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La bellezza “sostenibile” tra presente e futuro

by info@teknoscienze.com
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Nutricosmetica – Nutra Horizons 3/2025

 

Abstract

Secondo la Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), dati recenti parlano di più di un bilione di tonnellate di scarti/sottoprodotti agroalimentari annui, a livello mondiale, corrispondenti ad un terzo degli alimenti prodotti per consumo umano. Questo ha un grande impatto ambientale e sulla salute, ma anche economico, essendo stimata una spesa di circa 1 trilione ($) per la loro gestione (1). Negli ultimi anni, per far fronte a questo problema globale, sono cresciuti programmi e progetti volti a promuovere l’economia circolare con lo scopo di riutilizzare e rivalorizzare i sottoprodotti agroalimentari (2). La ricerca si è concentrata sul recupero di potenziali ingredienti principalmente con proprietà salutistiche, impiegabili in formulazioni con applicazioni farmaceutiche, alimentari e cosmetiche (3, 4, 5).

 

Cosa si intende per bellezza “sostenibile”

Bellezza sostenibile non significa solo l’impiego di ingredienti naturali in formulazioni cosmetiche, ma il termine, ormai diffuso, si riferisce allo specifico riutilizzo di sottoprodotti agroalimentari con lo scopo di rivalorizzarli, dando loro una seconda vita. Si tratta quindi di “upcycled beauty” – “bellezza “riciclata”, circolare (6). Lo scopo è quello di ottenere ingredienti per nuove soluzioni cosmetiche, in linea coi principi di economia circolare, sostenibilità e soluzioni “green”, promossi soprattutto a livello europeo (7) e con un forte interesse in particolare in Italia (8).

Si tratta sicuramente di un futuro con grandi potenzialità, ma ciò che non è così noto è che in realtà, commercialmente, molte sono già le formulazioni che utilizzano ingredienti di questo tipo sul mercato (6, 9). Essi possono essere veri e propri bioattivi con proprietà salutistiche oppure avere proprietà funzionali di eccipienti, utilizzati a scopo formulativo.

 


I sottoprodotti agroalimentari più riutilizzati in formulazioni cosmetiche

Sul mercato esistono già formulazioni cosmetiche che utilizzano sottoprodotti agroalimentari in particolare provenienti da matrici, quali caffè, frutti (agrumi, ciliegie, uva, frutta secca), olive e cereali. In particolare, molto sfruttati sono componenti (acidi grassi insaturi, vitamina E, acidi clorogenici, caffeina) di diverse parti del caffè (buccia, polpa, pula, caffè esaurito macinato), già impiegati in formulazioni cosmetiche, oggetto di brevetto, con impiego soprattutto per la salute di corpo, occhio e capelli (10, 11).

 


I sottoprodotti agroalimentari più nuovi

Recenti studi mostrano anche interesse verso sottoprodotti di avocado e melograno; i loro semi, infatti sono ricchi soprattutto di oli molto utilizzati nella preparazione di creme, lozioni e maschere (12, 13). Un altro settore di ricerca in crescita negli ultimi anni riguarda il recupero di scarti (pelle e ossa di pesci e guscio di crostacei) provenienti dall’ambiente marino (14). Collagene di tipo I e peptidi da pesci sono molto studiati per le loro capacità rispettivamente elasticizzanti e sbiancanti nei confronti della pelle (15, 16). La chitina è ricavata dal guscio di crostacei, e il suo derivato chitosano viene impiegato per aumentare le proprietà idratanti delle formulazioni, ma ha anche un effetto antimicrobico (14).

 


Composti recuperati e loro attività/funzioni

La rivalorizzazione di sottoprodotti agroalimentari prevede il recupero di componenti che possono avere attività salutistica (bioattivi) e/o funzione di eccipienti, a scopo formulativo per modulare solubilità, biodisponibilità e stabilità dei bioattivi formulati. Da pochi anni una certa attenzione si è rivolta anche a composti utilizzabili nel packaging che possano fare sia da bioattivi sia da stabilizzanti.

Nel caso di formulazioni cosmetiche, di particolare importanza sono tutti quei composti anti-ageing (nutrienti o bioattivi) potenzialmente attivi nella prevenzione dei processi dell’invecchiamento. Infatti, composti con attività antiossidanti nei confronti dei radicali liberi (vitamine, polifenoli, acido ellagico), proprietà antinfiammatorie (polisaccaridi, acidi grassi essenziali, peptidi, polifenoli, triterpenoidi, acido ellagico) e azione antimicrobica (peptidi, polifenoli) sono strategie fondamentali per far fronte ai processi di degradazione della pelle legati all’età, a loro volta associati a iperpigmentazione, inestetismi, indebolimento e infezioni (10, 11, 12, 13, 14). In questo contesto fondamentali sono anche bioattivi con attività antiglicante (polifenoli). La glicazione avviene per processi fisiologici o esogeni (nella produzione di alcuni alimenti trattati ad alte temperature) innescati dalla reazione tra zuccheri riducenti e proteine. La cascata prodotta vede la formazione di diversi composti, tra cui, al punto finale, i prodotti di glicazione avanzata, causa di processi di degradazione ossidativi e infiammatori (17).

 


Tecnologie green di recupero di sottoprodotti agroalimentari e tecniche di analisi

Preparazione, conservazione ed estrazione sono gli step iniziali fondamentali nella ricerca di sostanze bioattive o funzionali ricavabili da sottoprodotti agroalimentari. Tutti i passaggi devono essere ottimizzati in base al tipo di matrice e di molecole di interesse da recuperare.

Da anni la ricerca si è focalizzata sulla messa a punto di tecnologie “green” per ridurre l’impatto ambientale, per una completa rivalorizzazione circolare e sostenibile nel recupero di tali composti da sottoprodotti agroalimentari. Si tratta di metodologie di estrazione che, rispetto alle tradizionali, ottimizzano condizioni che sfruttano l’utilizzo di solventi “green” a basso impatto ambientale, tecniche rapide e a basso consumo di reagenti ed energia (5,​​​​​​​ 18, 19).

Per la successiva analisi, molto usate le tecniche analitiche separative cromatografiche in grado di caratterizzare quali-quantitativamente le sostanze di interesse, ottenendo anche profili di componenti appartenenti a matrici complesse.

Per testare le bioattività (ad esempio antiossidante, antiinfiammatoria, antiglicante) di interesse, la prima scelta è quella di mettere a punto metodologie in vitro (4, 5, 17); se il componente estratto sarà utilizzato come eccipiente, questo deve essere caratterizzato dal punto di vista chimico-fisico con tecniche specifiche che misurino determinate proprietà (ad esempio peso molecolare, viscosità, elasticità) per esplicare funzioni ad esempio emulsionanti, gelificanti, addensanti (19). Un concetto importante, sia per bioattivi sia per eccipienti, è la stabilità, e saggi e condizioni per testarla vengono scelti a seconda della tipologia, non solo di matrice e componenti, ma anche di utilizzo ipotizzato della formulazione finale (orale o topico) (20, 21).

 


Una bellezza più bella

L’utilizzo di formulazioni cosmetiche, che impiegano sostanze provenienti da sottoprodotti agroalimentari, promuove l’idea di una bellezza diversa, già in atto, ma ancora innovativa e in crescita, una scelta responsabile e consapevole dalla ricerca, alla realizzazione, all’acquisto.

 

Riferimenti bibliografici

  1. UNEP- UN Environment Programme. https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/world-squanders-over-1-billion-meals-day-un-report.
  2. FAO. 2024. Evaluation of FAO’s work on reducing food loss and waste under Programme Priority Area “better nutrition 4”. Thematic Evaluation Series, No. 02/2024. Rome. https://doi.org/10.4060/cd3056en.
  3. Osorio, L.L.D.R., Flórez-López, E., Grande-Tovar, C.D. The potential of selected agri-food loss and waste to contribute to a circular economy: applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. Molecules 2021, 26, 515. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33478152/.
  4. Colombo, R., Pellicorio, V., Barberis, M., Frosi, I., Papetti, A. Recent advances in the valorization of seed wastes as source of bioactive peptides with multifunctional properties, Trends Food Sci. Technol. 2024, 144, 104322. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224423004375.
  5. Colombo, R., Moretto, G., Barberis, M., Frosi, I., Papetti, A. Rice byproduct compounds: from green extraction to antioxidant properties, Antioxidants 2024, 13, 35. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38247461/.
  6. CAS. https://www.cas.org/resources/cas-insights/the-rise-of-natural-ingredients-for-cosmetics.
  7. The European Green Deal. https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en#thebenefitsoftheeuropeangreendeal.
  8. Cosmetica Italia. https://www.cosmeticaitalia.it/sostenibilita/cosmetica-italia-per-la-sostenibilita/.
  9. Cosmetica Italia. https://www.cosmeticaitalia.it/documenti/a_centrostudi/beauty_report/Rapporto-Annuale-2024.pdf.
  10. Rodrigues, R., Oliveira, M.B.P.P., Carneiro Alves, R. Chlorogenic acids and caffeine from coffee by-products: a review on skincare applications, Cosmetics 2023, 10, 12. https://www.mdpi.com/2079-9284/10/1/12.
  11. De Mello, V., de Mesquita Júnior G.A., Alvim, J.G.E., Costa, J.C.D, Vilela, F.M.P. Recent patent applications for coffee and coffee by-products as active ingredients in cosmetics, Int J Cosmet Sci. 2023, 45, 267. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36704855/.
  12. Charles, A.C., Dadmohammadi, Y., Abbaspourrad, A. Food and cosmetic applications of the avocado seed: a review, Food Funct. 2022, 13, 6894. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35695181/.
  13. Ko, K., Dadmohammadi, Y., Abbaspourrad, A. Nutritional and bioactive components of pomegranate waste used in food and cosmetic applications: a review, Foods 2021, 10, 657. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33808709/.
  14. Siahaan, E.A., Agusman, Pangestuti, R., Shin, K.H., Kim, S.K. Potential cosmetic active ingredients derived from marine by-products, Mar. Drugs 2022, 20, 734. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36547881/.
  15. Guan, Y., He, J., Chen, J., Li, Y., Zhang, X., Zheng, Y., Jia, L. Valorization of fish processing by-products: microstructural, rheological, functional, and properties of silver carp skin type I collagen, Foods 2022, 11, 2985. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36230061/.
  16. Lee, S.G., Hwang, J.W., Kang, H. Antioxidant and skin-whitening efficacy of a novel decapeptide (DP, KGYSSYICDK) derived from fish by-products, Mar. Drugs 2024, 22, 374. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39195491/.
  17. Colombo, R., Moretto, G., Pellicorio, V., Papetti, A. Globe artichoke (cynara scolymus L.) by-products in food applications: functional and biological properties. Foods 2024, 7, 13, 1427. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38790727/.
  18. Frosi I., Balduzzi, A., Colombo, R., Milanese, C., Papetti A. Recovery of polyphenols from corn cob (Zea mays L.): Optimization of different green extraction methods and efficiency comparison, Food Bioprod. Processing, 2024, 143, 212. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960308523001451.
  19. Frosi I., Colombo, R., Pugliese, R., Milanese, C., Papetti A. Pectin microwave assisted extraction from pumpkin peels: process optimization and chemical-physical and rheological characterization, Foods 2024, 13, 3157. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39410192/.
  20. Ferron, L., Milanese, C., Colombo, R., Papetti, A. Development of an accelerated stability model to estimate purple corn cob extract powder (Moradyn) shelf-life. Foods 2021, 10, 1617. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34359487/.
  21. Frosi, I., Ferron, L., Colombo, R., Papetti, A. Natural carriers: recent advances in their use to improve the stability and bioaccessibility of food active compounds. Crit Rev Food Sci Nutr 2024, 64, 5700. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36533404/.

 

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RAFFAELLA COLOMBO

Ricercatrice, Università degli Studi di Pavia, Italia

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PEER REVIEWED – APPROCCIO IN&OUT PER IL TRATTAMENTO DELLE PROBLEMATICHE DELL’IPERPIGMENTAZIONE CUTANEA

by info@teknoscienze.com
written by info@teknoscienze.com

Nutricosmetica – Nutra Horizons 3/2024

 

ELENA CASANOVA1, ANTONIO GION2, ALESSANDRA GAVA3, FRANCESCA PAROLIN4
1,3,4 Unifarco, Italia
2. Unired, Italia

 

INTRODUZIONE

L’alterazione della pigmentazione cutanea rappresenta una problematica complessa e multifattoriale, strettamente connessa al processo di invecchiamento della pelle. Le macchie cutanee possono risultare più impattanti delle rughe, soprattutto quando compaiono in età precoce e questo può avere significative implicazioni psicologiche, influenzando negativamente la percezione di sé e la fiducia personale (1).

 

MELANOGENESI E IPERPIGMENTAZIONE

La melanogenesi è un processo fisiologico complesso composto da più fasi, che porta alla produzione di un pigmento scuro detto melanina. La melanina viene sintetizzata nei melanosomi, organelli simili ai lisosomi, contenuti all’interno dei melanociti, cellule dendritiche di derivazione neurale. Nella pelle, i melanociti sono circondati da cheratinociti, ai quali trasferiscono il loro pigmento.

Grazie alla sua struttura molecolare, la melanina è particolarmente adatta ad assorbire la luce ultravioletta (UV) e la luce visibile e quindi serve come protezione contro le radiazioni UV (UVR) provenienti dalla luce solare.

I melanociti sono presenti non solo nella pelle, ma in molti altri tessuti del corpo, come il sistema nervoso centrale e cardiovascolare, l’uvea dell’occhio, la coclea.

Inoltre, il processo di melanogenesi può essere influenzato da una serie di fattori intrinseci ed estrinseci. Tra questi l’età, l’esposizione ai raggi UV e ad alcuni farmaci, fattori chimici secreti da cellule circostanti (cheratinociti, fibroblasti, cellule infiammatorie, neurali o endocrine), che risultano a loro volta influenzate da condizioni fisiologiche (come la gravidanza) o patologiche (come il diabete) (1, 2).

I melanociti sono particolarmente sensibili agli stress ambientali. La loro bassa capacità rigenerativa li rende vulnerabili e inclini a disfunzioni, pertanto, quando subiscono dei danni, possono produrre melanina in eccesso o distribuirla in modo irregolare, portando all’iperpigmentazione.

Le principali cause dell’iperpigmentazione includono:

  • Esposizione eccessiva ai raggi UV
  • Invecchiamento
  • Assunzione di farmaci ormonali
  • Alterazioni ormonali
  • Lesioni cutanee
  • Fattori ereditari
  • Patologie autoimmuni (3)

 

GESTIONE DELLE PROBLEMATICHE DI IPERPIGMENTAZIONE

Uno dei fattori che maggiormente contribuiscono alla comparsa di macchie è l’esposizione prolungata e non protetta ai raggi UV.

È quindi fondamentale promuovere un’educazione alla prevenzione, che prevede l’uso di creme solari ad ampio spettro con un elevato fattore di protezione (SPF), da applicare nelle zone esposte per limitare la formazione di nuove macchie e ridurre i danni causati dallo stress ossidativo, associata ad un’alimentazione ricca di principi attivi antiossidanti (4).

Considerando l’elevata diffusione delle problematiche di iperpigmentazione, sempre più aziende cercano di fornire risposte adeguate alle esigenze dei propri consumatori anche in termini di trattamento delle macchie già formate. Tali trattamenti prevedono l’utilizzo di prodotti ad uso topico a cui è possibile associare l’assunzione di integratori alimentari sviluppati per questo target. La valutazione dell’efficacia di questi trattamenti viene di norma effettuata mediante test in vivo condotti nell’arco di 8-12 settimane per massimizzare il risultato, tempistica in contrasto con le aspettative del consumatore che generalmente desidera vedere un risultato in tempi brevi.

 

VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA PERCEPITA E STRUMENTALE DI UN TRATTAMENTO ANTIMACCHIA

Materiali e metodi

È stato quindi elaborato un protocollo di studio per valutare l’efficacia di un trattamento antimacchia, che prevede di integrare la valutazione dell’efficacia percepita con quella strumentale.

La valutazione dell’efficacia percepita dà un’idea dell’intensità e della rapidità con cui il consumatore apprezza l’efficacia del prodotto che sta assumendo, mentre il dato strumentale è fondamentale per dare solidità al dato percepito.

Tale approccio consente quindi di valutare un possibile effetto anche in tempi brevi, aspetto di notevole interesse sia a livello di marketing, sia a livello di sviluppo prodotto e di testing.

Per lo studio sono stati arruolati 60 soggetti di età compresa tra i 30 e i 65 anni. Ognuno ha risposto a un questionario di profilazione, per caratterizzare la propria tipologia di pelle (secca, grassa, mista, sensibile, normale, impura) e di discromia (da sole, età, post-gravidanza, da farmaci, post-infiammatorie).

I soggetti sono stati poi suddivisi in due gruppi: un gruppo ha utilizzato solo il trattamento topico (OUT), composto da un concentrato anti-macchie da applicare alla sera e un fluido anti-macchie SPF50 da utilizzare al mattino, mentre l’altro gruppo ha effettuato il protocollo completo,  associando al trattamento topico anche l’uso di un integratore alimentare (IN&OUT) a base di niacinamide e una miscela brevettata ricca in polifenoli composta da estratto d’uva (semi e frutto intero), estratto di liquirizia e vitamina C.

La valutazione dell’efficacia percepita è stata condotta attraverso l’uso di un questionario di autovalutazione messo a punto ad hoc per lo studio. L’analisi dei dati è stata svolta in 3 tempi utilizzando la tecnica statistica Anova. Sono stati effettuati 3 controlli rispettivamente prima dell’inizio del trattamento (T0) e dopo 15(T15) e 28 (T28) giorni di trattamento e sono stati valutati i seguenti parametri:

  • luminosità della pelle
  • uniformità della pelle
  • presenza di macchie scure puntuali
  • presenza di macchie scure diffuse
  • colorito uniforme

La valutazione dell’efficacia percepita è stata combinata alla misurazione strumentale con l’utilizzo di VISIA®ComplexionAnalysis (Canfield) (5). Tale strumento consente di effettuare sia l’acquisizione di immagini che un’analisi dei parametri cutanei di interesse, restituendo anche un valore numerico. L’output numerico preso in considerazione è stato l’Absolute Score, che rapporta le dimensioni/intensità degli elementi rinvenuti (ad es. rughe, pori, spot, brown spot e macchie UV) rispetto all’area presa in considerazione. Una riduzione dell’absolute score al termine del trattamento è indice di un miglioramento dei parametri analizzati.

Le macchie UV si formano quando la melanina si accumula sotto la superficie della pelle come risultato di un danno solare. Dal momento che le macchie UV non sono visibili in condizioni di luce normale, la foto è acquisita con luce ultravioletta perché l’assorbimento selettivo della luce UV da parte della melanina epidermica ne aumenta la sua visibilità e il rilevamento da parte dello strumento. Il software dello strumento è in grado di rielaborare l’immagine così acquisita e la ripropone in un colore grigio per evidenziare il contrasto tra la macchia UV e la pelle circostante.

I dati strumentali in vivo acquisiti attraverso VISIA®ComplexionAnalysis sono stati acquisiti a T0 (prima del trattamento) e T28 (dopo 28 giorni di trattamento); i valori sono stati sottoposti ad analisi statistica per oggettivare una loro eventuale significativa variazione e sono stati analizzati attraverso un t-test per dati appaiati.

 

RISULTATI

Dopo 15 giorni di trattamento è stato registrato attraverso il test di efficacia percepita un miglioramento significativo in tutti i parametri per entrambi i gruppi (IN&OUT e solo OUT).

Per quanto riguarda l’efficacia percepita a T28 entrambi i gruppi hanno confermato un miglioramento significativo di tutti i parametri, tranne per le macchie scure diffuse, che sono risultate ridotte significativamente solo nel gruppo che ha utilizzato anche l’integratore.

Il protocollo IN&OUT completo ha dimostrato un’efficacia maggiore rispetto al solo trattamento cosmetico (OUT), per quanto riguarda l’uniformità del colorito, registrando un +13% (p<0.05): già a 15 giorni il 53% del campione percepisce un colorito più uniforme.

Dopo 15 giorni di trattamento è stato registrato attraverso il test di efficacia percepita un miglioramento significativo in tutti i parametri per entrambi i gruppi (IN&OUT e solo OUT).

Per quanto riguarda l’efficacia percepita a T28 entrambi i gruppi hanno confermato un miglioramento significativo di tutti i parametri, tranne per le macchie scure diffuse, che sono risultate ridotte significativamente solo nel gruppo che ha utilizzato anche l’integratore.

Il protocollo IN&OUT completo ha dimostrato un’efficacia maggiore rispetto al solo trattamento cosmetico (OUT), per quanto riguarda l’uniformità del colorito, registrando un +13% (p<0.05): già a 15 giorni il 53% del campione percepisce un colorito più uniforme.

Figura. 1: Effetto colorito uniforme a T 15 giorni (in ascissa: tempi di valutazione; in ordinata: valutazione effetto precipito, dove 1 =per nulla e 5 =moltissimo)

 

Figura. 2: Effetto macchie scure diffuse a T 28 gg (in ascissa: tempi di valutazione; in ordinata: valutazione effetto precipito, dove 1 =per nulla e 5 =moltissimo).

Il dato positivo sul trattamento completo si conferma anche a 28 giorni con la valutazione strumentale Visia®ComplexionAnalysis: nell’87% dei soggetti si rileva una diminuzione dell’accumulo di melanina fino al 44%. In particolare, la media di riduzione dell’accumulo di melanina del gruppo OUT è del -9%, mentre il gruppo IN&OUT presenta una media di riduzione del -13% (dato strumentale a 28 giorni su protocollo completo IN&OUT; diminuzione dell’absolute score delle macchie UV; p<0.05).

Figura 3: Immagini fotografiche della stessa macchia UV in un soggetto che ha effettuato il trattamento IN&OUT per 28 giorni. Fig.3.A Immagine acquisita prima del trattamento (T0); Fig 3.B Immagine acquisita dopo 28 giorni di trattamento T28.

A 28 giorni è stato evidenziato un effetto booster sul parametro delle macchie scure diffuse registrando un -13% (p<0.05): il 29% del campione percepisce una riduzione delle macchie scure diffuse.

 

CONCLUSIONI

Lo studio combinato è risultato uno strumento molto utile per verificare l’efficacia del trattamento antimacchia in tempi ridotti. La scelta di suddividere i due gruppi ha inoltre permesso di misurare il contributo dell’integratore alimentare nel potenziare l’efficacia del trattamento topico.

L’integratore alimentare utilizzato (a base di niacinamide e una miscela brevettata ricca in polifenoli composta da estratto d’uva (semi e frutto intero), estratto di liquirizia e vitamina C) si è quindi rivelato un complemento efficace, in grado di potenziare l’efficacia dei trattamenti cosmetici e di contribuire a una pelle più uniforme, riducendo le macchie scure.

 

Riferimenti bibliografici

  1. Kumari S, Tien Guan Thng S, Kumar Verma N, Gautam HK (2018). Melanogenesis Inhibitors. Acta Derm Venereol, 5;98(10):924-931. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29972222/
  2. D’Mello SA, Finlay GJ, Baguley BC, Askarian-Amiri ME (2016). Signaling Pathways in Melanogenesis. Int J Mol Sci, 15;17(7):1144.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27428965/
  3. Logesh R, Prasad SR, Chipurupalli S, Robinson N, Mohankumar SK (2023). Natural tyrosinase enzyme inhibitors: A path from melanin to melanoma and its reported pharmacological activities. Biochim Biophys Acta Rev Cancer, 1878(6):188968.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37657683/
  4. Pérez-Sánchez A, Barrajón-Catalán E, Herranz-López M, Micol V (2018). Nutraceuticals for Skin Care: A Comprehensive Review of Human Clinical Studies. Nutrients, 24;10(4):403.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29587342/
  5. www.canfieldsci.com

 

Biografie

Elena Casanova, Food Supplements R&D Manager per Unifarco S.p.A., è laureata in Biotecnologie Mediche e ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Biochimica e Biotecnologie all’Università di Padova. È specializzata in fitoterapia e integrazione alimentare.

Antonio Gion, R&D consultant, Unired, Italia. Laureato in psicologia clinico dinamica e specializzato in psicoterapia sistemico relazionale, collabora con le aziende, per consulenze che variano dal problem solving, alla formazione e marketing fino alle analisi statistiche per la valutazione della percezione e della comunicazione legata al prodotto e ai comportamenti di acquisto dei clienti.

Alessandra Gava, Intellectual Property & Testing Specialist per Unifarco S.p.A., è laureata in Biotecnologie Farmaceutiche e in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche e ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienze Mediche, cliniche e sperimentali all’Università di Padova. Ha conseguito un master in Gestione della Proprietà Intellettuale presso l’Alma Mater Studiorum. È specializzata in gestione della proprietà intellettuale (brevetti) e di test clinici e preclinici.

Francesca Parolin, Intellectual Property & Testing R&D Assistant per Unifarco S.p.A., è laureata in Scienze Farmaceutiche applicate presso l’Università degli Studi di Padova. Attualmente si occupa della gestione di test sensoriali, strumentali interni e panel test per lo sviluppo e formulazione di nuovi prodotti.

 

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PEER REVIEWED – COLLAGENE PER LA “BELLEZZA DALL’INTERNO”: FONDAMENTI ED EVIDENZE SCIENTIFICHE

by info@teknoscienze.com
written by info@teknoscienze.com

Nutricosmetica – Nutra Horizons 6/2023

 

MARZIA PELLIZZATO
SIFNut, RECERCARE | Italia

 

SUPPLEMENTAZIONE DI COLLAGENE PER LA BELLEZZA DELLA PELLE

Negli ultimi anni, abbiamo assistito ad un crescere della popolarità del collagene e delle sue proprietà, specialmente nel mondo del beauty, e “beauty from inside” trend quest’ultimo, in forte crescita nel settore nutraceutico.

Come conseguenza di questo, sono stati immessi in commercio decine e decine di integratori a base di collagene che promettono mirabolanti effetti sull’aspetto della pelle, con un lessico chiaramente “preso in prestito” dal mondo cosmetico, tra cui:

  • riduzione delle rughe
  • aumentata idratazione cutanea
  • aumentata elasticità della pelle

Ma, quanto sono veritiere le informazioni che si trovano in particolare sul web? A che punto è arrivata la ricerca? Vi sono ormai sufficienti dati che ci permettono di definire esattamente un protocollo da seguire per ottenere risultati tangibili e mettere a punto prodotti efficaci?

 

IL COLLAGENE

Il collagene è una proteina costitutiva di tessuti animali come pelle, legamenti, tendini, muscoli ed ossa.  La sua particolare struttura conferisce turgore e resistenza ai tessuti e, il livello di mineralizzazione delle sue fibre ne determina il grado di rigidità: minimo nel caso di tendini e muscoli, massimo nel caso delle ossa. A seconda della conformazione, della lunghezza della catena e della distribuzione nell’organismo delle fibre di collagene, è possibile identificarne fino a 28 tipi diversi, nell’uomo le tipologie principalmente espresse sono il tipo 1, 2 e 3.

L’organismo umano sintetizza collagene in continuazione. Ogni anno circa 3 kg di collagene si degradano mentre altri 3 kg vengono creati. Viene sintetizzato a partire da 20 diversi amminoacidi in grandi catene costituite da più di 1.000 amminoacidi ciascuna.  Queste formano triplici strutture elicoidali molto lunghe (tropocollagene): complesse conformazioni a spirale ognuna composta da tre catene di polipeptidi, la cui struttura ricorda una fuga di Bach.

Fisiologicamente però, con l’ageing la quantità di collagene endogeno inizia a diminuire: infatti dai 25 anni in poi il collagene presente nell’organismo diminuisce di circa l’1,5% all’anno; tale processo viene accelerato da fattori esogeni come,  stress ossidativo , l’esposizione ai raggi UV, il contatto con sostanze chimiche sintetiche.

Fin dall’antichità il genere umano ha cercato di invertire questa tendenza cercando di migliorare l’aspetto della pelle: nella medicina tradizionale Cinese, ad esempio troviamo cenni relativi a l’Ejiao, una gelatina (collagene) derivata dalla pelle d’asino, che alcune fonti tradizionali definiscono come un elisir di lunga vita.

Come spesso accade, ispirati dagli utilizzi tradizionali, in tempi più recenti, vari gruppi di ricerca hanno individuato nel collagene di derivazione bovina, un valido alleato per la supplementazione ma la sua efficacia non era del tutto comprovata. (1, 2)

 

BEAUTY FROM INSIDE E INTEGRAZIONE DI COLLAGENE

Il collagene più diffuso nell’organismo umano e anche il più espresso a livello cutaneo è quello di tipo 1 , quasi sempre in copresenza con il tipo 3 (1). La sua funzione è proprio quella di mantenere l’elasticità e il tono della pelle.

Nelle formulazioni nutraceutiche per la bellezza della pelle, il collagene viene veicolato sempre in forma di idrolizzato, o di peptidi dal peso molecolare medio di 3,3 KDa (2)

L’origine dei vari idrolizzati di collagene presenti delle migliaia di prodotti presenti in commercio può essere: bovina, suina, o marina. Compaiono sul mercato anche diciture come “collagene vegetale”, ad indicare miscele di aminoacidi di origine vegetale che mimerebbero la composizione aminoacidica del collagene, uniti, a volte, a precursori del collagene stesso.

La maggior parte dei prodotti presenta un range di dosaggio compreso tra 1 e 20 grammi e si presenta sotto forma di polvere da sciogliere in acqua, o di soluzioni pronte da bere. Più rare le compresse e le capsule, per gli alti dosaggi necessari.

Uno dei temi più discussi in merito alla integrazione del collagene, insieme a quello dell’assorbimento, è quello relativo alla possibile differenza di efficacia tra le varie fonti di collagene.

I dati di letteratura ad oggi disponibili sembrano indicare che se esiste una differenza, questa è da ricercarsi non tanto nell’origine del collagene, ma nella composizione peptidica dell’idrolizzato di collagene in analisi. Infatti è ormai dimostrato che una volta nell’organismo il collagene viene scisso in di- e tri- peptidi e amminoacidi, ed in tale forma viene assorbito, entro le 12 ore dall’assunzione (3, 4)

Il principale metabolita risultato della digestione del collagene è la prolil-idrossiprolina (ProHyp), utilizzata in diversi studi come marcatore della biodisponibilità del collagene (3) . Alcuni studi in vitro su questo dipeptide in particolare, ne hanno evidenziato l’attività chemotattica e di stimolo dell’espressione dei fibroblasti, e della sintesi di acido ialuronico (4), suggerendolo come principale responsabile dell’azione del collagene (5) .

 

L’EFFICACIA CLINICA

Questi dati sembrano trovare qualche evidenza anche in vivo, come indica uno studio clinico randomizzato in doppio cieco vs placebo. Nello studio, idrolizzati di collagene particolarmente ricchi in Low Molecular Weight Collagen Peptide (LMWCP, di- e tri- peptidi) come alcuni idrolizzati di collagene da pesce, hanno presentato una migliore efficacia, rispetto ad idrolizzati a basso contenuto di LMWCP (6).

Un interessante studio in vivo ha evidenziato infatti che anche catene peptidiche di lunghezza maggiore dei tripeptidi possono raggiungere la circolazione sistemica, suggerendo come l’assioma “maggiore peso molecolare= minore assorbimento” sia, quantomeno per alcune sostanze, ancora discutibile (7).

Vi sono numerose conferme, invece, per quel che concerne l’efficacia clinica. In particolare, una review sistematica del 2021 (8) ha studiato 19 studi clinici randomizzati, controllati con placebo, per un totale di 1125 soggetti coinvolti in età compresa tra i 20 e i 70 anni ha confermato che l’integrazione di collagene idrolizzato dopo i 90 giorni di trattamento produce effetti importanti sull’idratazione cutanea, l’elasticità e la presenza e la profondità delle rughe.

Un’altra review sistematica (9) di 11 studi clinici ha evidenziato come un range di dosaggio efficace va da 2,5g a 10 g di collagene al giorno, con una durata di trattamento compresa tra le 4 e le 24 settimane.

Complice qualche evidenza scientifica, e di certo un grande interesse commerciale sull’argomento, negli ultimi tempi abbiamo assistito ad una proliferazione di prodotti per uso orale di vario tipo ed origine a base di collagene, accompagnati da campagne pubblicitarie che attribuiscono alla sostanza proprietà mirabolanti di ringiovanimento.

Interessante come questo aspetto venga esplorato dallo studio “Myths and media in oral collagen supplementation for the skin, nails, and hair” (10) pubblicato nel Journal of Cosmetic and Dermatology nel 2021 che evidenzia come alla query “collagen supplementation” sui principali motori di ricerca e piattaforme social compaiano pagine con tema “nutricosmetica” , con prodotti dedicati alla bellezza della pelle ad uso orale che vantano risultati  privi di alcuna evidenza clinica. Degno di nota è il fatto che in quasi tutte queste pagine a raccontare i prodotti a parlare di tali prodotti non sono mai esperti di formulazioni, dermatologi o clinici e ciò solleva ancora una volta il tema della corretta divulgazione scientifica in tema nutraceutico.

 

CONCLUSIONE

Al netto delle esagerazioni intrinseche alla comunicazione commerciale, l’analisi della letteratura, mette in luce che l’assunzione orale di componenti nutraceutiche come il collagene ha dei reali effetti positivi sull’aspetto della pelle soprattutto in termini di elasticità, idratazione e profondità/presenza di rughe, anche se in misura più moderata rispetto a quanto dichiarato sulla rete.

Inoltre emerge una certa variabilità di efficacia a seconda delle materie prime selezionate (e conseguentemente dei peptidi bio-attivi presenti) dei dosaggi e della durata del trattamento. I dati a disposizione sono ancora insufficienti per raggiungere una univocità ed una standardizzazione nell’utilizzo di tali sostanze in ambito Beauty from inside.

La bellezza si può quindi effettivamente “nutrire dall’interno” a patto però di scegliere i corretti attivi, con i corretti dosaggi, nei corretti veicoli, dimostrando ancora una volta il ruolo fondamentale della tecnica formulativa per l’efficacia dei nutraceutici.

 

Riferimenti bibliografici

  1. Ricard-Blum S. The collagen family. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011;3(1):a004978. Published 2011 Jan 1. doi: 10.1101/cshperspect.a004978
  2. Sibilla S, Godfrey M, Brewer S, Budh-Raja A, Genovese L. An overview of the beneficial effects of hydrolysed collagen as a nutraceutical on skin properties: Scientific background and clinical studies. Open Neutraceut J. 2015;8:29-42.
  3. Shigemura Y, Iwasaki Y, Tateno M, et al. A pilot study for the detection of cyclic prolyl-hydroxyproline (Pro-Hyp) in human blood after ingestion of collagen hydrolysate. Nutrients 2018;10(10). pii: E1356.
  4. Kim DU, Chung HC, Choi J, Sakai Y, Lee BY. Oral Intake of Low-Molecular-Weight Collagen Peptide Improves Hydration, Elasticity, and Wrinkling in Human Skin: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study. Nutrients. 2018;10(7)
  5. Nomoto T, Iizaka S. Effect of an Oral Nutrition Supplement Containing Collagen Peptides on Stratum Corneum Hydration and Skin Elasticity in Hospitalized Older Adults: A Multicenter Open-label Randomized Controlled Study. Adv Skin Wound Care. 2020 Apr;33(4):186-191. doi: 10.1097/01.ASW.0000655492.40898.55. PMID: 32195722; PMCID: PMC7328867.
  6. Inoue N, Sugihara F, Wang X. Ingestion of bioactive collagen hydrolysates enhance facial skin moisture and elasticity and reduce facial ageing signs in a randomised double-blind placebo-controlled clinical study. J Sci Food Agric. 2016 Sep;96(12):4077-81. doi: 10.1002/jsfa.7606. Epub 2016 Feb 10. PMID: 26840887.
  7. Osawa Y, Mizushige T, Jinno S, Sugihara F, Inoue N, Tanaka H, Kabuyama Y. Absorption and metabolism of orally administered collagen hydrolysates evaluated by the vascularly perfused rat intestine and liver in situ. Biomed Res. 2018;39(1):1-11. doi: 10.2220/biomedres.39.1. PMID: 29467346
  8. de Miranda RB, Weimer P, Rossi RC. Effects of hydrolyzed collagen supplementation on skin aging: a systematic review and meta-analysis. Int J Dermatol. 2021 Dec;60(12):1449-1461. doi: 10.1111/ijd.15518. Epub 2021 Mar 20. PMID: 33742704.
  9. Choi FD, Sung CT, Juhasz ML, Mesinkovsk NA. Oral Collagen Supplementation: A Systematic Review of Dermatological Applications. J Drugs Dermatol. 2019 Jan 1;18(1):9-16. PMID: 30681787
  10. Rustad AM, Nickles MA, McKenney JE, Bilimoria SN, Lio PA. Myths and media in oral collagen supplementation for the skin, nails, and hair: A review. J Cosmet Dermatol. 2022 Feb;21(2):438-443. doi: 10.1111/jocd.14567. Epub 2021 Oct 25. PMID: 34694676.

 

Biografia

Marzia Pellizzato
Dottoressa in Chimica e Tecnologie Farmaceutiche, perfezionata in formulazione di nutraceutici ed esperto di regolatorio e marketing scientifico.
Da più di 13 anni nel mondo della Nutraceutica, dal 2017 è consulente per diverse aziende italiane ed estere come contract scientific affairs manager, ideatrice e formulatrice di nuovi prodotti nutraceutici, ed esperta di marketing scientifico e regolatorio.
Ideatrice di decine di prodotti presenti sul mercato italiano ed estero.
Fondatrice di RECERCARE srl, start up innovativa con focus sulla formulazione di prodotti per l’health care evoluti.
Docente presso:

  • Master di II livello in Nutraceutica – Università di Pavia, Anno 2020, 2021, 2022
  • Corso di specializzazione : integratori alimentari ed erboristici- progettazione, sviluppo, controllo, regolamentazione – Università di Milano, Anni 2017,2018, 2019, 2020, 2021, 2022
  • Corso di Alta Formazione: Nutraceutica Clinica – Università di Padova, Anni 20172018 – 2020
  • Master II livello in Fitoterapia Clinica – Università di Siena, Anni 2018-2019- 2020 Fondatrice e Vicepresidente di SIFNut, Società Italiana Formulatori in Nutraceutica.

Relatrice ai principali congressi italiani in ambito di Nutraceutica. Autrice.

 

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