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SOARES DOS REIS, Geisilaine;FURTADO VALADÃO, Analina;RAMOS PAES DE

LIMA, Leonardo;LUCY MOREIRA, Mary

Preparación de un protector solar y evaluación de la acción fotoprotectora del propóleo

verde del Vale do Aço, Minas Gerais, Brasil

Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas, Vol. 8,

Núm. 4, julio-sin mes, 2009, pp. 282-288

Sociedad Latinoamericana de Fitoquímica

Chile

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Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas

Medicinales y Aromáticas

ISSN (Versión impresa): 0717-7917

blacpma_editorial@hotmail.com

Sociedad Latinoamericana de Fitoquímica

Chile

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© 2009 The Authors © 2009 Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas, 8 (4), 282 - 288

BLACPMA ISSN 0717 7917

Artículo Original | Original Article

Preparación de un protector solar y evaluación de la acción fotoprotectora del propóleo verde del Vale do Aço, Minas Gerais, Brasil

[Preparation of a sunscreen and evaluation of the photoprotective action of the green propolis from Vale do Aço, Minas Gerais, Brazil]

Geisilaine SOARES DOS REIS1, Analina FURTADO VALADÃO2, Leonardo RAMOS PAES DE LIMA3, Mary LUCY MOREIRA4

Centro Universitário do Leste de Minas Gerais–Unileste MG (Farmácia)#725, CEP.:35160-215, Ipatinga–MG, Brasil.

Abstract

Propolis is a product gathered from plants and developed by melliferous bees. It possesses diverse biological activities as antiinflamatory action, antioxidant etc. and it contains more than 300 substances (for example: flavonoides). Due to the property of the propolis of absorbing light in the UV region, the photoprotective activity of the product was analyzed by analysis in vitro of the sun protection factor (SPF) of topical formulations with extract hidroalcoholic of green propolis, with espectrophotometer for readings in the region of the UVB. The propolis samples were gathered in apiaries in the Vale do Aço, a region in the East of the state of Minas Gerais, Brazil. The formulations were prepared with different bases: gels natrosol and carbopol and emulsion oil/water. The preparations of gel natrosol and emulsion oil/water with propolis extract remained stable during the study of stability. The formulations that contained 40% of propolis extract got values of SPF up of 10. The results obtained in this study overcame values of opposing SPF in natural formulations with plants and algae, for example, and they confirm the photoprotective action of the green propolis of the Vale do Aço. The developed products should be perfected so that they are adapted to the different skin types and acquire higher SPFs.

Keywords: Propolis, Flavonoids, SPF, Brazil, Sunscreen, UV.

Resumen

Propóleo es un producto recolectado en plantas y desarrollado por abejas melíferas. Posee diversas actividades biológicas como acción antiinflamatoria, antioxidante, antibacteriana, etc. y contiene más de 300 substancias (ej.: flavonoides). Debido a la propiedad del propóleo de absorber luz UV fue analizada la actividad fotoprotectora del producto por análisis in vitro del factor de protección solar (FPS) de formulaciones tópicas con extracto hidroalcohólico de propóleo verde con espectrofotómetro para lecturas en la región del UVB. Las muestras de propóleo fueron recolectadas en colmenares en el Vale do Aço, una región al este del estado de Minas Gerais, Brasil. Las formulaciones fueron preparadas con diferentes bases: geles natrosol y carbopol y emulsión aceite/agua. Las preparaciones de gel natrosol y emulsión aceite/agua con extracto de propóleo permanecieron estables durante el estudio de estabilidad. Para las formulaciones que contenían 40% de extracto de propóleo fueron encontrados valores de FPS sobre 10. Los resultados obtenidos en este estudio superaron valores de FPS encontrados en formulaciones naturales con plantas y algas y confirman la acción fotoprotectora del propóleo verde del Vale do Aço. Los productos desarrollados deben ser perfeccionados para que se adecuen a los diferentes tipos de piel y adquieran FPS más altos.

Palabras Clave: Propóleo, Flavonoides, FPS, Brasil, Fotoprotector, UV.

Recibido | Received February 28, 2009. Aceptado en Versión Corregida | Accepted in Corrected Version: June 15, 2009. Publicado en Línea | Published Online July 25, 2009. Declaración de Intereses | Declaration of Interests: authors have no competing interests. Financiación | Funding: Este trabajo fue financiado por Centro Universitário do Leste de Minas Gerais – Unileste MG This article must be cited as: Geisilaine Soares Dos Reis, Analina Furtado Valadão, Leonardo Ramos Paes De Lima, Mary Lucy Moreira. 2009. Preparación de un protector solar y evaluación de la acción fotoprotectora del propóleo verde del Vale do Aço, Minas Gerais, Brasil. Bol Latinoam Caribe Plant Med Aromat 8(4):282 – 288.{EPub July 25, 2009}.

*Contactos | Contacts: ¹ 55 31 9624 3581, rsgeise@yahoo.com.br; ² analinafurtado@yahoo.com.br; ³ lrplima@hotmail.com; 4marylmoreira@yahoo.com.br

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INTRODUCCIÓN

La palabra propolis es de origen griego y transmite la idea de la defensa (pro) de la ciudad (polis), lo que es aplicado en tal producto apícola, pues este protege la colmena de insectos y de los microorganismos invasores (Ramos y Miranda, 2007). Esta defensa es debida a la presencia de más de 300 sustancias en el propóleo y entre ellas, tres grupos químicos merecen la prominencia debido a las actividades biológicas que ejercen: los flavonoides, derivados de ácido cinámico y terpenos. Los flavonoides han sido considerados los principales compuestos biológicos activos del propóleo (Bankova et al., 1995) y son polifenoles de origen botánico que han sido usados como los marcadores de la calidad del propóleo (Grosso et al., 2007). Estos son producidos en las plantas y poseen la función de atracción para los polinizadores, pues varían de colores como del amarillo al rojo de pétalos de flores.

La concentración de los flavonoides en las plantas varía de acuerdo con la estación en que fue producido, así como con la vegetación, clima y relieve en los cuales están los colmenares y de qué partes de las plantas las abejas (Apis mellifera) recolectaron el propóleo (Edreva y Kostoff, 2005). Según Goobo-Neto y Lopes (2006), la sazonalidad es considerada el factor primordial para la variación del propóleo, pues la naturaleza y la cantidad de moléculas activas, como los flavonoides, no son constantes durante todo el año.

Las condiciones locales de temperatura también afectan la maleabilidad del propóleo: en las temperaturas sobre 15 °C el propóleo es normalmente más maleable; inferior a 15 °C el propóleo tiene una consistencia más dura.

Las abejas melíferas recolectan material resinoso y lo transportan hasta las colmenas dónde ellos mezclan el material recolectado a las secreciones glandulares, enzimas y cera. El produto final presenta propriedades anti-inflamatorias, imunoestimulantes, hepato-protetoras, antimicrobianas, anti-virales, antifúngicas (Grosso et al., 2007), vasodilatadores. Además, los flavonoides presentes inhiben la peroxidación lipídica, agregación plaquetaria y fragilidad capilar (Havsteen, 2002). Varios estudios también demuestran que el propóleo es una fuente natural de antioxidantes debido a su actividad contra los radicales libres.

El propóleo ha sido usado en la preparación de medicamentos en varios países del mundo (García et al., 2004; Chen et al., 2009). Entre los productos apícolas como miel, jalea real, polen, entre otros, el

propóleo es destacado por las actividades biológicas comprobadas y también por la posibilidad de la aplicación en las industrias farmacéutica y alimenticia (Park et al., 1998). Actualmente es posible encontrar de dulces a jabones que contienen propóleo.

Otra clase de productos que se desarrollan a base del propóleo son los protectores solares tópicos, pues las últimas investigaciones han demostrando la acción fotoprotectora de los metabolitos secundarios de las plantas: los flavonoides. La clave para la protección es la concentración de electrones deslocalizados en los anillos bencénicos de las estructuras químicas de esas sustancias, lo que facilita el traslado de energía (Edreva & Kostoff, 2005).

La radiación ultra-violeta (UV) es un componente de la radiación solar. Los niveles altos de radiación UV causan daño y perjuicios a las moléculas biológicas de gran importancia, como los nucleótidos, ácidos nucleicos y proteínas. Esas moléculas absorben UVB, altamente energética, propiciando la formación de radicales libres. Los anillos aromáticos reducen la absorción de UVB (Edreva & Kostoff, 2005).

La exposición de la piel a la radiación UVB puede provocar el cáncer del epitelio en caso de no se utilizar los métodos que evitan la absorción de esa radiación por el tejido epitelial. Este tipo del neoplasia es una de las de mayor incidencia en Brasil, con 122.400 nuevos casos en 2006, lo que corresponde al 26% del total de neoplasias malignas en el país en ese año (Sociedade Brasileira de Dermatologia, 2006).

El uso de lociones fotoprotectoras es la forma más aplicable para la prevención contra el daño y perjuicios provocados por la exposición del epitelio a UV. Las substancias fotoprotectoras son elaboradas en emulsiones del tipo aceite/agua o en geles que no provocan otros daños y perjuicios a la piel.

La idea de producir una loción de protección solar a base de propóleo acompaña la necesidad de nuevos productos para la protección contra la radiación UV y sigue la tendencia mundial de producir cosméticos a partir de componentes naturales (Ferrari et al., 2007). En el presente estudio, el propóleo verde del Vale do Aço, región metropolitana del estado de Minas Gerais, Brasil, fue investigado con el objetivo de analizar sus características sensoriales y probar su acción fotoprotectora a través de la producción de lociones fotoprotectoras elaboradas con emulsión aceite/agua y en gel, con el propóleo como sustancia activa y la evaluación de los productos desarrollados mediante un método in vitro para investigación del factor de protección solar (FPS).

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MATERIALES Y MÉTODOS

Para verificar y determinar la acción fotoprotectora del propóleo verde del Vale do Aço, Minas Gerais, Brasil, se elaboraron las bases para las lociones en gel y emulsión aceite/agua. Fue utilizado el propóleo producido en los colmenares de la región durante el verano de 2007, porque según la literatura especializada (Franco et al., 2000), es el propóleo que más contiene flavonoides entre los producidos durante las estaciones anuales.

Colección de muestras El propóleo fue recolectado de las colmenas

utilizando el método de raspaje. Después de la separación de las impurezas, las muestras fueron acondicionadas en bolsas atóxicas plásticas, al resguardo de la luz y conservadas en el congelador a la temperatura de -17 °C hasta el posterior análisis.

Análisis sensorial Los análisis sensoriales realizados, y exigidos por

el Ministerio de la Agricultura de Brasil para la fijación de identidad y calidad del propóleo, fueron los siguientes: análisis de color, sabor y consistencia a la temperatura ambiente.

Debido al hecho de que los caracteres sensoriales se han estimado a través de los órganos de los sentidos, asumen, por consiguiente, un aspecto subjetivo, propio del analista, por esta razón los resultados se expresaron dentro de las posibilidades descritas por el Ministerio de la Agricultura (para sabor: picante, suave, fuerte y amargo; para la consistencia: maleable y rígido; para el aroma: resinoso y balsámico). El análisis sensorial del propóleo fue realizado a la temperatura ambiente (25 °C) a través de la observación de alícuotas de aproximadamente 80 g, que corresponde a un pedazo de los raspados de la colmena. Así fue posible evaluar la consistencia, olor y color característicos del producto apícola en evidencia. Para las observaciones visuales futuras, también se fotografió la muestra y los archivos están en el banco de datos generado por el presente estudio.

El estudio de estabilidad Para el análisis del comportamiento del propóleo en

los vehículos para los protectores solares, fueron preparadas tres formulaciones tópicas con 10% de extracto hidroalcohólico (etanol 70%) del propóleo verde del Vale do Aço. Los vehículos utilizados en las

preparaciones tópicas fueron gel natrosol (pH 5,5), gel Carbocol (pH 10) y emulsión aceite/agua (pH 6).

Se analizó la estabilidad de las formulaciones por 9 meses a través de la comprobación mensual de pH, color, textura y homogeneidad de los productos.

Preparación de la loción fotoprotectora Después del estudio de estabilidad, las

formulaciones que fueron estables durante los análisis se utilizaron en la preparación de las lociones fotoprotectoras. Fueron preparadas cinco formulaciones con concentraciones diferentes del extracto hidroalcohólico del propóleo verde para cada vehículo aprobado: 5%, 10%, 20%, 30% y 40% de extracto en la formulación. El extracto de propóleo verde del Vale do Aço fue preparado en etanol a 70% porque según Valadao et al. (2007), es la mejor manera para la extracción de flavonoides presente en el propóleo y después, concentrado en la ruta al vapor de 0,105 g de propóleo por mL del extracto para 0,18 g/mL.

El análisis de FPS Se sometieron las formulaciones preparadas con el

extracto de propóleo verde a análisis en el espectrofotómetro en la región de la radiación UVB (290-320 nm), principal responsable por los foto-daños cutáneos. Lo análisis en el espectrofotómetro son parte de la metodología de comprobación de FPS in vitro descrita por Sayre (1979) y utilizada por Mansur et al. (1986), por poseer buena correlación con los resultados obtenidos en los análisis in vivo para la misma finalidad, para los productos con filtros orgánicos, lo que se aplica a los flavonoides presentes en el propóleo.

Fueron preparadas diluciones sucesivas de las formulaciones en gel con el propóleo en el etanol a 70% hasta la concentración de 0,2 µL de la formulación por mL de la solución. Estas diluciones se analizaron en lo espectrofotómetro y los resultados obtenidos fueron utilizados en la ecuación siguiente, para el cálculo de FPS.

∑=320

290)().().(. λλλ AbsIEEFCtométricoespectrofoFPS

Donde: FC = factor de la corrección (igual a 10)

determinado de acuerdo con dos lociones fotoprotectoras de FPS conocidos, de semejante manera de una loción que contiene 8% de homosalato de FPS igual a 4; EE (λ) = efecto eritemogénico de la radiación de longitud de onda λ; I(λ) = la intensidad

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del sol en la longitud de onda y Abs (λ)= absorbancia de la solución en la longitud de onda (Borghetti y Knorst, 2006).

Los valores del efecto eritemogénico (EE) versus la intensidad de la radiación (I) pueden verificarse, en la Tabla I, para cada longitud de onda usada en lo análisis y fueron obtenidos por Sayre en 1979. Tabla 1: Relación entre efecto eritemogénico (EE) versus intensidad da radiación (I) conforme la longitud de onda (λ)

λ (nm) EE X I

290 0,0150 295 0,0817 300 0,2874 305 0,3278 310 0,1864 315 0,0839 320 0,0180

Tratamiento de datos Los resultados obtenidos en los análisis de factor de

protección solar de las formulaciones fueron calculados a través de la ecuación proporcionada por Sayre et. (1979) y demostrados por gráficos hechos a través de Microsoft Excel 2007, Microsoft Office Student 2007®.

RESULTADOS

Durante el análisis sensorial las muestras del propóleo recolectado en el distrito municipal de Cocais das Estrelas, en la región metropolitana del Vale do Aço presentaron aroma resinoso y balsámico, color verde, sabores amargo suave y fuerte, consistencia rígida a la temperatura ambiente y los pedazos de las muestras se presentaron heterogéneos.

El análisis sensorial es importante pues el propóleo verde está bien valorizado en el mercado internacional, sugiriendo que hay una relación entre su color y su composición química pues es rico en compuestos fenólicos. La consistencia a la temperatura ambiente también puede dar indicaciones de la relación resina/cera presente en el propóleo: la consistencia rígida puede indicar un alto nivel de resinas, lo que es deseable porque las actividades biológicas que se verificaron para el propóleo se han atribuido a sustancias contenidas en esta fracción del propóleo (Grosso et al., 2007).

El aroma y el sabor del propóleo indican el tiempo de producción por las abejas. Las muestras analizadas presentaron las características sensoriales bien

evidenciadas, lo que indica que el propóleo fue producido recientemente.

Todas las muestras analizadas presentaron las características sensoriales dentro de las normas establecidas por el Ministerio de la Agricultura a través de la Instrucción Normativa N° 3, del 19 de enero de 2001 que dispone sobre la fijación de identidad y calidad del propóleo.

La formulación preparada con gel carbopol para el estudio de estabilidad sufrió alteraciones en el color y en la textura muy evidenciada: la formulación se volvió gradualmente muy consistente y el color se torno más intenso, tonándose cercano al color caramelo. El pH del medio, básico (inicialmente igual a 10) demostró ser impropio para las formulaciones con el extracto hidroalcohólico concentrado de propóleo verde. La forma farmacéutica preparada con el gel natrosol mantuvo el pH inicial hasta el final del estudio de estabilidad (pH=5,5) y no presentó alteraciones en la consistencia del gel. Durante el estudio tampoco se observaron alteraciones en las fases: la formulación quedó homogénea hasta el final del estudio. No se descubrieron otras alteraciones macroscópicas en la formulación durante los análisis.

La formulación en emulsión aceite/agua permaneció estable durante el estudio y tampoco presentó alteraciones macroscópicas como separación de fases o cambios en la textura del producto.

Las formulaciones tópicas en el gel son ventajosas para el uso en las pieles con alto tenor de oleosidad, a pesar de no poseer las características sensoriales y de extenderse satisfactoriamente sobre la piel como las emulsiones aceite/agua.

Después de seis meses de estudio de estabilidad fueron aprobadas la formulación en gel natrosol en la formulación en emulsión aceite/agua. La formulación en gel carbopol, debido a las alteraciones muy pronunciadas durante el estudio, se reprobó para la producción de loción tópica fotoprotectora.

Después de la aprobación de las bases para la loción del protector solar, fueron preparadas 8 formulaciones, 4 de cada una de las bases aceptadas: el gel natrosol y la emulsión aceite/agua. Para cada grupo de 4 formulaciones fueron preparadas 4 formulaciones diferentes: 5, 10, 20 y 40% del extracto hidro-alcohólico concentrado de propóleo verde del Vale do Aço. Cada producto fue condicionado en embalajes plásticos de 15 g, opacos, atóxicos e identificados y hechos para la comercialización de productos cosméticos de uso tópico.

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Tabla 2: Estudio de estabilidad de la formulación en gel carbopol Fecha de los análisis pH Alteración del

color Separación de las fases

Alteraciones de olor

Alteraciones en la textura

05/12/2007 10,0 - - - + 14/02/2008 10,0 + - + + 07/03/2008 10,0 + - + + 18/04/2008 10,0 + - + + 10/05/2008 10,0 + - - + 26/06/2008 10,0 + - - +

“-“ significa ausencia de alteraciones e “+” significa presencia de alteraciones

Para el análisis del factor de protección solar, se

usaron las formulaciones de gel natrosol, debido a la comodidad del manejo comparado a los productos obtenidos en emulsión aceite/agua. Fueron preparadas diluciones con una concentración de 0,2 µL de formulación de gel natrosol para un mL de la solución final. Estas diluciones fueron sometidas al análisis en el espectrofotómetro en las longitudes de onda UVB: 290, 295, 300, 305, 310, 315 y 320.

Los valores obtenidos fueron utilizados en la ecuación elaborada por Sayre (1979) y también utilizada por Mansur et al. (1986) y Borghetti & Knorst (2006) en los estudios de análisis de FPS de formulaciones tópicas de lociones fotoprotectoras.

Los valores de FPS encontrados están presentados en La Fig. 1.

A través del estudio in vitro realizado en las formulaciones tópicas con el propóleo verde del Vale do Aço, fue probada la capacidad fotoprotectora del producto apícola en asunto. Es posible verificar anteriormente en el gráfico que al duplicar la concentración del extracto de propóleo verde en la formulación, fue duplicado, también, el FPS del mismo.

Figura 1. FPS versus Concentración de extracto de propóleo (%).

DISCUSIÓN

El aumento del índice de los clorofluorcarbonos en la atmosfera ha causado efectos deletéreos en la capa de ozono presente en la estratosfera y esos efectos deletéreos han causado el aumento en los niveles de UVB que alcanzan la superficie de la Tierra (Xu et al., 2007).

En todo el mundo se observa un aumento de incidencia de cáncer de piel. En los Estados Unidos de América, la incidencia y mortalidad por cáncer de piel ha experimentado un crecimiento significativo en la población blanca, principalmente debido a la exposición al sol. En Chile también ha sido registrado el aumento en la mortalidad por el cáncer de piel. Hay datos en este país que anuncian que hay aumento en esos índices alrededor de 62% entre 1987 y 1998 (Molgo et al., 2005).

La evaluación de la eficacia de lociones protectoras solares ha sido realizada por un periodo largo a través de métodos in vivo para la cuantificación de FPS. El método se basa en el eritema causado por la radiación UVB en el tejido epitelial humano, analizado en voluntarios. Ese método es eficaz para el descubrimiento de sólo algunas unidades de FPS, pero con el incremento de productos con FPS 30 o más, los valores encontrados en las pruebas para esos productos con FPS más alto se tornaron inciertos. Por razones económicas, prácticas y éticas, se ha estado adoptando para el análisis de FPS de formulaciones fotoprotectoras, un método in vitro seguro y que posee buena correlación con los resultados obtenidos en los estudios in vivo (Pissavini & Ferrero, 1989).

Entre las lociones fotoprotectoras estudiadas en la literatura, las que contienen productos ricos en flavonoides, como el caso del propóleo, presentan valores de FPS más altos. Por ejemplo, Racan et al. (2002) desarrolló un protector solar con líquenes ricos en ácido úsnico. Ellos encontraron un FPS 3,4 para la formulación. Además, hay lociones fotoprotectoras inorgánicas en el mercado con las formulaciones con FPS iguale a 5, éstos normalmente se usan en áreas

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dónde la piel está muy delgada, como en los labios. Racan et al. (2002) analizó la capacidad fotoprotectora del Peumus boldus y de los compuestos aromáticos de líquenes chilenos que viven en las áreas de incidencia alta de radiación ultravioleta y encontró FPS máximo de 10 para las formulaciones producidas con los líquenes y FPS igual a 3,4 para la formulación con Peumus boldus. Tabriz et al. (2003), analizó el FPS de lociones fotoprotectoras con el extracto de flor de Rosa damascena que presenta flavonoides, lo que fue confirmado en las pruebas de identificación de los flavonoides en el estudio.

Las emulsiones constituyen el mejor vehículo para las lociones fotoprotectoras pues está constituidas por componentes tanto apolares como polares y pueden vehicular así substancias fotoprotectoras de ambas polaridades. Las emulsiones aceite/agua constituyen los sistemas más empleados y ellos garantizan protección apropiada con una sensación táctil más cómoda al usuario. Los geles son vehículos obtenidos a través de un espesante hidrofílico que pueden ser naturales (alginatos) o sintéticos (copolímeros del acrilamida). Estos pueden vehicular, también, tanto substancias apolares como polares, pero apenas los polares proporcionan una formulación translúcida, los polares vuelven el gel opaco (Flor & Davolos, 2007).

Las formulaciones con propóleo, desarrolladas en el presente estudio, presentaron FPS mayores que algunas formulaciones disponibles en el mercado, como el Nivea Sun Spray®, con FPS igual a 5. Las bases de las formulaciones preparadas (emulsión aceite/agua y gel natrosol) ya han sido utilizadas para fabricar fármacos tópicos, por consiguiente, su uso es comprobadamente seguro. Los productos preparados también demostraron ser estables por periodo largo (al menos seis meses).

La búsqueda de nuevos productos naturales como protectores solares ha sido tema de varios estudios. Por ejemplo, Aquino et al. (2002) analizaron la actividad fotoprotectora del extracto de Culcitium reflexum en el que encontraron la presencia de flavonoides.

Es posible producir formulaciones fotoprotectoras a un costo bajo con los productos naturales (Racan et al., 2002).

CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos en este estudio confirman la acción fotoprotectora del propóleo verde del Vale do Aço, Minas Gerais. En este estudio también fue posible desarrollar formulaciones estables para la

elaboración de lociones fotoprotectoras a base del propóleo verde.

Los productos desarrollados durante la investigación deben ser perfeccionados para que sean utilizados en los diferentes tipos de piel y para que sean alcanzados valores de FPS sobre 10. Son sugeridos estudios in vivo de las formulaciones preparadas para ser demostrada la efectividad de estas.

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