EFFETTI BENEFICI SULLA PELLE DEI PRODOTTI MARINI: COSMECEUTICI, ALGOTERAPIA E TALASSOTERAPIA

Gli oceani offrono una ricca linea di prodotti naturali, come proteine essenziali, peptidi bioattivi, enzimi, minerali, polisaccaridi, acidi grassi polinsaturi (PUFA) e vitamine

Estratto da Seaweeds as Source of Bioactive Substances and Skin Care Therapy—Cosmeceuticals, Algotheraphy, and Thalassotherapy

by LEONEL PAREIRA

Marine and Environmental Sciences Centre (MARE), Department of Life Sciences, Faculty of Sciences and Technology, University of Coimbra, 3000-456 Coimbra, Portugal.

Le alghe sono oggetto di molti studi e sono ampiamente utilizzate nell’industria cosmetica, perché contengono diversi composti biochimici tra cui polisaccaridi, proteine, lipidi, composti fenolici, pigmenti, vitamine e altre sostanze bioattive, nonché macro e microelementi; producono sia metaboliti primari (polisaccaridi, proteine, amminoacidi, acidi grassi) che sono direttamente coinvolti nelle normali condizioni di crescita, sviluppo o riproduzione per svolgere funzioni fisiologiche, sia metaboliti secondari (pigmenti, composti fenolici, steroli, vitamine e altri agenti bioattivi).

L’algoterapia è quella branca della fitoterapia che utilizza piante marine (ovvero i composti bioattivi da cui si estraggono detti principi attivi) con valenza medicamentosa.

Tutti i preparati algoterapici fanno ricorso al potere curativo di principi attivi di piante e alghe, ma anche agli effetti sinergici dell’uso cumulativo di più specie (altre alghe, e questo con piante terrestri, acquatiche e/o funghi), e di elementi inorganici, che può incorporare la composizione finale della medicina erboristica.

Terapie che vengono dal mare

Acqua di mare

L’acqua, contiene tutte le sostanze necessarie e favorevoli allo sviluppo dell’essere vivente (minerali, catalizzatori, vitamine, amminoacidi, ecc.).

L’acqua di mare ha un’azione riconosciuta nel trattamento di eczemi, dermatosi, psoriasi, infiammazioni rinofaringee, congiuntiviti, vaginiti e altre infezioni degli organi genitali esterni. In cosmetologia è stata utilizzata con buoni risultati anche per idratare la pelle e rassodarla, permette un’abbronzatura più uniforme e regolarizza la produzione sebacea a livello dei follicoli piliferi, evitando la conseguente formazione di desquamazione del cuoio capelluto (forfora). L’acqua di mare ha un ruolo importante nell’assorbimento di ioni salini e metallici, favorendo l’escrezione di residui tossici e una certa ossigenazione dei tessuti.

Come prevedibile, queste caratteristiche dell’acqua di mare hanno portato allo sviluppo di biocosmesi a base di acqua di mare e di tutte le sue sostanze o organismi: alghe, sali marini, elementi organici e minerali.

Talassoterapia

Talassoterapia è un termine emerso all’inizio del XVIII secolo, originato dal greco “thalasso” (mare) e “therapia” (cura).

In termini terapeutici, l’acqua di mare ha un’azione riconosciuta nella cura delle malattie che affliggono i tessuti cutanei, siano essi cutanei (cute) e/o mucose.

Per la sua composizione (sale e iodio) l’acqua di mare è stata una delle prime terapie utilizzate dall’uomo sia a scopo estetico che fonte di benessere. L’acqua di mare oltre a calcio (Ca), ferro (Fe), magnesio (Mg), sodio (Na), zinco (Zn) e rame (Cu) è anche rivitalizzante, antinfettiva, antistress, analgesica, buona per il cattivo umore, la depressione, ecc., contiene minerali come lo iodio, che stimola la tiroide (ghiandola che regola il metabolismo).

Alcuni altri benefici associati alla talassoterapia sono:

-aumento della permeabilità cutanea;

-regolazione delle funzioni organiche attraverso il sistema neuro-endocrino, come cofattore enzimatico;

- normalizzazione della secrezione seborroica;

-riduzione dell’iperidrosi;

- mineralizzazione organica a livello del tessuto cutaneo;

-attivazione del metabolismo cutaneo e stimolazione locale della circolazione sanguigna, favorendo indirettamente l’ossigenazione e la nutrizione di questi tessuti.

Cosmeceutici e cosmetici

I cosmetici sono prodotti che non modificano le condizioni fisiologiche della pelle, agiscono sull’epidermide (strato superficiale della pelle). I cosmeceutici sono definiti dai produttori di cosmetici come prodotti che agiscono sul derma (strato profondo della pelle), contengono ingredienti attivi, come sostanze fitochimiche, oli essenziali, vitamine, antiossidanti, ecc.

La cosmesi è un campo in cui le alghe stanno consolidando la loro presenza, ed è possibile trovare un’ampia varietà di prodotti ad applicazione topica, che centrano la loro attività nelle proprietà e nelle azioni che inducono all’organismo umano.

La società odierna mostra un crescente interesse per tutto ciò che può contribuire a migliorare la qualità della vita, credendo sempre più che molte delle soluzioni si trovino nella natura stessa, è infatti aumentata la domanda di prodotti realizzati con materie prime naturali (preferibilmente quelle di origine vegetale), consentendo la comparsa di una nuova nicchia di mercato (naturale e/o biologica), in cui le alghe sono fiorite, grazie al loro ruolo nel benessere umano, sempre più riconosciuto.

Pelle: antirughe e sbiancante

L’epidermide, che è lo strato più superficiale, è formata da tessuto epiteliale, costituito da diversi strati: strato corneo, strato lucido, strato granulare, strato spinoso e strato germinativo.

La pelle assorbe non solo ossigeno e acqua, ma anche alcuni farmaci, come gli steroidi topici, inoltre, è ricca di 7-deidrocolesterolo e, se esposta alla luce ultravioletta, questa sostanza viene convertita in vitamina D (colecalciferolo), che può essere ottenuta anche per ingestione di latticini. La funzione immunitaria della pelle previene i danni causati dalla luce UV, in base alla sua pigmentazione.

Sotto l’epidermide troviamo il derma, composto principalmente da tessuto connettivo, vasi sanguigni, ghiandole sudoripare, nervi, fibroblasti, poi collagene ed elastina (reticolati, forniscono sostegno alla pelle). L’acido ialuronico (HA) è uno dei principali componenti del derma ed è coinvolto nella riparazione dei tessuti, è di fondamentale importanza nella ritenzione idrica e può assorbire acqua circa 1000 volte il proprio volume. Tuttavia, il collagene e l’HA si rompono con l’invecchiamento, provocando la comparsa di rughe e la pelle perde la sua compattezza.

Invecchiamento della pelle

L’invecchiamento è un processo naturale che provoca cambiamenti fisiologici nella pelle, che è normalmente più secca, con una trama irregolare, rughe, ridotta elasticità e volume. Tutti questi cambiamenti si verificano a causa di molteplici fattori intrinseci, geneticamente programmati ed estrinseci come la radiazione UV e le tossine. Le rughe si formano sulla pelle con l’invecchiamento, compaiono principalmente nelle zone più esposte al sole, come il viso (sulla fronte, agli angoli degli occhi e sulle guance), il collo, le mani e le braccia. L’impatto psicosociale dell’invecchiamento della pelle ha portato a una grande richiesta di prodotti cosmetici con proprietà antirughe, composti in grado di potenziare le attività inibitorie della ialuronidasi, delle metalloproteinasi di matrice (MMP), dell’elastasi e dell’espressione del collagene, possono potenzialmente essere utilizzati come ingredienti attivi in nuovi prodotti cosmetici con proprietà antirughe mostrano attività antiossidante e antiinvecchiamento, e che i metaboliti secondari delle alghe hanno dimostrato di essere protettori della pelle, compresa la protezione dai raggi UV e la prevenzione delle rughe, ecc.

E’ stato riportato, in alcuni studi, che la biomassa residua e gli idrolizzati proteici di tre specie di microalghe verdi (Dunaliella tertiolecta, Tetraselmis suecica e Nannochloropsis sp.)

Tre generi di alghe vengono abitualmente utilizzati in cosmesi: Laminaria, Fucus (alghe brune) e Chondrus (alghe rosse) per la loro capacità di nutrire e reidratare la pelle. È stato dimostrato che l’applicazione topica di fucoidan ha attività anti-invecchiamento aumentando l’idratazione e l’elasticità delle cellule. Fucoidan è noto per stimolare la pro duzione di HGF (fattore di crescita dell’eparina), che promuove la crescita di un’ampia varietà di cellule e tessuti ed è, quindi, sfruttato commercialmente dalla Takara-Bio Company in Giappone.

Sbiancamento della pelle

La melanina prodotta nella pelle dei mammiferi svolge un ruolo importante nel determinare il colore della pelle, proteggere la pelle umana dagli effetti nocivi delle radiazioni ultraviolette (UV) e eliminare le sostanze tossiche.

Silab ha lanciato un agente sbiancante che limita la melanogenesi e il trasporto dei melanosomi per schiarire le macchie di iperpigmentazione e creare una carnagione uniforme. Whitonyl® è un estratto (principalmente oligosaccaridi) di Palmaria palmata (alga rossa, Rhodophyta).

Guarigione della ferita della pelle

L’acido alginico, può inibire la formazione di cicatrici, agendo come barriera fisica all’invasione dei fibroblasti e contribuendo ad accelerare la guarigione delle ferite.

La dermatite atopica è una malattia infiammatoria e pruriginosa della pelle associata a una storia personale o familiare di allergia, può verificarsi a qualsiasi età; il più delle volte colpisce neonati e bambini, in alcuni casi, può persistere fino all’età adulta o comparire solo più tardi, in età avanzata. La lesione fondamentale nell’AD è una barriera cutanea difettosa che provoca secchezza cutanea, che può essere aggravata da lesioni causate da semplici graffi. Le osservazioni cliniche suggeriscono che l’AD è la manifestazione cutanea di un disturbo sistemico che potrebbe causare asma, allergie alimentari e rinite allergica. Ci sono diversi rapporti che confermano le capacità di trattamento delle malat - tie della pelle dei florotannini. Ad esempio, i florotannini eckol e dieckol isolati da Ecklonia stolonifera (alga bruna, Phaeophyceae) hanno attenuato l’espressione di MMP-1 nei fibroblasti dermici umani. Questi risultati rivelano che l’inibizione dell’espressione di MMP-1 (che è una collagenasi interstiziale, è principalmente responsabile della degradazione del collagene dermico nel processo di invecchiamento della pelle umana) da parte dei florotannini derivati da E. stolonifera era in correlazione con l’inibizione sia di NF- κ B e l’attività reporter della proteina-1 attivatore (AP-1). Questa caratteristica unica dei florotannini nella riparazione dei danni alla pelle causati da vari allergeni potrebbe essere sfruttata per un trattamento migliore dell’AD sempre più impegnativo.

I fucoidani stimolano la crescita dei fibroblasti e delle cellule epiteliali, aumentando la secrezione di TGF- β 1, che accelera la guarigione delle ferite e modula i percorsi dipendenti dal fattore di crescita nella riparazione dei tessuti. Ad esempio, il trattamento con la frazione di acetato di etile (EtOAc) dell’estratto di Sargassum muticum ha aumentato la proliferazione delle cellule della papilla dermica (DPC) e ridotto l’attività della 5 α -reduttasi.

Proprietà snellenti e anticellulite degli estratti di alghe

Sebbene la cellulite non sia una malattia, è un problema fondamentalmente estetico, sono stati fatti molti sforzi per trovare trattamenti che migliorino i sintomi ei segni della cellulite così come l’aspetto visivo della pelle. Diverse specie di macroalghe e fanerogame marine, come Fucus vesiculosus, Laminaria digitata (alghe brune, Phaeophyceae), Posidonia oceanica (Seagrass, Angiosperme marine) e altre, sono utilizzate in formulazioni cosmetiche per ridurre la cellulite.

Al-Bader et al. hanno testato una formulazione contenente estratti acquosi di Furcellaria lumbricalis (alga rossa, Rhodophyta) e F. vesiculosus (alga bruna, Phaeophyceae) per valutare la lipolisi in vitro negli adipociti maturi e hanno misurato il pro-collagene I nei fibroblasti primari umani, scoprendo che è stato un miglioramento dei meccanismi correlati alla lipolisi e della produzione di pro-collagene I. Successivamente, hanno valutato la cellulite mediante classificazione dermatologica e misurazioni ecografiche e hanno potuto osservare un miglioramento clinico nella riduzione della cellulite.

Gli estratti di alghe possono anche essere interessanti per scopi dimagranti, poiché le prove confermano che riducono significativamente l’aumento di peso corporeo attraverso la regolazione genica e l’espressione proteica coinvolta nella lipolisi e nella lipogenesi. In generale, possiamo dire che, alcuni composti estratti dalle alghe:

-stimolano il metabolismo dei tessuti e la circolazione sanguigna nell’area di applicazione, che aiuta a mobilitano il grasso installato nel tessuto sottocutaneo, -tonificano i tessuti cutanei idratandoli, rassodandoli;

- prevengono e attenuano le rughe, ritardando l’invecchiamento della pelle, contribuendo esteticamente a una pelle più luminosa, soda e giovane;

-restituiscono al capello demineralizzato, sfibrato o devitalizzato la sua naturale luminosità, flessibilità e consistenza, conferendogli morbidezza;

-favoriscono il corretto funzionamento delle ghiandole sebacee e regolano il contenuto di acqua del tessuto cutaneo, favorendo l’eliminazione delle tossine.

Buoni risultati ottenuti nel trattamento del gozzo basato sull’uso di specie Laminaria/Saccharina (alghe brune, Phaeophyceae) sono dovuti al fatto che l’origine di questa malattia è correlata ad una dieta povera di iodio, che viene così arricchito dall’ingestione di queste alghe, in cui lo iodio (I) è presente in quantità molto significative. Lo iodio è un componente essenziale per gli ormoni tiroidei tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), essenziali nella regolazione del metabolismo umano.

Gli ormoni tiroidei sono coinvolti nei meccanismi che migliorano la sintesi della carnitina palmitoil transferasi che, a sua volta, promuove la lipolisi e aumenta la penetrazione degli acidi grassi nei mitocondri. Fucus serratus (alghe brune, Phaeophyceae), come la maggior parte delle alghe, è un’ottima fonte di iodio, un recente studio in vivo ha riportato che la talassoterapia da bagno con questa macroalga aveva il potenziale per aumentare la concentrazione di ioduro urinario del bagnante, indicando che l’inalazione di iodio volatile era la via predominante di assorbimento. Processi industriali utilizzati nell’elaborazione di prodotti cosmetici

Una volta raccolte, le alghe subiscono diverse trasformazioni per essere incorporate in vari cosmetici. È essenziale che questi processi non alterino le molecole bioattive, in modo che possano essere pienamente operative nei prodotti finali. Queste tecniche e la qualità dei metodi si sono evolute negli ultimi anni, quelle comunemente usate sono: - l’essiccazione all’aria o in forni o camere ventilate industriali, per la rimozione dell’acqua dai tessuti delle alghe (disidratazione), è favorita da un processo in ambiente controllato dove la temperatura non deve superare i 40 °C per evitare la distruzione degli elementi attivi (ad esempio , molecole proteiche, come gli enzimi, quindi non denaturate) presenti nelle alghe;

- nell’estrazione per fase liquida, i composti vengono estratti con diversi solventi, acquosi o organici (acqua, glicerina, alcool etilico, ecc.) che consentono la separazione e l’isolamento dei metaboliti con diverse funzioni bioattive, a seconda della loro affinità chimica con il solvente, in diverse fasi, alcune delle quali vengono successivamente scartate per la purificazione e la concentrazione. A seconda dei solventi utilizzati, della temperatura, del pH e della durata dell’estrazione, è possibile ottenere diverse efficienze di estrazione.;

-l’estrazione assistita da enzimi (EAE) ha suscitato notevole interesse perché c’è un’ azione idrolitica sulle strutture e sui composti delle alghe che indebolisce o distrugge la struttura della parete cellulare rilasciando polisaccaridi, proteine e peptidi o amminoacidi;

-l’estrazione assistita da ultrasuoni (UAE), si basa sulla migrazione delle onde sonore, che crea cavitazione che cresce e collassa, portando alla rottura delle cellule e delle loro pareti;

- liofilizzazione: il processo di disidratazione avviene a bassa temperatura e sottovuoto, il prodotto essiccato così ottenuto viene poi macinato alla granulometria più idonea;

-microcracking cellulare: un processo in cui le cellule si rompono (lisi per rottura) se sottoposte a un processo di macinazione, per compressione e decompressione (ricorrendo all’uso di perline disgregatrici meccaniche), rilasciando il loro contenuto (oligoelementi, vitamine e altri metaboliti) e da cui l’acqua viene successivamente eliminata; la polvere ottenuta contiene tutti gli elementi attivi che normalmente si trovano all’interno delle cellule. Le alghe vengono macinate a temperature molto basse (ben al di sotto della temperatura di congelamento, utilizzando azoto liquido), ottenendo un estratto fluido in grado di essere integrato in preparazioni umide, particolarmente adatto per trattamenti di talassoterapia;

- sospensioni di alghe fresche: sospensioni cellulari estremamente omogenee ottenute a bassa temperatura, vengono stabilizzate in alcool etilico per evitarne la degradazione; queste sospensioni recuperano la loro attività se diluite in acqua al momento dell’uso.

Gli oceani offrono all’umanità una ricca linea di prodotti naturali, tra ingredienti funzionali ci sono: proteine essenziali, peptidi bioattivi, enzimi, minerali, polisaccaridi, acidi grassi polinsaturi (PUFA) e vitamine. I ricercatori sono concentrati sui contenitori multifunzionali di alghe e le loro proprietà antiossidanti, antimicrobiche, antinfiammatorie, antietà, antitumorali e altre utili.

Inoltre, aumentare la consapevolezza dei consumatori sul potenziale impatto negativo dei conservanti sintetici sulla salute umana e sui benefici degli additivi naturali è diventato un interesse di ricerca prevalente, tutti gli estratti di alghe dotati di varie bioattività, sono considerati una fonte naturale quasi inesauribile per diversi settori industriali come cibo e nutrizione, cosmeceutici, farmacia e medicina.