de nuevas industrias (Silva, 2018). En los últimos 10 años se ha discutido sobre la importancia de ingredientes sostenibles en las industrias cosméticas; el empleo de materiales derivados de petroquímicos considerados tóxicos e irritantes en protectores solares como la benzofenona, en limpiadores como el lauril sulfato de sodio, la liberación de compuestos orgánicos volátiles por el uso de disolventes orgánicos que favorecen a la contaminación global y sus riesgos, ha impulsado la iniciativa de suplir ingredientes derivados del petróleo por componentes biobasados provenientes de fuentes naturales (Aponte et al., 2025).
Según Intriago-Mero (2020), la piel pierde nutrientes, oligoelementos, colágeno y ácido hialurónico que ocasionan problemas de deshidratación en la piel debido al cambio brusco del clima, problemas de salud y alimentación. Es así como la vitamina C al ser ingerida llega en mínimas dosis a la piel a diferencia del resto de órganos del cuerpo, debido a que ésta no es metabolizada como la vitamina A. Aponte et al. (2025) indican que la tendencia por cosméticos naturales responde al aumento de alergias y problemas cutáneos provocados por parabenos, triclosán, formaldehído y siliconas que causan dermatitis, cáncer o afectaciones al sistema nervioso. El uso de aceites esenciales aislados de hojas, cortezas, tallos, flores, semillas, raíces y frutos de diferentes plantas aromáticas contienen terpenos y compuestos aromáticos como fenoles, alcoholes, aldehídos entre otros. Estos se consideran compuestos bioactivos, cuyos grupos fenólicos son de interés farmacológico, aromatizantes y conservadores (Pacheco-Sánchez y Hernández-Navarrete 2025) con propiedades antiinflamorias, anestésicas, analgésicas, miorrelajantes, antibióticas, antifúngicas (Ulloa et al., 2025); antisépticas, antitóxica, cicatrizante, estimulantes, tonificantes y antioxidentes (Padrini y Lucheroni, 2025).
Las cremas cosméticas tienen componentes sintéticos y la nueva tendencia es el uso de aceites esenciales. Los aceites vegetales de plantas amazónicas como el Oenocarpus bataua Mart, contiene aminoácidos esenciales entre ellos: valina, leucina, isoleucina, treonina, metionina, fenilalanina, lisina, histidina (Herrera-Criollo et al., 2024).
El aceite de Mauritia flexuosa L.f. posee un alto porcentaje de ácido oleico a comparación de los demás ácidos grasos de su composición (Rivera et al., 2022). Por su parte, el Fevillea cordifolia L. presenta carotenoides, ácidos grasos como oleico y linoleico (Cuji, 2024), los cuales podrían tener en su composición efectos de antiarrugas, suavidad y luminosidad. Según Benítez y Povedano (2020), los aceites esenciales y otros ingredientes naturales poseen componentes químicos con propiedades beneficiosas como fotoprotectora, hidratante, antiinflamatoria, antipruriginosa, antiedematosa, estimulante de la producción de colágeno, elastina, además de un efecto aclarante que combate signos de envejecimiento, protege la piel y genera una sensación satisfactoria. Esto podría generar un nuevo mercado en productos agroindustriales que beneficien a las comunidades productoras de la RAE.
M2 (montanov 68), Mc (manteca de cacao), M1 (montanov 202), AE (aceite esencial), Ag (agua purificada estéril), A (F. cordifolia), U (O. bataua), M (M. flexuosa)
El objetivo de este estudio fue desarrollar una crema cosmética hidratante y nutritiva a base de aceites vegetales esenciales y fijos de Oenocarpus bataua, Mauritia flexuosa y Fevillea cordifolia, mediante un proceso de optimización de formulación que garantice la ausencia de compuestos sintéticos y cumpla con los estándares de calidad cosmética.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo fue experimental y se desarrolló mediante la investigación mixta, es decir, cuantitativa y cualitativa. Autores como Hernández y Mendoza (2018) mencionan que la ruta investigativa mixta es una fusión de la investigación cuantitativa y cualitativa para obtener un trabajo ejecutado de manera sistemática, critica y empírica, mediante la interpretación de todas las variables presentes de forma numérica, verbal, textual, visual o emocional, para obtener una mejor perspectiva hacia el fenómeno estudiado.
2.1 Materia prima
Se utilizaron los componentes de montanov 68 (M2), montanov 202 (M1), manteca de cacao (Mc), aceite esencial (AE) de Cymbopogon citratus (hierbaluisa) y Citrus × limonia (limón mandarina) extraídos por destilación de arrastre con vapor por medio del equipo extractor de aceites esenciales marca FIGMAY y agua purificada estéril (Ag). Como productos naturales se emplearon aceites vegetales de tres especies amazónicas de O. bataua, (U), M. flexuosa (M) y F. cordifolia (A), comprados en el Mercado de los Plátanos de la ciudad de Puyo, provincia de Pastaza.
2.2 Procedimiento experimental
Se siguió la metodología estadística establecida por Gyawali et al. (2020), la cual utiliza el software Design Expert (versión de prueba). Se optimizó la formulación de la crema mediante un diseño Simplex Lattice Desing. Para los aceites vegetales, se ingresó como límite inferior 0 g y límite superior 15 g, como se observa en la Tabla 1. Las variables de respuesta fueron la viscosidad (mPa.s), extensibilidad (cm2), se tomó como referencia la crema facial comercial Lanolina de una farmacia de la ciudad de Puyo, provincia de Pastaza.
Se realizó el tratamiento estadístico de los datos para identificar los modelos matemáticos y seleccionar el mejor diseño basado en la comparación de la pérdida de ajuste, la significancia, los coeficientes de determinación R2-ajustado y el R2-predicho de las variables de respuesta analizadas.
2.3 Preparación de la crema
Para cada formulación se pesaron los compuestos de la parte oleosa (montanov 202, montanov 68, manteca de cacao, aceites fijos de O. bataua,, M. flexuosa y F. cordifolia) y la parte acuosa (agua purificada estéril) en vasos de precipitación diferentes. Posteriormente, se colocaron en baño María a 75°C para luego emulsificar en la homogeneizadora/emulsificador SilentCrusher M marca Heidolph, a 75 rpm, donde el agua se agregó de manera lenta en la fase oleosa para lograr un fluido uniforme (Banerjee; Thiagarajan y Thiagarajan, 2018). Al final del proceso, se añadieron el AE de Cymbopogon citratus y Citrus×limonia para mejorar las características organolépticas.
2.4 Extracción y adición de AE de Cymbopogon citratus y Citrus × limonia
Para la extracción, se empleó las hojas de C. citratus y en el caso del Citrus × limonia se combinó las cáscaras del fruto con las hojas de la planta. La dosificación de los AE según la Dirección Europea para la Calidad del Medicamento y la Asistencia Sanitaria del Consejo de Europa (2018) no debe superar el 3% solos o con mezclas. Con el uso de una pipeta, se añadieron los AE en una proporción de 0.15 g cada uno para completar el 0.3 % en las formulaciones propuestas.
2.5 Análisis de las características organolépticas
Se basó en la aceptación del producto por el consumidor, encargado de verificar de forma visual, olfativa o táctil directa para calificar aspectos como: color, olor y apariencia (Tello, 2022), en 10 participantes de ambos géneros con edades entre 20 y 29 años. Se tomaron las muestras para cada participante para ser untada sobre la piel. Para la calificación del análisis sensorial se basó en el estudio realizado por Fernández; García y Fuentes (2018) que emplean la escala hedónica no estructurada de 9 puntos como se muestra en la Tabla 2.
2.6 Análisis de las características fisicoquímicas de la crema
La metodología empleada para medir las variables se basó en el estudio realizado por Gyawali et al. (2020). El pH variable no estadístico se midió por medio de un pH-metro digital (ORION STAR A215), se tomó una muestra de crema (5 g) para diluirla en agua destilada (45 g). Para evaluar la lavabilidad, se aplicó aproximadamente 1 g de crema sobre el dorso de la mano, esparciéndola de forma suave con ayuda de una espátula hasta formar capas de crema sobre la piel, procurando mantener la misma área de expansión en todas las pruebas. Esta medición se llevó a cabo con agua potable a 23ºC con un caudal de 43.73 L/s. El parámetro de lavabilidad fue realizado para la formulación inicial como referencia. La extensibilidad se determinó por el método de dos placas paralelas de 20 x 20 cm, donde se agregó 1 g de crema en el centro de las placas, después se colocó 125 g de peso sobre la placa superior por 1 minuto para ejercer la presión necesaria, posteriormente, se retiró el peso y se midió el diámetro de extensibilidad. La viscosidad se midió con el viscosímetro de laboratorio Digital Viscometer MDV-2N mediante el husillo SPL-4 con una velocidad de rotación constante de 30 rpm para todas las formulaciones.
2.7 Selección de la formulación de la crema cosmética
La selección del diseño final de la crema fue establecida por los valores de extensibilidad y viscosidad de la crema comercial que fueron medidos en el laboratorio, tuvo una viscosidad de 4275 mPa.s y extensibilidad de 7.5 cm2. Estos valores fueron tomados como referencia e ingresados al software Design Expert.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Crema facial con aceites fijos y esenciales de plantas amazónicas
Se realizó un análisis previo a la obtención de la formulación base de la crema facial con aceites vegetales amazónicos, optimizando la cantidad de aceite vegetal a través de la propuesta de 20 formulaciones con ayuda del software Design Expert. Para este propósito, se empleó aceite de oliva como parte de los componente adquiridos en QimiStore de la ciudad de Ambato.(sin código). Reyes et al. (2023) mencionan que los compuestos fenólicos del aceite de oliva como el hidroxitirosol (HT) y oleocantal, demostraron un efecto protector sobre el cáncer de piel. De manera similar, Sánchez-Rodríguez (2018) describe sus propiedades beneficiosas como agente tópico antimicrobiano, antioxidante, antiinflamatorio y emoliente, por lo que fue considerado como referencia para la elaboración de los tratamientos. Como resultado de este proceso, se obtuvo la formulación base (15 g manteca de cacao, 15 g aceite fijo, 0.3 g aceite esencial, 65.3 g agua, 3.4 g de montanov 202 y 1 g de montanov 68) para añadir las proporciones de los aceites fijos amazónicos de O. bataua, M. flexuosa y F. cordifolia.
En la Figura 1, se presentan los gráficos de respuesta de los aceites fijos sobre la viscosidad, en los cuales se comparan los valores experimentales con los predichos para validar el modelo.
Los gráficos de contorno y de dispersión muestran la influencia de los aceites fijos sobre la viscosidadSe observa que las formulaciones con aceites de mayor viscosidad como el F. cordifolia¸ presentan una mayor resistencia al flujo, lo que aumenta la viscosidad de la crema; en cambio ocurre lo contrario para las formulaciones que tuvieron mayor cantidad de M. flexuosa o una combinación con el O. bataua.
Figura 1 Gráficos de respuesta de los aceites fijos sobre la viscosidad. (A) Gráfico de contornos, gráfico de dispersión (B)
La viscosidad de las cremas varió según el aceite fijo empleado. Las formulaciones con aceite de F. cordifolia presentaron la mayor viscosidad (4275.009 mPa.s), mientras que aquellas con aceite de M. fleflexuosa o mezclas de M. flexuosa/O. bataua mostraron los valores más bajos (4273 mPa.s).
Se analizaron siete modelos matemáticos generados por el software Desing Expert, de los cuales el modelo cuadrático presentó los mejores resultados para las variables de respuesta, coincidiendo con el diseño de la crema cosmética realizada por García et al. (2021). El análisis ANOVA para el modelo seleccionado, mostró una diferencia menor a 0,2 entre los valores (Tabla 5) para la viscosidad, la diferencia de R2-predicho (0.8799) y el R2-ajustado (0.9373), para la extensibilidad la diferencia de R2-predicho (0.8081) y el R2-ajustado (0.8837) lo cual confirma una buena capacidad predictiva de los resultados experimentales para ambas variables de respuesta, coincidiendo con el diseño de la crema cosmética realizada por García et al. (2021).
Los datos obtenidos fueron analizados a través de la metodología de superficie de respuesta, en la Figura 2 se observa una leve dispersión de los datos con respecto a la media. La relación de los aceites fijos con la extensibilidad toma en cuenta como principio que la viscosidad es inversamente proporcional a la extensibilidad, las formulaciones con menor viscosidad tienden a tener una mayor capacidad de esparcimiento, a comparación con aquellas que son más compactas.
3.2 Diseño final de la crema facial con aceites fijos
Para la optimización de la formulación en el software Design Expert, se propuso como criterios de selección de diseño las medidas de viscosidad (4275 mPa.s) y extensibilidad (7.5 cm2), datos obtenidos de la crema comercial Lanolina. El software generó cinco posibles formulaciones de mezclas con aceites fijos F. cordifolia (A), O. bataua, (U) y M. flexuosa (M). Se seleccionó la formulación número 1 por presentar el mayor grado de importancia, como se observa en la Tabla 3.
3.3 Evaluación fisicoquímica de la crema con aceites fijos
3.3.1 Extensibilidad y viscosidad de la crema con aceites fijos
La extensibilidad es la propiedad que poseen las emulsiones al esparcirse sobre la piel (García y Amaya, 2022), mientras que la viscosidad es la variable que indica el grado de fluidez de un líquido (Tello, 2022). Así a mayor extensibilidad de la muestra, menor será su viscosidad durante la medición, por lo que necesita menos revoluciones por minuto.
La diferencia entre los valores experimentales de viscosidad y los predichos por el modelo cuadrático (Tabla 4), puede ser atribuida al contenido de manteca de cacao en la formulación. Este ingrediente promovió la transición reológica de estado líquido a semisólido, generando una estructura de emulsión más estable (Medina Mendoza, 2020). Según García (2020), otro factor que influye en la viscosidad es el tiempo de medición, el cual considera que la estructura de la emulsión puede sufrir una floculación y sedimentación de la fase oleosa, que rompe la estructura del fluido uniforme.
Tabla 4 Resultados experimentales y predichos de la viscosidad y extensibilidad de la crema con aceites vegetales de plantas amazónicas
Los parámetros de valoración de cada modelo se resumen en la Tabla 5.
Tabla 5 Resumen de los modelos analizados por el software Design Expert en el diseño de la crema cosmética
Para ambas variables de respuesta, el modelo cuadrático tiene valores significativos para ser ejecutado sin peligro a errores mayores. Por otro lado, la cantidad de los aceites fijos no tiene una influencia significativa sobre el diseño y, por ende, la falta de ajuste del modelo para ambas variables no es significativa, lo que representa el modelo óptimo para el desarrollo experimental, como se observa en la Tabla 6.
3.3.2 Resultado del pH de la crema facial con aceites vegetales de plantas amazónicas
Según la Norma NTE INEN 2867 (Servicio Ecuatoriano de Normalización, 2015), para productos cosméticos, se establece como requisito realizar pruebas fisicoquímicas (pH, viscosidad, densidad) y organolépticas para garantizar la calidad del producto. Estas pruebas determinan la estabilidad y posibles alteraciones durante la producción (ARCSA, 2017).
Estudios realizados por Tinoco-Mesa y Verdesoto Pazmiño (2020) mencionan que este parámetro a diferentes temperaturas influye en la capacidad de esparción de la crema, y puede variar a lo largo del tiempo bajo condiciones de humedad y temperaturas altas. Los valores de pH obtenidos (Tabla 7) fluctúan desde 6,27 hasta 6,6, y coinciden con los resultados de Hurtado y Rugel (2019) en la elaboración de crema humectante con aceite de oliva virgen extra, además de ser aptos para la piel.
La diferencia en los resultados del pH evidenciada puede estar influenciada por la cantidad de residuos sólidos de los aceites vegetales extraídos (Proaño et al, 2020). El pH de la piel se encuentra en intervalos de 6 y 6,5 debido a los ácidos grasos resultantes de la evaporación del sudor y de la misma grasa producida por la piel (Ibáñez y Suñé, 1969). Los resultados obtenidos se encuentran dentro del parámetro óptimo para su uso facial.
Tabla 7 Resumen de los resultados en las variables no estadísticas del diseño de la crema facial con aceites amazónicos
De las 14 formulaciones, las mejores fueron la número 3 (manteca de cacao 15 g, aceite de F. cordifolia 10 g, M. flexuosa 2.5 g, O. bataua 2.5 g, aceite esencial 0.3 g, agua 65.3 g, 3.4 g de montanov 202 y 1 g de montanov 68) con un pH de 6.45, viscosidad de 4278.80 mPa.s, extensibilidad de 7.30 cm2; y la número 7 (manteca de cacao 15 g, aceite de M. flexuosa 7.5 g y O. bataua 7.5 g, aceite esencial 0.3 g, agua 65.3 g, 3.4 g de montanov 202 y 1 g de montanov 68) con un pH de 6,53, viscosidad de 4288.30 mPa.s, y extensibilidad de 7 cm2, con la ayuda del software.
3.3.3 Evaluación organoléptica de la crema con aceites fijos
La prueba hedónica de 9 puntos es una herramienta útil para medir la satisfacción del consumidor hacia un producto determinado, que califica características específicas como: olor, color, aspecto (Espadero, 2017). La crema facial con aceites fijos fue seleccionada en base a la comparación entre los resultados obtenidos y su acercamiento con los parámetros establecidos por la crema comercial Lanolina.
Se seleccionaron las formulaciones 3 y 7 para ser evaluadas por 10 panelistas no capacitados con preferencia hacia los productos cosméticos y posibles consumidores del producto.
Los atributos evaluados como el olor y aspecto resultaron iguales para las dos formulaciones. Para el color, los panelistas describieron para la formulación 3 un color como blanco hueso y un olor a manteca de cacao; en cuanto al aspecto se diferenciaron por la viscosidad de cada crema, siendo la fórmula 3 la más viscosa. De acuerdo con el análisis sensorial del aspecto, los panelistas realzan las características de la fórmula 7 sobre la hidratación por mayor tiempo en la piel, debido a que el aceite de M. flexuosa presenta propiedades de hidratación por la cantidad de yodo en su composición (Andrade, 2015). Además, por su aspecto menos viscoso tiene mayor absorción en la piel, lo que coincide con estudios realizados por Mosquera et al. (2012), donde demuestran que la adición de aceite de O. bataua y M. flexuosa en la formulación de una crema tópica incrementa la suavidad, luminosidad, firmeza y flexibilidad de la piel de manera significativa. La formulación número 7 obtuvo mayor aceptación por los participantes, con una calificación media de 8 (me gusta mucho) y la número 3 con puntuación de 6 (me gusta ligeramente).
4. CONCLUSIONES
En este estudio, se elaboró una crema hidratante formulada con aceite vegetales, que cumple con el requisito de ser totalmente libre de compuestos sintéticos. Mediante pruebas preliminares, se optimizaron dos formulaciones que superaron los parámetros fisicoquímicos y organolépticos establecidos, incluyendo una hidratación efectiva comparable a la de cremas comerciales. Los resultados validan la viabilidad de alternativas cosméticas naturales y coinciden con hallazgos reportados en la literatura científica.
La aceptación sensorial por los participantes fue muy buena y se recomienda en una futura investigación aumentar el número de panelistas para corroborar los resultados mediante un análisis sensorial estadístico, ya que esta crema cosmética puede generar un nuevo mercado en productos agroindustriales que beneficien a las comunidades productoras de la Región Amazónica Ecuatoriana.
